![2023_2024学年新教材高中化学第1章认识化学科学第3节化学中常用的物理量__物质的量第3课时物质的量浓度学生用书鲁科版必修第一册第1页](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/7/14812631/0-1694129778890/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![2023_2024学年新教材高中化学第1章认识化学科学第3节化学中常用的物理量__物质的量第3课时物质的量浓度学生用书鲁科版必修第一册第2页](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/7/14812631/0-1694129778921/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![2023_2024学年新教材高中化学第1章认识化学科学第3节化学中常用的物理量__物质的量第3课时物质的量浓度学生用书鲁科版必修第一册第3页](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/7/14812631/0-1694129778966/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
还剩12页未读,
继续阅读
所属成套资源:2023_2024学年新教材高中化学鲁科版必修第一册学生用书(26份)
成套系列资料,整套一键下载
- 2023_2024学年新教材高中化学第1章认识化学科学第3节化学中常用的物理量__物质的量第1课时物质的量及其单位摩尔质量学生用书鲁科版必修第一册 试卷 其他 0 次下载
- 2023_2024学年新教材高中化学第1章认识化学科学第3节化学中常用的物理量__物质的量第2课时气体摩尔体积学生用书鲁科版必修第一册 其他 0 次下载
- 2023_2024学年新教材高中化学微专题大素养2第2章元素与物质世界学生用书鲁科版必修第一册 其他 0 次下载
- 2023_2024学年新教材高中化学第2章元素与物质世界第1节元素与物质分类第1课时元素与物质的关系物质分类与物质性质学生用书鲁科版必修第一册 其他 0 次下载
- 2023_2024学年新教材高中化学第2章元素与物质世界第1节元素与物质分类第2课时一种重要的混合物__胶体学生用书鲁科版必修第一册 其他 0 次下载
2023_2024学年新教材高中化学第1章认识化学科学第3节化学中常用的物理量__物质的量第3课时物质的量浓度学生用书鲁科版必修第一册
展开
第3课时 物质的量浓度
学业要求
1.通过“活动·探究”栏目的活动,了解一定体积的物质的量浓度溶液的配制,养成宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
2.了解物质的量浓度的含义,掌握溶液的体积、物质的量浓度和溶质的物质的量之间的转化关系,形成证据推理和模型认知的化学核心素养。
3.通过“交流·研讨”栏目的活动,从物质的量的角度认识化学反应,体会定量研究对化学科学的重要作用,形成科学态度与社会责任的化学核心素养。
知识网络,
学业基础——自学·思记·尝试
一、物质的量浓度
特别提醒
(1)一定物质的量浓度的某溶液,其浓度不因所取体积不同而变化。
(2)表达式中的体积(V)是指溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质与溶剂的体积之和。
(3)溶液与溶液混合,一般溶液体积可相加,给出混合液密度时用公式V溶液=计算。
[即学即练]
1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)表示溶液的组成除了可以用溶质的质量分数,还可以用溶质的物质的量浓度( )
(2)将0.3 mol NaCl溶于1 L水配成溶液,溶液浓度为0.3 mol·L-1( )
(3)标况下,将2.24 L HCl气体溶于1 L水,得到3.24 L溶液( )
(4)0.3 mol·L-1 Na2SO4溶液中含有Na+和的总物质的量为0.9 mol( )
(5)在K2SO4和NaCl的混合溶液中,如果Na+和的物质的量相等,则K+和Cl-的物质的量浓度一定相同( )
