高一物质的量浓度讲义老师.docx
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高一物质的量浓度讲义老师
学大教育学科教师辅导讲义
学员编号:
年级:
课时数:
3
学员姓名:
辅导科目:
化学学科教师:
课题
物质的量浓度以及气体摩尔体积
教学目的
1、掌握气体摩尔体积
2、学会容量瓶的使用
3、掌握物质的量浓度计算
教学内容
决定物质的体积(V)的微观因素:
思考:
固体、液体体积的主要决定因素有哪些?
思考:
气体体积的主要决定因素有哪些?
一、气体摩尔体积
定义:
单位物质的量的气体所占的体积。
符号:
Vm
单位:
L/mol或m3/mol等
公式:
对象:
任何气体(纯净或混合气体)
标准状况:
温度:
0℃、压强1.01×105Pa
标准状况:
Vm约22.4L/mol
思考:
1mol气体在任何状况下所占的体积是不是都相等?
是不是都约为22.4L?
结论:
①“标准状况”:
0℃
。
在该状况下物质状态必须是气体
②
气体在非标准状况下,其体积可能为
,也可能不为
。
③“任何”:
可以是单一气体(纯净物),也可以是混合气体。
④“约”
是近似值
二、阿伏加德罗定律推论
1、同温、同压下,气体分子数与其体积成正比
2、同温、同压下,气体的密度与其相对分子质量(摩尔质量)成正比
3、同温、同体积下,压强与气体分子数成正比。
三、相关练习
(一)选择题:
1.下列物质在常温、常压下,各取0.1mol,其体积最大的是( )
A.原子半径为0.152nm的金属锂
B.原子半径为0.227nm的金属钾
C.原子半径为0.158nm的硫原子
D.原子半径为0.128nm的金属铜
2.决定一定量气体的体积大小和主要因素是( )
A.气体分子的大小
B.气体分子的相对分子质量
C.气体分子间的平均距离
D.气体分子的数目
3.标准状况下,若两种气体所占的体积不同,其原因是( )
A.气体性质不同
B.气体分子的大小不同
C.气体分子间平均距离不同
D.气体的物质的量不同
(二)判断题
1.温度为0℃,压强为505kPa时,CO2的气体摩尔体积为22.4L/mol( )
2.标准状况下,一定量的任何气体体积都约为22.4L ( )
3.标准状况下,1molH2O的体积约为22.4L ( )
4.当温度高于0℃时,1mol任何气体体积都大于22.4L ( )
5.相同条件下,1molCO和1molCO2所含分子数相同,体积也相同( )
(三)有关气体摩尔体积的计算:
1.在标准状况下,3.2gSO2的体积是多少?
2.在标准状况下,测得0.88g某气体的体积为448mL.计算此气体的相对分子质量。
3.标况下,2.24LH2与2L氧气反应生成多少mol水?
四、能力突破
(一)选择题
1.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2L
B.25℃,1.01×105Pa,64gSO2中含有的原子数为3NA
C.在常温常压下,11.2LCl2含有的分子数为0.5NA
D.标准状况下,11.2LH2O含有的分子数为0.5NA
2.等物质的量的氢气和氦气在同温同压下具有相等的( )
A.原子数 B.体积 C.质子数 D.质量
3.相同状况下,下列气体所占体积最大的是( )
A.80gSO3 B.16gO2 C.32gH2S D.3gH2
4.下列各物质所含原子数目,按由大到小顺序排列的是( )
①0.5molNH3 ②标准状况下22.4LHe ③4℃9mL水 ④0.2molH3PO4
A.①④③② B.④③②① C.②③④① D.①④③②
5.下列说法正确的是( )
A.标准状况下22.4L/mol就是气体摩尔体积
B.非标准状况下,1mol任何气体的体积不可能为22.4L
C.标准状况下22.4L任何气体都含有约6.02×1023个分子
D.1molH2和O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4L
6.在一定温度和压强下的理想气体,影响其所占体积大小的主要因素是( )
A.分子直径的大小 B.分子间距离的大小
C.分子间引力的大小 D.分子数目的多少
7.在0℃1.01×105Pa下,有关H2、O2、CH4三种气体的叙述正确的是( )
A.其密度之比等于物质的量之比
B.其密度之比等于摩尔质量之比
C.等质量的三种气体,其体积比等于相对分子质量的倒数比
D.等体积的三种气体,其物质的量之比等于相对分子质量之比
8.A气体的摩尔质量是B气体的n倍,同温同压下,B气体的质量是同体积空气的m倍,则A的相对分子质量为( )
A.m/n B.29m/n C.29mn D.29n/m
9.同温同压下,等质量的SO2和CO2相比较,下列叙述正确的是( )
A.密度比为16:
11 B.密度比为11:
16
C.体积比为1:
1 D.体积比为11:
16
10.24mLH2和O2的混合气体,在一定条件下点燃,反应后剩余3mL气体,则原混合气体中分子个数比为( )
A.1:
16 B.16:
1 C.17:
7 D.7:
5
