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1、第3课时物质的量在化学实验中的应用学习目标核心素养建构1.理解物质的量浓度的基本含义，掌握物质的量浓度的简单计算。2掌握溶液稀释时有关的计算。3初步学会使用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液。 知 识 梳 理一、物质的量浓度【自主思考】1将1 mol NaOH加入1 L水中配成的溶液是1 molL1吗？提示不是，根据c知，V是溶液的体积而不是溶剂的体积。二、一定物质的量浓度溶液的配制1主要仪器(1)天平：使用电子天平或托盘天平。(2)容量瓶：(3)其他仪器：量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。2配制过程以配制100 mL 1.00 molL1 NaCl溶液为例。(1)计算、称量：需要NaCl固体的质
2、量为5.85 g，实际用托盘天平称量的质量为5.9 g。(2)溶解：溶解过程中玻璃棒的作用为搅拌加速溶解。(3)移液、振荡。移液前需将溶液冷却至室温。移液中玻璃棒的作用为引流。振荡前需进行的操作为将烧杯和玻璃棒洗涤23次，并将洗涤液注入容量瓶中。(4)定容。当液面离容量瓶颈刻度线下12_cm时改用胶头滴管滴加蒸馏水。定容标准为：溶液凹液面与刻度线相切。(5)摇匀：方法为盖好瓶塞，反复上下颠倒。【自主思考】2NaOH固体如何称量？称量4.0 g NaOH，需要的砝码是4 g吗？提示NaOH是腐蚀性药品，应放在小烧杯中称量，若称4.0 g，需要的砝码应大于4 g。效 果 自 测1判断正误，正确的打
3、“”，错误的打“”。(1)1 mol NaCl溶于1 L水所得溶液的物质的量浓度是1 molL1。()(2)将25 g CuSO45H2O溶解在1 L水中，所得溶液的物质的量浓度为0.1 molL1。()(3)把1 mol NH3通入水中得到1 L溶液，其物质的量浓度为1 molL1。()(4)将10 g CaCO3粉末加水配成100 mL溶液，CaCO3的物质的量浓度为1 molL1。()(5)配制一定物质的量浓度的溶液时，若液面超过刻度线，应立即用胶头滴管吸出多的部分。()答案(1)(2)(3)(4)(5)2认真分析物质的量浓度的概念及其定义式并思考，下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 mo
4、l/L的是()A将40 g NaOH溶解于1 L水中B将22.4 L氯化氢气体溶于水配成1 L溶液C将1 L 10 mol/L的浓盐酸与9 L水混合D将10 g NaOH溶解于水中配成250 mL溶液解析物质的量浓度表示的是单位体积溶液(注意不是溶剂)中所含溶质的物质的量。A项错误，溶剂是1 L，溶液必大于1 L；B项错误，谈气体体积不指明状况是毫无意义的，如改为标准状况，则此项正确；C项错误，所得溶液总体积不是10 L；D项正确，NaOH为0.25 mol，溶液体积为0.25 L，其物质的量浓度为1 mol/L。答案D3用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液，需经过称量、溶解、转移溶液、定容等
5、操作。下列图示对应的操作规范的是()解析用托盘天平称量药品应左物右码，A项不正确；向容量瓶中转移液体应用玻璃棒引流，C项不正确；定容时，胶头滴管不能插入容量瓶内，D项不正确。答案B4将190 g MgCl2溶于水配制成1 L溶液。(1)该溶液中MgCl2的物质的量浓度为_，溶液中Cl的物质的量浓度为_。(2)从1 L该溶液中取出10 mL，10 mL溶液中物质的量浓度为_，溶质的物质的量为_。答案(1)2 mol/L4 mol/L(2)2 mol/L0.02 mol探究一、物质的量浓度的简单计算【探究讨论】1已知在AlCl3溶液中Al3的物质的量浓度为1 molL1，则Cl的物质的量浓度是多少
6、？提示在溶液中，阴离子与阳离子浓度之比等于化学组成中离子个数之比，据此可根据已知一种离子的浓度求算其他离子浓度，所以c(Cl)3c(Al3)3 molL1。2将3 molL1的NaCl溶液稀释到原来的3倍，稀释后的溶液的浓度是多少？提示1 molL1。【点拨提升】1有关物质的量浓度的计算(1)计算的基本公式：c(2)计算的基本类型和方法：已知溶质的质量。已知溶液中某种粒子的数目。标准状况下，气体溶质的物质的量浓度的计算。c2物质的量浓度与溶质的质量分数的换算(1)换算公式：cB molL1。M：溶质B的摩尔质量：溶液密度(gmL1)(2)推导方法。设溶液体积为1 L，则cB molL1。3溶液
7、的稀释与混合(1)稀释规律。语言描述：将浓溶液加水稀释，稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。公式：c(浓)V(浓)c(稀)V(稀)(2)混合规律。语言描述：同一溶质不同浓度的两溶液相混合，混合后，溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。公式：c1V1c2V2c(混)V(混)【典题例证1】常温下，将20.0 g 14%的NaCl溶液跟30.0 g 24%的NaCl溶液混合，得到密度为1.17 gcm3的混合溶液。(1)该混合溶液中NaCl的质量分数为_。(2)该混合溶液中NaCl的物质的量浓度为_ molL1。(3)在1 000 g水中需加入_ mol