(6)从100 mL 5 mol·L-1 H2SO4溶液中取出了10 mL,所得硫酸的物质的量浓度为0.5 mol·L-1( )
(7)同浓度的三种溶液:Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3,其体积比为3∶2∶1,则浓度之比为3∶2∶3( )
(8)将1 mol·L-1的NaCl溶液和0.5 mol·L-1的BaCl2溶液等体积混合后,不考虑体积变化,c(Cl-)=0.75 mol·L-1( )
2.交流思考
(1)1 L 1 mol·L-1 NaCl溶液,从中各取出100 mL和10 mL,则取出溶液中溶质物质的量浓度分别为 、 ;所含溶质的物质的量分别为 、 。
(2)①62 g Na2O溶于水配成1 L溶液,溶质的物质的量浓度为 。
②250 g胆矾溶于水得到1 L溶液,所得CuSO4溶液中溶质的物质的量浓度为 。
③0.3 mol·L-1 Na2SO4溶液中Na+的浓度与0.3 mol·L-1 NaCl溶液中Na+的浓度 (填 “相等”或“不相等”)。
④100 mL 0.2 mol·L-1H2SO4溶液中含H2SO4 mol,含H+ 个。
3.1 mol·L-1葡萄糖(C6H12O6,M=180 g·mol-1)溶液的含义是( )
A.含有1 mol葡萄糖
B.1 L H2O中溶有1 mol葡萄糖
C.含有180 g葡萄糖
D.1 L葡萄糖溶液中含有1 mol葡萄糖
4.下列与100 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中Na+的物质的量浓度相同的是( )
A.1 mol·L-1 Na2SO3溶液10 mL
B.0.2 mol·L-1 NaCl溶液50 mL
C.0.2 mol·L-1 Na2SO4溶液 10 mL
D.0.1 mol·L-1 NaNO3溶液 200 mL
归纳总结
关于物质的量浓度计算的注意事项
(1)注意溶质浓度与其离子浓度的关系,如0.2 mol·L-1 Na2SO4溶液中,c(Na+)=0.4 mol·L-1,c()=0.2 mol·L-1。
(2)确定溶液中溶质的几种特殊情况:
①带有结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水时,其溶质是CuSO4,而不是CuSO4·5H2O。
②某些物质溶于水后与水发生反应生成了新物质,此时溶质为反应后的产物,如Na、Na2O、Na2O2NaOH,溶质为NaOH。
③NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。
二、配制一定物质的量浓度的溶液
1.配制一定物质的量浓度溶液专用仪器——容量瓶
(1)容量瓶的结构与规格
(2)容量瓶的使用注意事项
①使用前要检查容量瓶是否漏水。
②选择容量瓶应遵循“大而近”的原则:所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。如配制450 mL 0.1 mol·L-1 NaCl溶液,需选择500 mL容量瓶。
③使用容量瓶注意“五不”:不能溶解固体;不能稀释浓溶液;不能加热;不能作反应容器;不能长期贮存溶液。
④使用后应将容量瓶洗净、晾干。
2.配制100 mL 0.4 mol·L-1氯化钠溶液
[即学即练]
1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)配制溶液时,可以用托盘天平称取10 g固体溶质( )
(2)配制溶液时,可以把固体直接放入容量瓶中,加蒸馏水溶解( )
(3)定容时,眼睛应平视凹液面与刻度线相切( )
(4)要配制480 mL溶液,必须选择500 mL容量瓶( )
(5)配制一定物质的量浓度的稀盐酸时,用量筒量取9.82 mL浓盐酸( )
(6)在使用容量瓶配制NaOH或稀H2SO4溶液时,必须要等溶液恢复至室温再转移到容量瓶中( )
2.下列有关一定物质的量浓度溶液的配制说法不正确的是 (填序号)。
(1)为准确配制一定物质的量浓度的溶液,定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线。
(2)利用图a配制一定物质的量浓度的NaOH溶液。
(3)利用图b配制一定物质的量浓度的NaCl溶液。
(4)用容量瓶配制溶液时,若加水超过刻度线,立即用胶头滴管吸出多余液体。
