33化学中常用的物理量3.docx
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33化学中常用的物理量3
第3节化学中常用的物理量——物质的量
第3课时导学案物质的量浓度
编写人:
牛双
【考纲要求】
1、了解物质的量浓度的含义;2、了解溶液的组成。
理解溶液中溶质的质量分数的概念,并能进行有关计算;3、了解配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法;4、能正确书写化学方程式和离子方程式,并能进行有关计算
[学习目标]
1、了解物质的量浓度的含义;2、了解溶液的组成;3、了解配制一定物质的量浓度溶液的方法;4、能从物质的量的角度认识化学反应。
[学习重点难点]
物质的量浓度的配制及计算
[学习过程]
复习:
怎样配制100g10%的NaCl溶液?
答:
。
用质量分数能表示溶液的组成。
通过质量分数,可以求出一定质量的溶液中含有多少溶质。
但是,在高中化学计算中,更多的是用到物质的量,因此,需要用物质的量来表示溶液的组成
它属于物质的量浓度。
三、物质的量浓度
活动.探究:
配制一定体积的溶液。
配制0.1LNaCl溶液,其中溶质的物质的量为0.04mol。
说明:
这种类型的配制,精确度要求很高。
所以要设法提高精确度。
1.容量瓶的使用
a.构造和标注:
细颈、梨形、平底玻璃瓶,瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞。
颈部标有,瓶体标有。
b.规格:
C.用途:
d.特点:
①容量瓶上标有温度和容积,②容量瓶上有刻度线
c.注意事项:
①一种规格的容量瓶只能配相应规定体积的溶液,如100mL容量瓶只能配100mL溶液。
②使用前要检验是否漏水
③容量瓶不能加热,不能长期存放溶液,不能在瓶内溶解固体或稀释液体
2、实验步骤:
(1)计算:
所需固体溶质的质量。
本次实验所需NaCl的质量为
(2)称量:
用称取固体质量
(3)溶解:
在__________溶解并冷至室温
(4)转移:
将烧杯内溶液沿玻璃棒小心地转入一定体积的容量瓶中。
本次实验使用mL容量瓶
(5)洗涤:
用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2-3次,并将洗涤液转移到容量瓶中,轻轻振荡,使溶液充分混合
(6)定容:
向容量瓶中加水至离刻度线1~2cm处,改用胶头滴管加水至溶液的凹液面正好与刻度线相切
(7)摇匀:
盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手的五指托住瓶底,把容量瓶上下颠倒,使溶液混合均匀
(8)装瓶贴签:
将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴好标签备用
(9)把容量瓶洗涤干净,放回原处
注意事项:
(1)溶质的溶解必须在________内进行,加水要适量;
(2)若溶解的热效应明显,要冷至室温后再转移至容量瓶中;
(3)仪器的洗涤只洗涤,量筒不洗涤,每次用适量的水;
(4)定容时液面距刻度线_______时必须改用________加水,平视刻度线与溶液凹液面
(5)摇匀后液面低于刻度线,不能再加水。
回忆:
如何称量固体NaOH?
