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1、第二节 物质的量在化学实验中的应用明考纲要求 理主干脉络1.了解物质的量浓度的含义。2了解配制一定物质的量浓度溶液的方法。1物质的量浓度(1)定义：表示单位体积溶液里所含溶质 B 的物质的量的物理量，符号为 cB。(2)表达式：c B ；单位：mol/L。nBV2溶液的配制步骤以配制 500 mL 1.00 mol/L NaOH 溶液为例。(1)计算：需 NaOH 固体的质量为 20 g。(2)称量：用托盘天平称量 20 NaOH 固体。(3)溶解：将称好的 NaOH 固体放入烧杯中，用适量 蒸馏水 溶解，可以用玻璃棒搅拌，加速其溶解。(4)移液：待烧杯中的溶液冷却至室温后，用玻璃棒引流，将溶
2、液注入 500 mL 容量瓶。(5)洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒 23 次，洗涤液 全部注入容量瓶，轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。(6)定容：将蒸馏水注入容量瓶，当液面距瓶颈刻度线 1 2 cm 时，改用胶头滴管，滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。(7)摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。图示流程如下：1.对于5%的 CuSO4 溶液(密度为 1.6 g/mL)1 mol/ L 的 BaCl2 溶液。(1)如何由质量分数计算物质的量浓度？5% 的 CuSO4 溶液物质的量浓度比 BaCl2 溶液大吗？(2)中 Ba2 、Cl 的物质的量浓度各为多少？(3)从中各取 5 mL 溶液，它
3、们的浓度变化吗？(4)等体积的溶液反应后( 忽略体积变化)Ba 2 、Cl 浓度各为多少？(5)以下配制溶液的方法是否正确。a将 208 g BaCl2 固体溶解在 1 L 水中，形成 1 mol/L 的 BaCl2 溶液。b使用 250 mL 容量瓶分两次完成 490 mL 该溶液的配制。答案：(1)由溶液的组成关系可推断出 c ，则 c(CuSO4)1000 wM 0.5 mol/L，比 BaCl2 溶液浓度小。1 0001.65%160(2)1 mol/L 和 2 mol/L(3)不变化(4)BaCl2CuSO 4=BaSO4CuCl 2，反应后 Ba2 数减少了一半， Cl 数未变，故
4、c(Ba2 ) 0.25 mol/L、c(Cl ) 1 mol/L 。0.5 mol/L2 2 mol/L2(5)a.错误，应使溶液的体积为 1 L。b错误，不能分两次配制，应用 500 mL 容量瓶一次配制。2如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容，据此回答下列问题：分析纯硫酸分子式：H 2SO4相对分子质量：98密度：1.84 gcm 3质量分数：98%本试剂为无色透明的油状液体，能与水及乙醇互溶。同时放出大量热。暴露在空气中则迅速吸水。符合：GB62589(1)该硫酸的物质的量浓度 c_.(2)1 mol Zn 与足量的该 H2SO4 反应(填“能”或“否”)产生
5、 2 g H2，原因是_。(3)配制 100 mL 4.6 mol/L 的稀 H2SO4 需取该硫酸的体积是_ mL，配制该溶液需用的仪器是_。(4)该 H2SO4 与等质量的水混合、与等体积的水混合所得的溶液浓度大小如何？答案：(1)18.4 mol/L(2)否该 H2SO4 为浓 H2SO4，与 Zn 反应生成 SO2。(3)25 需用量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100 mL 的容量瓶等仪器。(4)由于浓 H2SO4 密度远大于水，与等质量的水混合后，所得溶液的体积大于原 H2SO4体积的 2 倍，因此浓度小于 9.2 mol/L；与等体积的水混合后，所得溶液的体积小于原H2SO4 体积
6、的 2 倍，因此浓度大于 9.2 mol/L。物质的量浓度的计算1设 NA 代表阿伏加德罗常数，判断下列各项是否正确：(1)(2013新课标卷)1.0 L 1.0 mol/L 的 NaAlO2 溶液中含有的氧原子数为 2NA。(2)(2013广东高考)1 L 0.1 molL 1 的氨水中有 NA 个 NH 。 4(3)(2013新课标卷)25时 pH13 的 NaOH 溶液中含有 OH 的数目为 0.1NA。(4)(2011新课标卷)欲配制 1.00 L 1.00 molL1 的 NaCl 溶液，可将 58.5 g NaCl 溶于1.00 L 水中。()(5)同浓度的三种溶液：Na 2SO4
7、、MgSO 4、Al 2(SO4)3，其体积比为 321，则 SO浓度之比为 323。( )24(6)将标准状况下 44.8 L HCl 溶于 100 mL 水中，所得溶液的密度为 1.384 g/mL，则其物质的量浓度为 1.5 mol/L。( )(7)将 1 mol/L 的 NaCl 溶液和 0.5 mol/L 的 BaCl2 溶液等体积混合后，不考虑体积变化c(Cl ) 0.75 mol/L。()(8)将 10 mL 1 mol/L 的 H2SO4 稀释成 0.1 mol/L 的 H2SO4，可向该溶液中加入 100 mL水。(9)等物质的量的 Na2O 和 Na2O2 溶于同等体积的水