(5)配制溶液的定容操作可以用图c表示。
3.实验室用固体烧碱配制500 mL 0.10 mol·L-1的NaOH溶液。
(1)需称量 g烧碱固体,固体应放在 中称量。
(2)配制过程中,不需要使用的仪器是 (填字母)。
A.烧杯 B.玻璃棒
C.1 000 mL容量瓶 D.锥形瓶
E.胶头滴管 F.500 mL容量瓶
(3)在定容的过程中,完成定容操作后期加入少量水的做法是 。
4.将5 mol·L-1盐酸10 mL稀释到200 mL,再取出5 mL,这5 mL溶液的物质的量浓度为( )
A.0.05 mol·L-1 B.0.25 mol·L-1
C.0.1 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1
5.某同学用Na2CO3固体配制0.10 mol·L-1 Na2CO3溶液的过程如图所示。你认为该同学操作过程中错误的是( )
A.①⑤⑥ B.②④⑦
C.①⑥ D.⑤⑥⑦
归纳总结
(1)选错容量瓶或计算错误。应根据配制溶液的体积选择容量瓶,没有对应体积的容量瓶可选择偏大规格的,但溶质的质量或浓溶液的体积应根据容量瓶的规格计算。
(2)溶液未冷却就转移到容量瓶。
(3)溶解固体或稀释浓溶液的烧杯和玻璃棒均需要洗涤并转移。
(4)定容后不能再加水。
三、物质的量用以化学方程式的计算
1.化学方程式中化学计量(系)数的含义
所以,对于该反应来说,可以理解为2 mol H2和1 mol O2在点燃条件下恰好完全反应生成2 mol H2O。
2.反应中各物质的物理量之间的比例关系(g表示气体)
aA(g)+ bB(g)===cC(g)+dD(g)
化学计量(系)数之比: a ∶ b ∶ c ∶ d
质量之比: aMA ∶ bMB ∶ cMC ∶ dMD
气体体积之比: a ∶ b ∶ c ∶ d
不同物质的相同物理量之间的换算可以按上述比例进行。如果题目所给的两个物理量单位不一致,只要做到两个物理量的单位“上下一致,左右相当”即可,例如:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
87 g 4 mol 22.4 L
x g y mol z L
比例关系:==。
3.根据化学方程式进行计算的一般步骤
设:设所求物质的物质的量或质量、体积等;
写:写出相应的化学方程式;
标:在化学方程式中有关物质下面标出相关量;
列:列出比例式;
解:解上述含未知数的比例式;
答:简明地写出答案。
[即学即练]
1.标准状况下,3.25 g锌与足量的盐酸反应,计算产生H2的量,下列比例式正确的是( )
2.将1.15 g钠置于足量的水中,充分反应后,生成的NaOH的物质的量是多少?生成的气体在标准状况下占多大体积?
核心素养——合作·探究·分享
一、有关物质的量浓度的计算
[例1] 某试剂瓶上贴有如下标签,对该试剂理解正确的是( )
A.该溶液中含有的微粒主要有:NaCl、Na+、Cl-、H2O
B.若取50 mL该溶液,其中的c(Cl-)=0.05 mol·L-1
C.若取该溶液与100 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液完全反应,需要取该溶液10 mL
D.该溶液与1.0 mol·L-1 Na2SO4溶液中的c(Na+)相等
状元随笔 (1)正确理解溶液的体积和溶剂的体积。
①不能用溶剂的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水时。一般根据溶液的质量和密度可计算溶液的体积:V=。
②两溶液混合后,混合溶液的体积并不是混合前两溶液体积的加和,应依据混合溶液的密度进行计算。
(2)正确判断溶液中的溶质。
①与水发生反应的物质,溶于水后溶质发生变化,水的量减少,如Na、Na2O、Na2O2溶于水,溶液中的溶质为NaOH;CO2、SO2、SO3溶于水溶液中的溶质分别为H2CO3、H2SO3、H2SO4;NH3溶于水溶液中的溶质为NH3·H2O(但在进行相关计算时仍按NH3进行计算)。
②结晶水合物溶于水,溶质不变但水量增多,如CuSO4·5H2O溶于水所得溶液中的溶质是CuSO4,FeSO4·7H2O溶于水所得溶液中的溶质是FeSO4。