答:
3、实验仪器有:
物质的量浓度
叫溶质B的物质的量浓度,常用单位,数学表达式
注意:
(1)体积是指______________,而不是水的体积,也不是水和容质的体积之和;
(2)溶质的量是用_____________来表示的,不能用物质的质量等来表示;
(3)溶液一旦配好,即确定了物质的量浓度,由于溶液的均一性,使得溶液内部处处浓度_____。
无论取出多少体积的溶液,浓度始终不变,但所含溶质的物质的量或质量会因体积的不同而_________。
思考:
1、1.0L1mol/LH2SO4溶液中,溶质以H+、SO42-的形式存在,物质的量各是。
从其中取出100mL,溶液的物质的量浓度是,H+、SO42-的物质的量浓度各是
2、1.0L1mol/L葡萄糖(C6H12O6)溶液中,溶质以分子存在,质量是g。
例题1、用98%的浓硫酸(密度为1.84g/cm3)配制1L1.0mol/L的硫酸溶液,步骤是:
(1)计算:
所需溶液的体积。
设需要浓硫酸VmL,根据稀释前后溶质的质量不变有:
VmL×1.84g/cm3×98%=1L×1.0mol/L×98g/mol,V≈54
(2)量取:
用量筒量取液体的体积。
该实验选用100mL的量筒,当液体体积接近54mL刻度线时,要用胶头滴管滴加
(3)稀释:
在小烧杯中稀释并冷至室温
(4)转移:
将烧杯内溶液沿玻璃棒小心地转入一定体积的容量瓶中。
本次实验使用1000mL容量瓶
(5)洗涤:
用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2-3次(不能洗涤量筒),并将洗涤液转移到容量瓶中,轻轻振荡,使溶液充分混合
(6)定容:
向容量瓶中加水至离刻度线1~2cm处,改用胶头滴管加水至溶液的凹液面正好与刻度线相切
(7)摇匀:
盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手的五指托住瓶底,把容量瓶上下颠倒,使溶液混合均匀
(8)装瓶贴签:
将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴好标签备用
(9)把容量瓶洗涤干净,放回原处
比较:
该实验步骤与配制NaCl溶液时有什么不同?
答:
问题讨论:
在准确配制一定物质的量浓度的溶液过程中,关键是做好什么?
答:
误差分析:
步骤
具体情况
影响
称或量
1.砝码有油污或生锈
2.砝码残缺或放在了左盘(且使用了游码)
3.量筒内有水(量取液体溶质时)
4.俯视量筒刻度
5.仰视量筒刻度
6.吸水性,挥发性,药品长时间暴露
溶解
7.搅拌及转移时有液体溅出,未洗涤烧杯及玻璃棒
定容
8.溶液未冷却就倒入容量瓶中;定容时俯视刻度
9.定容时仰视刻度
[练习]
1、1mol·L-1的NaCl溶液表示
A.溶液中含有1molNaClB.1molNaCl溶于1L水中
C.58.5gNaCl溶于941.5g水中D.1L溶液中含有58.5gNaCl
2、0.2molNaOH配成200mL溶液,其物质的量浓度为mol/L
3、用5.85gNaCl配成500mL溶液,其物质的量浓度为mol/L
4、下列溶液中Na+的物质的量浓度(其中的溶质都会完全电离成离子)最大的是
A、100mL1mol/L的NaCl溶液
B、100mL1mol/L的Na2SO4溶液
C、100mL0.5mol/L的Na3PO4溶液
D、400mL0.5mol/L的Na2SO4溶液
5、下列实验操作中,正确的是
A.配制5%食盐溶液时,将称量的食盐放入烧杯中,加适量的水搅拌溶解
B.将氢氧化钠固体放在滤纸上称量
C.用10mL的量筒量取8.58mL浓盐酸
D.配制0.1mol·L-1的硫酸溶液时,将量取的浓硫酸放入容量瓶中加水稀释
6、有下列化学仪器:
①托盘天平②玻璃棒③药匙④烧杯⑤量筒⑥容量瓶⑦胶头滴管⑧细口试剂瓶⑨标签纸
(1)现需配制500mL1mol·L-1的硫酸溶液,需用质量分数为98%、密度为1.84g·cm-3的浓硫酸mL。
(2)从上述仪器中,按实验使用的先后顺序选择仪器,其编号排列为 。
(3)容量瓶使用前检验是否漏水的方法是。
(4)若实验遇到下列情况,对硫酸溶液的物质的量浓度将有何影响?
(填字母编号)
①摇匀后发现液面低于刻度线,再加水。
()
②容量瓶中有少量蒸馏水。
()
③稀释浓硫酸后的烧杯未洗涤。
()
④转移稀释后的溶液时,有少量硫酸溶液溅出。
()
A.偏高B.偏低C.无影响
7、在200ml0.1mol/L的AlCl3溶液中,滴入足量的硝酸银溶液,生成的沉淀的质量是多少?
