届高考化学一轮复习第4讲 物质的量浓度及其溶液的配制学案.docx
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届高考化学一轮复习第4讲物质的量浓度及其溶液的配制学案
学案5 化学计量在实验中的应用
(二)
——物质的量浓度
[考纲要求] 1.了解溶液的含义,了解溶解度、饱和溶液的概念。
2.了解溶液的组成。
理解溶液中溶质的质量分数、物质的量浓度的概念,并能进行有关计算。
3.掌握一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的配制方法,会进行有关误差分析。
知识点一 物质的量浓度
1.物质的量浓度表示单位体积溶液里溶质B的物质的量,是用来表示溶液组成的物理量,也称为B的物质的量浓度,符号为cB。
2.物质的量浓度的数学表达式是
,nB表示溶质B的物质的量,V表示溶液的体积,因此物质的量浓度的单位是mol·L-1。
3.将溶质质量分数一定的溶液稀释时,溶液中溶质的质量总是保持不变;同理,稀释一定物质的量浓度的溶液时,溶液的体积发生了变化,但溶液中溶质的物质的量保持不变,即遵循稀释定律:
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)。
问题思考
1.将标准状况下1L氨气溶于1L水中,得到的溶液是2L吗?
若不是,还需要哪些数据能求出该溶液的体积?
答案 不是,还要知道溶液的密度。
2.将一定物质的量浓度的溶液取出一部分,物质的量浓度变化吗?
答案 不变。
知识点二 一定物质的量浓度溶液的配制
1.容量瓶的使用
(1)规格及特点:
常规的容量瓶有100_mL、250_mL、500_mL、1_000_mL等几种。
(2)容量瓶上标注有温度、刻度线(标线)、规格。
(3)使用容量瓶的第一步操作是检查是否漏水,
操作方法是加水→倒立→观察→正立,瓶塞旋转180°→倒立→观察。
问题思考
3.容量瓶使用前应用蒸馏水洗净是否还需要待配溶液润洗?
答案 不需要,若润洗,则加入的溶质偏多。
4.实验室需要480mL某溶液,应选用多大规格容量瓶配制溶液?
答案 500mL容量瓶。
2.以配制1000mL1.0mol·L-1的NaCl溶液为例。
完成下列填空:
(1)实验原理:
c=
=
(2)实验仪器:
主要有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、1_000_mL容量瓶、胶头滴管。
(3)实验步骤:
①计算:
计算所需NaCl固体的质量为58.5_g。
②称量:
根据计算结果,称量NaCl固体。
③溶解:
将称量好的NaCl固体放入烧杯中,加适量水溶解,并用玻璃棒搅拌。
④转移:
待恢复到室温后,将溶液转移到容量瓶中。
⑤洗涤:
用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2~3次,将每次洗涤液也注入容量瓶中,并振荡容量瓶。
⑥定容:
往容量瓶中缓慢加蒸馏水,等液面离容量瓶颈刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切。
塞好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
问题思考
5.为什么不能将固体或液体直接在容量瓶中溶解或稀释?
答案 溶解时会有溶解热,造成溶液的体积有误差,配制的溶液浓度不准确,应先在烧杯中冷却后再转移至容量瓶中。
6.
(1)若转移时,容量瓶中有残留的水,则对所配制溶液的浓度有何影响?
(2)若没有洗涤烧杯和玻璃棒,则对所配制溶液的浓度有何影响?
(3)加蒸馏水时不慎超过刻度线,则将如何操作?
答案
(1)无影响。
(2)偏低。
(3)重新配制。
一、有关物质的量浓度的计算
物质的量浓度计算的两个关键:
(1)正确判断溶液的溶质并求其物质的量
①与水发生反应生成新的物质,如Na、Na2O、Na2O2
NaOH,SO3
H2SO4等。
②含结晶水的物质如CuSO4·5H2O―→CuSO4。
③特殊物质:
如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。
(2)准确计算溶液的体积
不能用水的体积代替溶液体积,应根据V=m/ρ求算。
典例导悟1
在一定温度下,某饱和氢氧化钠溶液体积为VmL,溶液密度为dg·cm-3,质量分数为w%,物质的量浓度为cmol·L-1,溶液中含氢氧化钠的质量为mg。
(1)用w来表示该温度下氢氧化钠的溶解度(S)为________________________________。
(2)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为__________________________________。
(3)用w、d表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为__________________________________。
(4)用c、d表示溶液中溶质的质量分数为__________________________________。
解析
(1)S=
×100g(溶解度定义)
(2)c=1000mL·L-1×
×
=
mol·L-1
(3)c=
=0.25dwmol·L-1
(4)w%=
×100%=
%
答案
(1)
×100g
(2)
mol·L-1
(3)0.25dwmol·L-1 (4)
%
变式演练1
(1)若某饱和溶液的密度为ρg·cm-3,溶质的摩尔质量为Mg·mol-1,溶解度为Sg,则溶质的质量分数和物质的量浓度的表达式分别是什么?
(2)在标准状况下,1L水中溶解某气体VL,所得溶液密度为ρg·cm-3,则w和c的表达式分别是什么?
答案
(1)w=
×100%
c=
=
=
(2)c=
=
=
w=
×100%=
×100%=
×100%
二、溶液的稀释与混合
1.溶液的稀释
根据稀释前后溶质质量不变,即物质的量也不变,得m1w1=m2w2或c1V1=c2V2
2.溶液的混合(依据混合前后溶液中溶质的质量守恒,具体情况具体分析)
(1)将3p%的硫酸与同体积的p%的硫酸混合得到q%的稀硫酸,则p、q的关系正确的是________。
①q=2p②q>2p
③q<2p④无法确定
(2)若上题中的溶质是乙醇而非硫酸,则p、q的关系是________。
①q=2p②q>2p
③q<2p④无法确定
(3)思维升华:
质量分数不同的两溶液等体积混合时的规律是什么?
答案
(1)②
(2)③ (3)大多数溶液浓度越大,密度越大,两种质量分数不同的溶液等体积混合,混合后所得溶液的质量分数大于其算术平均值。
个别溶液(如酒精水溶液、氨水)浓度越大,密度却越小,两种质量分数不同的溶液等体积混合后所得溶液的质量分数小于其算术平均值。
解析 当等体积混合时,设浓溶液的密度为ρ1,稀溶液的密度为ρ2,体积各为1L,则混合后
w=
=(
)×p%
=(1+
)p%
则当ρ1>ρ2时,如H2SO4溶液、HNO3溶液,w>2p%;
当ρ1<ρ2时,如氨水、酒精溶液,w<2p%。
典例导悟2
浓度不等的两种硫酸溶液等质量混合后,溶液的质量分数为a%,而等体积混合后,溶液的质量分数为b%;浓度不等的两种氨水等质量混合时,其溶质的质量分数为a%,而等体积混合后,溶液的质量分数为c%,那么a、b、c数值的关系是( )
A.a>b>cB.b>a>c
C.c>b>aD.c>a>b
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