[提升1] 36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1),所得溶液的密度为ρ g·mL-1,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,设NA表示阿伏加德罗常数的值,则下列叙述中正确的是( )
A.所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.所得溶液中含有NA个HCl分子
C.36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 L
D.所得溶液中溶质的质量分数w=
状元随笔 气体溶于水后所得溶液的质量是气体的质量和水的质量之和,然后根据密度计算溶液体积,同时注意单位的换算。
[提升2] 已知氨水的密度为0.990 g·mL-1时,溶质的质量分数为2%;氨水的密度为0.930 g·mL-1时,溶质的质量分数为18%。溶质质量分数分别为a%和5a%的氨水等体积混合后,混合溶液中溶质的质量分数( )
A.等于3a% B.等于6a%
C.大于3a% D.小于3a%
状元随笔 同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合
①等体积混合
a.当溶液密度大于1 g·cm-3时,溶液浓度越大,密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等溶液),等体积混合后溶质的质量分数w>(a%+b%)。
b.当溶液密度小于1 g·cm-3时,溶液浓度越大,密度越小(如乙醇溶液、氨水),等体积混合后,溶质的质量分数w<(a%+b%)。
②等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm-3还是ρ<1 g·cm-3),混合后溶液中溶质的质量分数w=(a%+b%)。
关键能力
物质的量浓度的基本计算方法
(1)有关物质的量浓度的基本计算要充分利用物质的量的四个基本公式。
①n=cV溶液;②n=;③n=;④n=(标准状况)。
(2)已知一定体积溶液中溶质的量,求其物质的量浓度。
①若已知溶质的质量m:
②若已知溶质粒子的数目N:
(3)已知标准状况下V L气体溶于水后形成溶液,求其物质的量浓度。
①若已知溶液的体积V溶液:
②若已知溶液的密度为ρ g·cm-3(该气体溶于1 L水形成的溶液)
其中:V溶液==×10-3 L=L,所以c== mol·L-1= mol·L-1
(4)溶液稀释或混合后,溶质物质的量浓度的计算。
①溶质的物质的量不变。
根据c1V1=c2V2计算(c1、c2分别为稀释前后溶液的物质的量浓度,V1、V2分别为稀释前后溶液的体积)
②相同溶质的不同物质的量浓度的溶液混合。
混合后溶质的总物质的量不变,可根据c1V1+c2V2=c(混)·V(混)计算混合后溶液中溶质的物质的量浓度[c(混)为混合后溶液的物质的量浓度,V(混)为混合后溶液的体积]。
二、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
[例2] 下列所配制的溶液浓度偏高的是( )
A.配制盐酸,用量筒量取盐酸时俯视刻度线
B.配制盐酸定容时,仰视容量瓶刻度线
C.称量4.0 g NaOH配制0.1 mol·L-1 NaOH溶液1 000 mL时,砝码错放在左盘
D.NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶,并定容至刻度线
[提升3] 某次实验中预计需要使用480 mL a mol·L-1的纯碱溶液,如图是某同学在实验室配制该溶液的流程图。回答下列问题:
(1)容量瓶上标有①温度 ②浓度 ③规格 ④压强 ⑤刻度线中的 (填序号)。
(2)使用容量瓶前必须对容量瓶进行的一项操作是 。
(3)应选择V= mL的容量瓶,需要称取 g Na2CO3。
(4)所给出的流程图中的操作内容有两个明显的错误,请写出: 、 。
(5)指出下列实验操作对所配制溶液浓度的影响(填写“偏大”“偏小”或“无影响”)。
①溶解、转移溶液后,没有洗涤玻璃棒及烧杯: 。
②定容时仰视刻度线: 。
③容量瓶未干燥,有少量蒸馏水: 。
关键能力
误差分析
误差分析依据:c=。若n偏大,V不变,则c偏大;若n偏小,V不变,则c偏小;若n不变,V偏大,则c偏小;若n不变,V偏小,则c偏大。