11.在标准状况下①6.72LCH4 ②3.01×1023个HCl分子③13.6gH2S④0.2molNH3,下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是( )
a.体积②>③>①>④
b.密度②>③>④>①
c.质量②>③>①>④
d.氢原子个数①>③>④>②
A.abc B.bcd C.cba D.abcd
12.0.2gH2、8.8gCO2、5.6gCO组成的混合气体,其密度是相同条件下O2的密度的( )
A.0.913倍 B.1.852倍 C.0.873倍 D.1.631倍
13.同温同压下,某瓶充满O2时为116g,充满CO2时为122g,充满气体A时为114g,则A的式量为( )
A.60 B.32 C.44 D.28
14.在一定温度和压强下,1体积X2气体与3体积Y2气体化合生成2体积气体化合物,则该化合物的化学式为( )
A.XY3 B.XY C.X3Y D.X2Y3
15.混合气体由N2和CH4组成,测得混合气体在标准状况下的密度为0.821g/L,则混合气体中N2和CH4的体积比为( )
A.1:
1 B.1:
4 C.4:
1 D.1:
2
16.1molO2在放电条件下发生下列反应:
3O2
2O3,如有30%O2转化为O3,则放电后混合气体对H2的相对密度是( )
A.16 B.17.8 C.18.4 D.35.6
(二)填空题
17.阿伏加德罗定律是指:
“在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都 。
由阿伏加德罗定律可以推导出:
(1)同温同压下:
a.同体积的两种气体的质量与式量关系为 。
b.两种气体的体积与物质的量关系为 。
c.两种气体等质量时,体积与式量关系为 。
d.两种气体密度与式量关系 。
(2)同温同体积时,不同压强的任何气体,与其物质的量的关系为 。
(三)计算题
18.把11体积的氢气,5体积氧气和1体积氯气在密闭容器中用电火花点燃,恰好完全反应,所得溶液溶质的质量分数为多少?
五、物质的量浓度
1、概念:
用单位体积溶液里所含溶质(B)的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度,符号cB。
2、表达式:
3、单位:
mol·L-1或mol/L
【注意】
(1)溶质是用物质的量表示而不是质量。
(2)是溶液的体积为单位体积,并非溶剂的体积。
(3)从某溶液取出任意体积的溶液,其浓度都相同,但所含溶质的量因体积不同而不同。
(溶液是均一、稳定的)
六、容量瓶的相关知识点
1、容量瓶
(1)容量瓶的结构:
细颈、梨形的平底玻璃瓶,瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞
(2)容量瓶的标识:
温度和容积,刻度线。
(3)容量瓶的规格:
50ml、100ml、250ml、1000ml等多种。
(4)容量瓶的使用注意事项:
①容量瓶在使用前,首先要检查是否完好,瓶口处是否漏水。
检查方法如下:
往瓶内加入一定量水,塞好瓶塞。
用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶倒立过来,观察瓶塞周围是否有水漏出。
如果不漏水,将瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧,仍把瓶倒立过来,再检查是否漏水。
经检查不漏水的容量瓶才能使用。
②容量瓶是配制溶液的专业仪器,不能长期存放溶液或进行化学反应。
③溶解或稀释的操作不能在容量瓶中进行。
2、操作步骤
(1)计算溶质的质量
(2)称量
(3)溶解+转移
(4)洗涤+转移
(5)定容
(6)摇匀
(7)装瓶贴标签
3、误差分析
(1)称量中可能产生的误差:
砝码生锈 → 浓度偏大
托盘天平的精确度为0.1g,NaCl质量为5.85g,无法精确称量,导致误差;
(2)操作中可能产生的误差:
没有洗涤 → 浓度偏小(洗涤)
转移中洒落 → 浓度偏小(重新配制)
玻璃棒靠在刻度线上方 → 浓度偏小(用蒸馏水冲洗进入溶液)
(3)定容可能产生的误差:
仰视 → 浓度偏小
俯视 → 浓度偏大
液面超过刻度线 → 浓度偏小(重新配制)
4、课堂练习
(1)在配制一定物质的量浓度溶液的实验中,下列操作对所配得溶液无影响的是(写序号)_________;会使所配溶液的浓度偏大的是_________;会使所配溶液的浓度偏小的是_________。
①在烧杯中溶解溶质,搅拌时不慎溅出少量溶液;
②未将洗涤烧杯内壁的溶液转移入容量瓶;
③容量瓶中所配的溶液液面未到刻度线便停止加水;
④将配得的溶液从容量瓶转移到干燥、洁净的试剂瓶中时,有少量溅出;
⑤将烧杯中溶液转移到容量瓶之前,容量瓶中有少量蒸馏水;
⑥容量瓶中液面将达到刻度线时,俯视刻度线和液面;
⑦NaOH固体称量时在空气中暴露时间过长;
⑧易潮解物质称量时未用玻璃仪器;
⑨配制稀硫酸时,用蒸馏水洗涤量筒,洗液注入容量瓶;
⑩加水溶解后的NaOH的溶液在空气中暴露时间过长。
七九、十一十一、相关练习
1.当0.1molNaOH能与水配成0.5L溶液,则所得溶液的物质的量浓度为:
2.若将0.1molNaOH溶于0.5L水,则所得溶液物质的量浓度与上是否相同?