8、将250mL密度为1.1g·cm-3质量分数为15%的硫酸跟适量的铁屑充分反应。
计算:
(1)此硫酸中H2SO4的物质的量浓度。
(2)生成的H2的体积(标准状况)。
(3)将生成的FeSO4配成400mL溶液,此溶液中FeSO4的物质的量的浓度是多少?
答案:
1D2、1.0mol/L3、0.2mol/L4.B5A6
(1)27
(2)⑤⑦④②⑥⑦⑧⑨(3)略(4)B、C、B、B7.8.61g8、
(1)1.68mol/L,
(2)9.4L(3)1.05mol/L
四、关于物质的量浓度的计算
1、关于物质的量浓度概念的计算,包括
(1)已知溶质质量和溶液体积求浓度;
(2)配制一定浓度溶液时所需溶质的质量或浓溶液的体积的计算等。
用到的公式为:
c=
练习1:
配制500ml0.1mol/LCuSO4溶液,需要CuSO4·5H2O的质量是多少?
2、溶液中溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的换算。
练习2:
市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%,密度为1.84g/cm3,计算市售浓硫酸的物质的量浓度?
练习3:
正常人体中,血液中葡萄糖(简称血糖)的质量分数约为0.1%,设血液的密度为1g/cm3,则血糖的物质的量浓度是多少?
3、一定物质的量浓度溶液的稀释
练习4:
将250mL质量分数为98%,密度为1.84g/cm3的浓硫酸稀释到600ml,所得溶液的密度为1.35g/cm3此时溶液中硫酸的物质的量浓度是多少?
练习5:
300mL某H2SO4溶液中含H2SO4147g,用此溶液配制1.0mol/L的H2SO4需原溶液和水的体积比是-------.
4.气体溶解的计算
练习6:
标准状况下,a体积氨气溶解于b体积水中得溶液密度为dg/mL,求溶液的c、ω.
答案:
练习1、12.5g练习2、18.4mol/L公式
练习3、0.0056mol/L练习4、7.67mol/L
练习5、1;4(此题需要忽略体积变化,才能计算)练习6.
【典例解析:
】
[例1]用1体积水吸收560体积(SPT)氨气,所得氨水密度为0.89g/mL,求氨水物质的量浓度和溶质的质量分数。
[解析]设体积单位为升。
【答案】15.6mol/L;29.8%
[例2]
(1)用18mol/L硫酸配制100ml1.0mol/L硫酸,若实验仪器有:
A.100mL量筒B.托盘天平C.玻璃棒D.50mL容量瓶E.10mL量筒F.胶头滴管G.50mL烧杯H.100mL容量瓶
实验时应选用仪器的先后顺序是(填入编号)_________________________。
(2)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正确的是(填写编号)___________________。
A.使用容量瓶前检查它是否漏水
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗
C.配制溶液时,如果试样是固体,把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到接近标线2cm~3cm处,用滴管滴加蒸馏水到标线
D.配制溶液时,如果试样是液体,用量筒量取试样后直接倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到接近容量瓶刻度标线1cm~2cm处,用滴管滴加蒸馏水到刻度线