以配制一定物质的量浓度的NaCl溶液为例(表格中的“—”表示对n或V无影响):
实验步骤
误差分析依据:c=
操作
n
V
c
称量
物质、砝码位置
放反且使用了游码
偏小
—
偏小
砝码生锈或沾有其他物质
偏大
—
偏大
溶解
有少量液体溅出
偏小
—
偏小
转移溶液
移液前容量瓶中有少量水
—
—
不变
未洗涤或移液时有
少量溶液洒在外面
偏小
—
偏小
溶解放热,未放置到室温
—
偏小
偏大
溶解吸热,未放置到室温
—
偏大
偏小
定容
定容时俯视
—
偏小
偏大
定容时仰视
—
偏大
偏小
液面超过刻度线,用胶头滴管吸出
偏小
—
偏小
摇匀后液面下降,又滴入水到刻度线
—
偏大
偏小
状元随笔 画图法理解和记忆量取溶液或定容时俯视、仰视造成的误差
1.量取误差
用浓溶液配制稀溶液,计算出浓溶液的体积(设为V)后用量筒量取。若量取时俯视(如图1),则所取溶液的体积(设为V ′)偏小,溶液浓度偏低;若量取时仰视(如图2),则溶液浓度偏高。
2.定容时俯视、仰视造成的误差
“俯视”(如图3)可理解为“眼高水低”,加蒸馏水的量偏小,则所配制溶液浓度偏高,“仰视”(如图4)则相反。
学考评价——夯实·测控·演练
1.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、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是( )
2.下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1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-1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
3.下列溶液中Cl-的浓度与150 mL 1 mol·L-1 MgCl2溶液中Cl-的浓度相等的是( )
A.150 mL 1 mol·L-1 NaCl溶液
B.75 mL 2 mol·L-1 CaCl2溶液
C.150 mL 2 mol·L-1 KCl溶液
D.75 mL 1 mol·L-1 AlCl3溶液
4.为了配制100 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液,其中有下列几个操作:
①NaOH固体放在纸片上称量
②选刚用蒸馏水洗净的100 mL容量瓶进行配制
③NaOH在烧杯里刚好完全溶解,立即把溶液转移到容量瓶中
④用蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2~3次,洗涤液也转入容量瓶中
⑤使蒸馏水沿玻璃棒注入容量瓶,直到溶液的凹液面恰好与刻度线相切
其中操作错误的是( )
A.①②③ B.③④⑤
C.②③⑤ D.①③⑤
5.V L K2SO4溶液中,含有K+m g,则溶液中SO的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
6.取200 mL 0.3 mol·L-1 HNO3溶液和300 mL 0.6 mol·L-1 HNO3溶液混合(溶液体积变化忽略不计),则混合后所得溶液中HNO3的物质的量浓度为( )
A.0.45 mol·L-1 B.0.36 mol·L-1
C.0.48 mol·L-1 D.0.24 mol·L-1
7.已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL,密度为ρ g·mL-1,质量分数为ω,物质的量浓度为c mol·L-1,溶液中NaCl的质量为m g。
(1)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)用w、ρ表示溶液中溶质的物质的量浓度:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)用c、ρ表示溶液中溶质的质量分数:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)用w表示该温度下NaCl的溶解度:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
8.实验室用CuSO4·5H2O晶体配制460 mL 0.100 mol·L-1 CuSO4溶液。现有下列仪器:
A.烧杯 B.500 mL容量瓶
C.药匙 D.玻璃棒
E.托盘天平(带砝码) F.量筒 G.试剂瓶
请回答下列问题:
(1)配制时,还缺少的仪器是 。
(2)用托盘天平称取的CuSO4·5H2O晶体的质量为 ,若定容时加蒸馏水不慎超过刻度线,处理的方法是 。
(3)若实验过程中遇到下列情况,则会导致所配溶液的浓度偏大的是 (填标号)。
A.摇匀后发现液面低于刻度线,滴加蒸馏水至刻度线再摇匀
B.定容时俯视容量瓶的刻度线
C.容量瓶内底部有少量蒸馏水而未干燥处理
D.称取的CuSO4·5H2O晶体失去了部分结晶水
(4)若取50.0 mL上述已配好的溶液,与150 mL 0.200 mol·L-1的CuSO4溶液混合,最后得到的溶液的物质的量浓度为 (溶液的体积变化忽略不计)。
9.一定量的氢气在氯气中燃烧,所得混合物用100 mL 3.00 mol/L NaOH溶液(密度为1.12 g/mL)恰好完全吸收,测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.05 mol。
(1)原NaOH溶液的质量分数为 (保留1位小数)。
(2)所得溶液中Cl-的物质的量为 mol。
(3)所用氯气和氢气的物质的量之比n(Cl2)∶n(H2)= 。
第3课时 物质的量浓度
学 业 基 础
一、
单位体积 物质的量 mol·L-1 mol·m-3
[即学即练]
1.答案:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)×
2.答案:(1)1 mol·L-1 1 mol·L-1 0.1 mol 0.01 mol
(2)①2 mol·L-1 ②1 mol·L-1 ③不相等 ④0.02 2.408×1022
3.解析:1 mol·L-1葡萄糖溶液的含义是1 L葡萄糖溶液中含有1 mol葡萄糖,故选D。
答案:D
4.解析:0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中Na+的物质的量浓度为0.2 mol·L-1。1 mol·L-1 Na2SO3溶液中Na+的物质的量浓度是2 mol·L-1,A不符合题意;0.2 mol·L-1 NaCl溶液中Na+的物质的量浓度是0.2 mol·L-1,B符合题意;0,2 mol·L-1 Na2SO4溶液中Na+的物质的量浓度是0.4 mol·L-1,C不符合题意;0.1 mol·L-1 NaNO3溶液中Na+的物质的量浓度是0.1 mol·L-1,D不符合题意。
答案:B
二、
1.(1)温度 容积 100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL
2.0.04 mol 2.34 托盘天平 药匙 2.3 玻璃棒 烧杯 100 mL容量瓶 玻璃棒 2~3 容量瓶 1~2 cm 凹液面与刻度线相切
[即学即练]
1.答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)√
2.答案:(2)(3)(4)(5)
3.答案:(1)2.0 小烧杯 (2)CD (3)用胶头滴管逐滴加水,当平视观察到凹液面与刻度线相切时立即停止加水
4.解析:设稀释后盐酸的物质的量浓度为c,则0.010 L×5 mol·L-1=0.200 L×c,解得c=0.25 mol·L-1,由于溶液具有均一性,所以取出的5 mL盐酸的浓度等于稀释后盐酸的浓度,为0.25 mol·L-1,故选B。
答案:B
5.解析:称量Na2CO3固体时,应将Na2CO3固体放在托盘天平的左盘,砝码放在右盘,①错误;定容时,视线应与溶液凹液面的最低处相平,⑥错误,故选C。
答案:C
三、
[即学即练]
1.答案:D
2.解析:n(Na)==0.05 mol,
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2 2 1
0.05 mol n(NaOH) n(H2)
2∶2=0.05 mol∶n(NaOH),
n(NaOH)=0.05 mol;
2∶1=0.05 mol∶n(H2);
n(H2)=0.025 mol,
V(H2)=0.025 mol×22.4 L·mol-1=0.56 L。
生成0.05 mol NaOH、标况下0.56 L H2。
答案:见解析