3.从1L,2mol/L NaOH溶液中取出100ml,取出的NaOH溶液浓度为取出的溶液与原溶液相比,哪些量变化了,哪些量没变?
4.下列说法正确的是( )
A.物质的量浓度是一种表示溶液组成的物理量。
B.用一定量溶液所含溶质多少摩尔来表示的溶液浓度叫物质的量浓度。
C.用1L溶液含有溶质的量来表示的溶液浓度叫物质的量浓度。
D.用单位体积溶液里所含溶质的物质的量表示溶液浓度叫做物质的量浓度。
5.1molNaOH溶于水中得到100mlNaOH的溶液,NaOH溶液的物质的量浓度为多少?
6.17gNaCl溶于水中得到100mlNaCl溶液,求溶液的物质的量浓度。
7.在VL硫酸铝溶液中,含有WgAl3+,这种溶液中SO42-的物质的量浓度为多少?
8.将34.2gC12H22O11(蔗糖)溶解在100ml水中,关于所组成的溶液,下列说法正确的是( )
A.该溶液物质的量浓度为1mol/L
B.该溶液溶质质量分数为(34.2/134.2)×100%
C.该溶液物质的量浓度确定还需密度
D.该溶液溶质质量分数的确定还需密度
9.28.6g碳酸钠晶体溶于水,配成100ml溶液时,所得溶液浓度为( )
A.0.01mol/L B.0.1mol/L C.1mol/L D.2.7mol/L
10.标准状况下22.4LHCl配成0.5L盐酸,其物质的量浓度为多少?
八、与物质的量浓度有关的计算
1、有关溶质的计算:
已知溶液的体积和物质的量浓度,求溶质的物质的量或质量
(1) nB=cB·Vaq
(2) mB=nB·MB
例例例:
(1)要配制物质的量浓度为1mol·L-1,体积为100ml的盐酸,需要HClmol,标况下需要LHCl气体。
(2)配制500ml,2mol/L的Na2SO4溶液,需要Na2SO4·10H2O的质量为多少?
2、有关稀释(浓缩)的计算
(1)在物质的量浓度溶液中:
溶质的物质的量不变
c浓溶液·V浓溶液=c稀溶液·V稀溶液
(2)在质量分数浓度溶液中:
溶质的质量不变
m1(aq)·w1=m2(aq)·w2
例:
1.配制250ml1mol/LHCl溶液,需12mol/LHCl溶液的体积是多少?
2.
(1)把一定量的10%的NaOH溶液蒸发掉8g水后,还剩下25ml,溶液浓度变为12%,求浓缩后,溶液的物质的量浓度?
(2)VmlAl2(SO4)3溶液中含有Al3+a克,取V/4ml溶液稀释到4Vml,则稀释后,
= ,
= 。
3、物质的量浓度与质量百分数浓度的换算
例:
1.密度为1.84g/cm3,浓度为98%的浓H2SO4的物质的量浓度?