E.盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动多次
[解析]
(1)用18mol/L的硫酸配制1.0mol/L硫酸,实际上是稀释问题的计算及物质的量浓度溶液配制的实验操作。
根据稀释定律c1v1=c2v2可计算18mol/L浓H2SO4的体积:
。
该体积的液体用10mL量筒量取比用100mL量筒量取误差要小,故应选E,不能选A。
(2)主要涉及的是容量瓶的使用方法。
用待配溶液润洗容量瓶,会使其内壁附着溶质,导致所配溶液浓度偏大,故B错。
若在容量瓶中进行溶解或稀释,由于热效应会使溶液的体积和容量瓶的容量发生改变,所配溶液浓度有误差,故C、D错。
[答案]
(1)E、F、G、C、H、F
(2)B、C、D
[例3]某温度下, 固体物质A的水溶液中溶质的质量分数为a%,此温度下测得A的溶解度为S,则下列关系可能正确的是
[解析] 若该溶液是饱和溶液,则其溶质的质量分数为
;若是同温度下的不饱和溶液,则其溶质的质量分数<100S/(100+S)。
[答案]选C。
[例4]将100g浓度为18mol/L、密度为
的浓硫酸加入到一定量的水中,使之稀释成
的硫酸,则需水的体积为
A.小于100mLB.等于100mLC.大于100mLD.等于
[解析]设需水的体积为x,根据
,则有
因为
,所以x<100mL,但不等于
。
[答案]选A。
【重难点精讲】1、物质的量浓度的定义及相关量的转化
2、准确配置一定物质的量浓度的溶液(步骤、仪器、计算、误差分析等)
3、有关物质的量浓度的计算
【当堂检测】
1.下列溶液中的c(Cl-)与50mL1mol•L-1氯化铝溶液中的c(Cl-)相等的是
A.150mL1mol•L-1氯化钠溶液
B.75mL2mol•L-1氯化铵溶液
C.150mL1mol•L-1氯化钾溶液
D.75mL1mol•L-1氯化铝溶液
2.配制2L1.5mol•L-1Na2SO4溶液,需要固体Na2SO4
A.213gB.284gC.400gD.426g
3.下列溶液中,溶质的物质的量浓度为1mol·L-1的是
A.将40gNaOH溶于1L水所得的溶液
B.将0.5mol·L-1的NaNO3溶液100mL加热蒸发掉50g水所得的溶液
C.将23gNa溶于水并配成1L的溶液
D.含K+为2mol·L-1的K2SO4溶液
4.配制0.1mol·L-1的NaCl溶液,下列操作会导致所配溶液的物质的量浓度偏高的是
A.称量时,左盘低,右盘高B.定容时俯视读取刻度
C.原容量瓶洗净后未干燥D.定容时液面超过了刻度线
5.实验室配制1mol·L-1盐酸250mL,下列不需用的仪器是
A.250mL容量瓶B.托盘天平C.胶头滴管D.烧杯
6.将4gNaOH固体溶于水配成50mL溶液,其物质的量浓度为
A.0.1mol/LB.0.5mol/L
C.1mol/LD.2mol/L
7.0.5LAlCl3溶液中Cl-为9.03×1022个,则AlCl3溶液的物质的量浓度为
A.0.1mol·L-1B.1mol·L-1C.3mol·L-1D.1.5mol·L-1
8.将30mL0.5mol/LNaCl溶液加水稀释到500mL,稀释后溶液中NaCl的物质的量浓度为
A.0.03mol/LB.0.3mol/LC.0.05mol/LD.0.04mol/L
9.相同体积的NaCl溶液(浓度为C1)和Na2SO4溶液(浓度为C2),若其中的Na+物质的量浓度相同,则它们的物质的量浓度C1和C2的关系是
A.C1=C2B.C1>C2C.C1<C2D.2C1=C2
10.若20g密度为dg/cm3的硝酸钙溶液里含1gCa2+,则NO
的浓度是
A.
mol·L-1B.