8、(保留1位小数)氯化钠，才能使其浓度恰好与上述混合溶液浓度相等。解析(1)混合溶液的质量为20.0 g30.0 g50.0 g，混合溶液中溶质的质量为20.0 g14%30.0 g24%10.0 g，混合溶液中溶质的质量分数为100%20%。(2)n(NaCl)，V(溶液)，c(NaCl)4.0 molL1(3)100%20%n(NaCl)4.3 mol。答案(1)20%(2)4.0(3)4.3【学以致用1】如图是某校化学实验室中硫酸试剂标签上的部分内容。据此下列说法错误的是()A该硫酸的物质的量浓度为9.2 molL1B100 mL该硫酸的质量是184 gC硫酸的摩尔质量与磷酸(H3PO4)
9、的摩尔质量相同D取该硫酸62.5 mL稀释至250 mL，得到稀硫酸的浓度为4.6 molL1解析该H2SO4的物质的量浓度c molL118.4 molL1，A项错误。该硫酸的密度为1.84 gmL1，所以100 mL该硫酸的质量为184 g，B项正确。磷酸(H3PO4)的摩尔质量为98 gmol1，与硫酸的相同，C项正确。根据稀释公式c1V1c2V2，可知0.25 L4.6 molL10.062 5 L18.4 molL1，D项正确。答案A探究二、一定物质的量浓度溶液的配制与误差分析【探究讨论】1用量筒量取5.8 mL浓硫酸倒入100 mL容量瓶，然后加水定容，配制一定浓度的硫酸溶液，这样
10、操作可以吗？提示不可以，不能直接在容量瓶中稀释浓溶液，应在烧杯中进行。2配制一定浓度的氢氧化钠溶液时，氢氧化钠在烧杯中刚好溶解，即把溶液转移到容量瓶，这样可以吗？若不可以，这样所配溶液的浓度如何变化？提示不可以，溶液未冷却，液体膨胀，故向容量瓶中所加的水偏少，这样所配溶液浓度偏高。3定容时俯视或仰视刻度线，会影响配制的结果吗？提示俯视浓度偏高；仰视浓度偏低。【点拨提升】1一定物质的量浓度溶液配制步骤操作及所用仪器步骤：计算称量(或量取)溶解(或稀释)并冷却转移洗涤定容摇匀装瓶仪器：托盘天平、药匙(或量筒)烧杯、玻璃棒一定容积的容量瓶胶头滴管2一定物质的量浓度溶液的配制口诀计算称量做先锋，溶解冷
11、却随后行；移液洗涤三两次，玻棒引流记心中；胶头滴管来滴定，视线液面刻度平；倒转移入试剂瓶，贴好标签便告成。3容量瓶的使用注意事项(1)使用前用蒸馏水洗净。(2)用玻璃棒引流时，玻璃棒与容量瓶的接触点应在刻度线以下。(3)定容时要平视刻度线，使凹液面最低点与刻度线相切。(4)在容量瓶上标有一个刻度，两个数据(温度和体积)。在选择容量瓶时，应选用与所配溶液体积相等或稍大规格的容量瓶。(5)使用容量瓶的“五不”：不能进行加热；不能进行溶解；不能进行稀释；不能作为反应容器；不能久贮溶液，尤其是碱液。4误差分析(1)根据c，m偏大，c偏大；V偏大，c偏小。(2)注意事项：在配制一定物质的量浓度的溶液时，
12、定容时加蒸馏水，一旦超过刻度线，应洗净容量瓶，重配。配制时完全不需要计算水的用量，因此容量瓶不必是干燥的，有少量蒸馏水不影响实验结果。定容时俯视、仰视对结果的影响仰视刻度线(图1)，导致溶液体积偏大，所配浓度偏小。俯视刻度线(图2)，导致溶液体积偏小，所配浓度偏大。【典题例证2】实验室需配制250 mL 0.1 molL1的Na2CO3溶液，填空并回答下列问题：(1)配制250 mL 0.1 molL1的Na2CO3溶液：实际应称Na2CO3质量/g应选用容量瓶的规格/mL(2)配制时，其正确的操作顺序是_(用字母表示，每个字母只能用一次)。A用30 mL水洗涤烧杯23次，洗涤液均注入容量瓶，
13、振荡B将准确称量的Na2CO3固体倒入烧杯中，再加适量水溶解C将已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中D将容量瓶盖紧，振荡，摇匀E改用胶头滴管加水，使溶液凹液面恰好与刻度线相切F继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度线12 cm处(3)操作A中，将洗涤液都移入容量瓶，其目的是_。溶液注入容量瓶前需恢复到室温，这是因为_。(4)若出现如下情况，对所配溶液浓度将有何影响？(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)若容量瓶中有少量蒸馏水_；若定容时俯视刻度线_。(5)若实验过程中出现如下情况如何处理？加蒸馏水时不慎超过了刻度_；向容量瓶中转移溶液时不慎有液滴掉在容量瓶外面_。答案(1)2.7250(2)B、C、A、F、E、D(3)保证溶质全部转入容量瓶不冷却就转移到容量瓶并定容，冷却至室温后会使溶液的体积偏小，浓度偏高(4)无影响偏高(5)洗净容量瓶后重新配制洗净容量瓶后重新配制【学以致用2】现需要配制500 mL 1 m