2.实验室有16.9mol/L和50%(r=1.399g/ml)两种浓度的硫酸,现将这两种浓度的硫酸等体积混合,求所得溶液的物质的量浓度。
(忽略混合时溶液体积的变化)
九、相关练习
(一)选择题
1.NA为阿伏加德罗常数,下列对0.3mol/L硫酸钾溶液的说法中,正确的是( )
A.1L溶液中含0.3NA个K+ B.1L溶液中含0.9NA个离子
C.2L溶液中K+浓度是1.2mol/L D.2L溶液中含0.6NA个离子
2.14.2g69%的浓HNO3(密度为1.42g/cm3)与10mL15.5mol/LHNO3的浓度相比( )
A.是同一浓度的不同表示方法 B.数值不同,也能换算为相同值
C.不同浓度的两种硝酸溶液 D.无法比较其大小
3.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
4.8g无水硫酸铜配成0.1mol/L的水溶液,下列说法正确的是( )
A.溶于500mL水中 B.溶于1L水中
C.溶解后溶液的总体积为500mL D.溶解后溶液的总体积为1L
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/L B.6mol/L C.6.25mol/L D.6.75mol/L
6.30mL1mol/LNaCl溶液和40mL0.5mol/LCaCl2溶液混合后,混合液中Cl-浓度为( )
A.0.5mol/L B.0.6mol/L C.1.00mol/L D.2mol/L
7.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:
3 B.3:
2:
1 C.6:
3:
2 D.1:
1:
1
8.某结晶水合物的化学式为R·xH2O,其相对分子质量为Mr,在25℃时ag晶体溶于bg水中,即达饱和,形成VmL溶液,则下列表达式中不正确的是( )
A.饱和溶液的物质的量浓度100a(Mr-18x)/MrV
B.饱和溶液的质量分数a(Mr-18x)/(a+b)Mr
C.25℃,R的溶解度100a(Mr-18x)/(bMr+18ax)
D.饱和溶液的密度(a+b)/V
9.已知某溶液的①体积②密度③溶质和溶剂的质量比④溶质的摩尔质量,要根据溶质的溶解度计算其饱和溶液的物质的量浓度时,上述条件必不可少的是( )
A.①②③④ B.①②③ C.②④ D.①④
10.将12mol/L的盐酸(ρ=1.10g/cm3)50mL稀释成6mol/L的盐酸(ρ=1.10g/cm3),需加水的体积为( )
A.50mL B.50.5mL C.55mL D.59.5mL
11.把5%的Na2CO3溶液蒸发掉64.3g水后,溶液变为31mL,浓度变为14%,则浓缩后Na2CO3溶液的物质的量浓度为( )
A.8.52mol/L B.4.26mol/L C.1.52mol/L D.3.04mol/L
(二)填空
12.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。
13.在40mL0.1mol/L的BaCl2溶液中,加入足量0.1mol/L的H2SO4溶液使Ba2+完全沉淀,将反应后的溶液过滤,取滤液一半,加入25mL0.2mol/L的NaOH溶液恰好呈中性,通过计算可知H2SO4为 mL。
(三)计算题
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?
补充知识:
一、溶液稀释及混合的计算
1、溶液稀释及混合时体积的计算
浓溶液加水稀释后,溶质的量不变,溶液的质量等于浓溶液与水的质量之和,但溶液的体积并不等于浓溶液与水的体积之和。
同样,同溶质的不同浓度和体积的溶液混合时,溶液之间质量可以相加,但体积却不能简单相加,即V混≠V1+V2+……
稀释或混合后溶液的体积只能通过混合液(或稀释液)的质量(m混)与混合液的密度(ρ混)来求得:
2、溶液稀释时pH的变化
常温时,酸碱溶液稀释,溶液的pH向7靠拢。
强酸或强碱溶液稀释10n倍,溶液的pH向7靠拢n数值;弱酸或弱碱稀释10n倍,溶液的pH向7靠拢,但pH改变值小于n。
此外,酸溶液“无限”稀释,只可能接近中性而绝对不会变成碱溶液,反之亦然。
二、关于溶解度的计算
一定温度下的饱和溶液中:
质量百分比浓度(W%)=
=
物质的量浓度(c)=
=
1、实验室要配制1mol/L的稀盐酸250mL,回答下列问题:
(1)需要98%浓度为1.84g/cm3的浓硫酸__________mL。
(2)配置时,必须使用的仪器有__________________(填代号)。
①烧杯②100mL量筒③20mL量筒④1000mL容量瓶⑤250mL容量瓶⑥托盘天平(带砝码)⑦玻璃棒
(3)配制过程中出现以下情况,对所配溶液浓度有何影响(填“偏高”、“偏低”或“不影响”)
①没有洗涤烧杯和玻璃棒。
_______________
②如果加水超过了刻度线,取出水使液面恰好到刻度线。
_______________
③容量瓶没有干燥。
_______________
5、实验室配制0.5mol/L的NaOH溶液500mL,有以下仪器:
①烧杯②100mL量筒③1000mL容量瓶④500mL容量瓶⑤玻璃棒⑥托盘天平(带砝码)
(1)配置时,必须使用的仪器有
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