mol·L-1C.2.5dmol·L-1D.1.25dmol·L-1
11.将4gNaOH固体溶于水配成250mL溶液,此溶液中NaOH的物质的量浓度为。
取出10mL此溶液,其中含有NaOH_______g。
12.用14.2g无水硫酸钠配制成500mL溶液,其物质的量浓度为mol/L。
(1)若从中取出10mL,其物质的量浓度为mol/L;含溶质质量g。
(2)若将这10mL溶液用水稀释到100mL,所得溶液中Na+的物质的量浓度为______mol/L。
若将该溶液中的SO42-全部沉淀下来,至少需要加入0.1mol/L的BaCl2溶液__________mL。
【课后达标】
1.某物质一定量的溶液,其质量分数为0.2a,当加入同体积的水稀释后,其质量分数为0.1a。
则原溶液的密度
A.大于水的密度B.等于水的密度C.小于水的密度D.无法确定
2.下列溶液中,跟100mL0.5mol/LNaCl溶液所含的Cl-物质的量浓度相同的是
A.100mL0.5mol/LMgCl2溶液B.200mL0.25mol/LCaCl2溶液
C.50ml1mol/LNaCl溶液D.25ml0.5mol/LHCl溶液
3.按下列实验方法能达到要求的是
A.用托盘天平称量25.20gNaCl固体
B.用100mL量筒量取2.5mL稀盐酸
C.用酸式滴定管量出11.40mL0.1mol/L的盐酸溶液
D.用250mL容量瓶配制15mL0.lmol/L盐酸溶液
4.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,造成实验结果偏低的是
A.定容时观察液面仰视B.定容时观察液面俯视
C.有少量NaOH溶液残留在烧杯中D.容量瓶中原来有少量蒸馏水
5.有一瓶14%的KOH溶液,加热蒸发掉100g水后,变为28%的KOH溶液80mL,这80mL溶液的物质的量浓度为
A.5mol/LB.6mol/LC.6.25mol/LD.6.75mol/L
6.等体积的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液分别与等体积等物质的量浓度的AgNO3溶液恰好完全反应,则NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液的物质的量浓度之比是
A.1:
2:
3B.3:
2:
1C.6:
3:
2D.1:
1:
1
7.实验室里需要480mL0.100mol/L的CuSO4溶液,现选取500mL容量瓶进行配制,以下操作正确的是
A.称取7.68gCuSO4,加入500mL水B.称取12.0g胆矾,配成500mL溶液
C.称取8.0gCuSO4,配成500mL溶液D.称取12.5g胆矾,配成500mL溶液
8.某实验室用下列溶质配制一种混合溶液,已知溶液中c(K+)=c(Cl-)=
c(Na+)=c(SO42-),则其溶质可能是
A.KCl,Na2SO4B.KCl,Na2SO4,NaCl
C.NaCl,Na2SO4,K2SO4D.KCl,K2SO4,Na2SO4
9.在甲、乙、丙、丁四个烧杯里分别放入0.1mol的钠,氧化钠,过氧化钠和氢氧化钠,然后各加入100mL水,使固体完全溶解,则甲、乙、丙、丁的溶液中溶质的质量分数大小的顺序为
A.甲>乙>丙>丁B.丁<甲<乙=丙
C.甲=丁<乙=丙D.丁<甲<乙<丙
10.用20g烧碱配制成500mL溶液,其物质的量浓度为mol/L;从中取出1mL,其物质的量浓度为mol/L;含溶质g。
若将这1mL溶液用水稀释到100mL,所得溶液中溶质的物质的量浓度为mol/L,其中含Na+g。
11.某化合物的相对分子质量为m,在t℃时AmL该化合物的饱和溶液为Bg,将其蒸干后得到固体Cg。
该化合物在t℃时的溶解度为 g,该饱和溶液中溶质的物质的量浓度为 mol/L。
12.现有H2SO4和Na2SO4溶液200mL,其中H2SO4的浓度是1mol/L,Na2SO4的浓度是0.5mol/L,要使H2SO4和Na2SO4的浓度分别为2mol/L和0.2mol/L,应加入55.8%的H2SO4(密度为13.5g/cm3)多少mL后再加入水配制,配制后溶液为多少mL?