8、，待冷却至室温后所形成的 NaOH溶液浓度相同。()(10)向饱和 Na2CO3 溶液中加入 Na2CO3 固体后冷却至室温，其物质的量浓度变大。()解析：(1)错误。 NaAlO2 溶液中含有水，因此氧原子数大于 2NA。(2)错误。NH 3H2O 为弱碱，不能全部电离， NH 数目小于 NA。 4(3)错误。缺少溶液体积，无法计算 OH 数目，只能确定 c(OH )0.1 mol/L。(4)错误。加入水的体积是 1 L，形成的水溶液的体积不是 1 L。(5)错误。浓度与体积无关，SO 浓度之比为 113。24(6)错误。m(溶液 ) 36.5 g/mol100 g173 g，V(溶液) 1
9、25 44.8 L22.4 L/mol 173 g1.384 g/mLmL，c(HCl) 16 mol/L。2 mol0.125 L(7)错误。二者 c(Cl )是相等的，混合后不考虑体积变化，c(Cl )不变，仍为 1 mol/L。(8)错误。应该加入水形成 100 mL 溶液。(9)正确。Na 2O2 与 Na2O 均生成了 NaOH，且对溶液质量变化相同。(10)错误。饱和溶液的浓度不发生变化，Na 2CO3 固体加入后会析出 Na2CO310H2O 晶体，但溶液仍为饱和溶液。1物质的量浓度计算三大误区(1)溶质组成要正确分析与水反应的物质。如 SO3 溶于水后变为 H2SO4 且水量减
10、少。含结晶水的物质，如 CuSO45H2O 溶于水，水的量会增加。溶质发生变化，如弱酸、弱碱和可水解的盐，溶质的离子组成会发生变化。(2)体积变化要盯死看牢不能用水的体积代替溶液的体积，尤其是固体、气体溶于水。溶液混合体积会发生变化。(3)守恒关系要清楚明白溶液的稀释规律：在稀释或混合前后，溶液中：a溶质的物质的量总量不变，即有：c 1V1c 2V2、c 1V1c 2V2c 混 V 混 ；b溶质的质量不变：1V1w1 2V2w2( 1V1 2V2)w 混电解质溶液中的电荷守恒：如 Na2SO4 溶液中存在：c(Na )2c (SO )。242物质的量浓度与其他量的换算(1)物质的量浓度和溶质的
11、质量分数的关系体积为 V L，密度为 gcm 3 的溶液，含有摩尔质量为 M gmol1 的溶质 m g，溶质的质量分数为 w，则物质的量浓度 c 与质量分数 w 的关系是：c nV mMV mMV 1 000 wVMV 1 000 wMwcM1 000(2)物质的量浓度与溶解度的换算若某饱和溶液的密度为 gcm3 ，溶质的摩尔质量为 M gmol1 ，溶解度为 S g，则溶解度 S 与物质的量浓度的关系是：c SnV S/M100 S1 000 1 000SM100 S 100cM1 000 cM一定物质的量浓度溶液的配制2(2014昆明模拟)配制 480 mL 0.5 molL1 的 Na
12、OH 溶液，试回答下列问题：(1)选择仪器：完成本实验所必需的仪器有：托盘天平( 精确到 0.1 g)、药匙、烧杯、玻璃棒、_、_等。(2)计算：需要 NaOH 固体的质量为 _。(3)称量：称量过程中 NaOH 固体应放于小烧杯中并放在天平的 _(填“左盘”或“右盘”)。某学生先用托盘天平称量一个小烧杯的质量，称量前把游码放在标尺的零刻度处，天平静止时发现指针在分度盘的偏右位置，说明此时左边质量_(填“大于”或“小于”)右边。假定最终称得小烧杯的质量为_( 填“32.6 g”或“32.61 g”)，请用“”表示在托盘上放上砝码， “”表示从托盘上取下砝码的称量过程，并在下图中标尺上画出游码的
13、位置(画“”表示)。砝码质量/g 50 20 20 10 5称量(取用砝码过程)标尺：(4)溶解、冷却，该步实验中需要使用玻璃棒，作用是_。(5)转移、洗涤。在转移时应使用_引流，洗涤烧杯 2 次3 次是为了_。(6)定容、摇匀。定容的操作是_。(7)某学生实际配制 NaOH 溶液的浓度为 0.48 molL1 ，原因可能是_(填字母) 。A使用滤纸称量氢氧化钠固体B容量瓶中原来存有少量蒸馏水C溶解后的烧杯未经多次洗涤解析：本题主要考查了一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析。(1)配制 480 mL 的 NaOH 溶液应用 500 mL 的容量瓶，定容时还需要胶头滴管。(2)需要 NaOH 固
14、体的质量为 ：0.5 L0.5 molL1 40 gmol1 10.0 g。(3)称量时，左盘放 NaOH 固体，右 盘放砝码，也就是左物右码；天平静止时指针偏右，说明右边质量大，左边质量小，称量时加砝码的顺序由大到小，精确度为 0.1 g，所以小烧杯的质量应为 32.6 g。(4)玻璃棒的作用通常为搅拌和引流，在溶解的过程中作用是搅拌，加速溶解。(5)在转移时要用玻璃棒引流，并洗涤烧杯 23 次，目的是保证溶质全部转移至容量瓶中。(6)定容时，要注意刻度线应与液体的凹液面最低处相切。(7)配制的 NaOH 溶液浓度偏低，可能是用滤纸称量时纸上留有少量 NaOH，也可能是未经多次洗涤烧杯，造成 NaOH 质量减小等，容量瓶中原来存有少量蒸馏水，并不影响配制结果。答案：(1)胶头滴管500 mL 容量瓶(2)10.0 g(3)左盘小于32.6 g砝码质量/g 50 20 20 10 5称量(取用砝码过程) (4)搅拌，加速溶解(5)玻璃棒保证溶质全部转移至容量瓶中(6)向