答案:
【当堂检测】1D2D3CD4AB5B6D7A8A9B10C11.0.4mol/L,0.16120.2
(1)0.2,0.284
(2)0.04,20
【课后达标】1B2BD3C4AC5C6C7CD8AC9C10A11B12.1,1,0.04,0.01,0.02313.
14.硫酸10.4mL,溶液500mL
五、物质的量在化学计算中的应用
引入物质的量之后,不仅解决了一定量的宏观物质中含有多少个微粒数的问题,而且也为根据化学反应计算带来极大的方便。
在化学反应中,反应物和生成物中各物质的物质的量之比与化学方程式中的各物质化学计量数之比有何关系?
若该物质为气体,那么与气体的体积又有何关系?
五、物质的量在化学计算中的应用
1、理论依据
化学反应2H2+O2====2H2O
从质量角度:
4g32g36g
从分子数角度:
2分子1分子2分子
从物质的量角度:
2mol1mol2mol
从标况下气体体积角度:
44.8L22.4L
从任意相同条件气体体积角度:
2体积1体积
可见参加反应的各物质的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
对于气体,体积之比等于方程式中物质的系数之比。
各个量之间可以通过物质的量进行转化。
这也是计算时的理论依据。
2、计算的格式要求
阅读课本P27方法导引
计算时,注意在化学方程式中各物质的下方列出相应的物理量,必须做到
“上下一致”----理论量和实际量一致。
“左右相当”----将每种物质的相应量都转化成物质的量,数值之比等于相应的化学计量数之比。
物质的量是我们在建立质量、体积与其所含微粒数时所引入的新的物理量,通过它建立起了宏观量和微观粒子之间的桥梁。
《物质的量》内容总结
1、微粒个数---从微粒的角度认识一定物质的量的物质
2、摩尔质量、气体摩尔体积----从质量、体积的角度认识一定物质的量的物质
3、物质的量浓度----认识一定物质的量浓度的溶液
从物质的量的角度认识化学反应,注意在化学研究、计算中物质的量的应用。
A【当堂检测】
1.同温同压下,等体积的CO和CH4分别在足量的氧气中完全燃烧,消耗O2体积分别xL和yL,则x与y的比值为
A.2∶1B.1∶2C.4∶1D.1∶4
2.将7.8gNa2O2固体投入到足量水中,产生的气体在标准状况下的体积为
A.1.12LB.11.2LC.2.24LD.22.4L
3.X元素的气态单质X210mL与Y元素的气态单质Y220mL均完全反应后生成气态物质Z20mL(气体体积均在相同条件下测得)。
气态物Z的分子式为
A.XYB.X2YC.XY2D.XY3
4.浓度为0.50mol·L-1的某金属阳离子Mn+的溶液10.00mL,与0.40mol·L-1的NaOH溶液12.50mL完全反应,生成沉淀,则n等于
A.1B.2C.3D.4
5.物质的量浓度相同的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液,当溶液的体积比为3:
2:
1时,三种溶液中Cl-的物质的量之比为
A.1:
1:
1B.1:
2:
3C.3:
2:
1D.3:
4:
3
6.bg某金属与足量稀硫酸反应,生成该金属的三价正盐和ag氢气。
则该金属的相对原子质量为
A.
B.
C.
D.
7.向某容器里通入VLCO2气体,并加入少量的Na2O2固体,在同温同压下测得容器内气体体积为WL,则被吸收的CO2气体的体积为
A.(V-W)LB.2WLC.2(V-W)LD.VL
8.46g金属钠在空气中充分燃烧得到淡黄色粉末,该粉末和足量水充分反应后放出气体的质量为
A.100gB.48gC.32gD.16g
9.将m
克Zn加到m
克20﹪HCl溶液中去,反应结果共放出n升H
(标准状况下),则参加反应的HCl的物质的量是
A.
molB.
molC.
molD.
mol
10.现有2mol/L的盐酸、2mol/L的稀硫酸各0.1L,分别加入相同质量的铁粉,充分反应后生
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- 33 化学 常用 物理量