核心 素 养
[例1] 解析:氯化钠溶液中不存在NaCl粒子,A错误;溶液是均一稳定的,若取50 mL该溶液,其中c(Cl-)=1.0 mol·L-1,B错误;100 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中Ag+的物质的量是0.01 mol,完全反应消耗氯化钠是0.01 mol,因此需要取NaCl溶液的体积为=0.01 L=10 mL,C正确;该溶液与1.0 mol·L-1 Na2SO4溶液中的c(Na+)不相等,后者溶液中c(Na+)是2.0 mol·L-1,D错误。
答案:C
[提升1] 解析:36.5 g HCl溶解在1 L水中,所得溶液的体积不是1 L,溶质为HCl,则c(HCl)=== mol·L-1,A错误;HCl是电解质,溶于水完全电离成H+和Cl-,溶液中无氯化氢分子,B错误;36.5 g HCl气体的物质的量为1 mol,温度和压强未知,不能确定气体的体积,C错误;设所得溶液的体积为V L,溶液中溶质的质量分数
w==,D正确。
答案:D
[提升2] 解析:设质量分数为a%的氨水密度为ρ1,质量分数为5a%的氨水密度为ρ2。由信息可知,氨水中溶质的质量分数越大,密度越小,所以ρ1>ρ2,假定两溶液的体积均为V mL,则混合溶液中溶质的质量分数
w==3a%+×2a%<3a%,故选D。
答案:D
[例2] 解析:A项,俯视量筒刻度线,使量取的盐酸体积小于计算值,导致浓度偏低;B项,定容时仰视容量瓶刻度线,将会导致加水量增多,使溶液浓度偏低;C项,由于所称NaOH固体的质量为整数值,不需要移动游码,故称取固体NaOH的质量是准确的,不会影响到所配制溶液的浓度;D项,因热胀冷缩,会使容量瓶中的溶液在冷却后液面低于刻度线,导致所配溶液浓度偏高。
答案:D
[提升3] 解析:(1)容量瓶上标有温度、规格、刻度线。(2)使用容量瓶前要检查容量瓶是否漏水。(3)根据“大而近”原则,应该选择500 mL的容量瓶。所需的m(Na2CO3)=c·V·M=0.5 L×a mol·L-1×106 g·mol-1= 53a g。(4)流程图中称量时药品和砝码放反了(应该左物右码),定容时仰视刻度线。 (5)根据公式c=进行误差分析:①没有洗涤玻璃棒及烧杯时,n偏小,c偏小。②定容时仰视刻度线,V偏大,c偏小。③容量瓶未干燥,n、V均不受影响,对c无影响。
答案:(1)①③⑤ (2)检查容量瓶是否漏水 (3)500 53a
(4)药品与砝码放反了 定容时仰视刻度线
(5)①偏小 ②偏小 ③无影响
学考评价
1.答案:B
2.解析:40 g NaOH的物质的量为1 mol,但40 g NaOH溶于1 L水中所得溶液的体积不是1 L,A项错误;没有标明气体存在的状态是否在标准状况下,无法确定气体的物质的量,B项错误;1 L 10 mol·L-1的浓盐酸中溶质的物质的量为10 mol,但与9 L水混合后溶液的体积不等于10 L,C项错误;10 g NaOH的物质的量n===0.25 mol,则溶液中溶质的浓度c===1 mol·L-1,D项正确。
答案:D
3.解析:1 mol·L-1 MgCl2溶液中Cl-的浓度为2 mol·L-1。150 mL 1 mol·L-1 NaCl溶液中Cl-的浓度为1 mol·L-1;75 mL 2 mol·L-1 CaCl2溶液中Cl-的浓度为4 mol·L-1,150 mL 2 mol·L-1 KCl溶液中Cl-的浓度为2 mol·L-1;75 mL 1 mol·L-1 AlCl3溶液中Cl-的浓度为3 mol·L-1。
答案:C
4.解析:①NaOH固体不能放在纸片上称量,可放在小烧杯中称量;③溶解后应冷却至室温后再把溶液转移到容量瓶中;⑤最后定容时应改用胶头滴管向容量瓶中滴加蒸馏水。
答案:D
5.解析:由溶液中c(K+)= mol·L-1可知,溶液中c()=c(K+)=× mol·L-1= mol·L-1。
答案:D
6.答案:C
7.答案:(1)c= mol·L-1
(2)c= mol·L-1
(3)w=
(4)S= g
8.解析:(1)称量时需要用托盘天平、药匙,溶解时需要用量筒、烧杯、玻璃棒,转移溶液时需要用500 mL容量瓶,定容时需要用胶头滴管。(2)所需溶质质量m(CuSO4·5H2O)=n·M=0.05 mol×250 g·mol-1=12.5 g。(3)B项,定容时俯视容量瓶的刻度线,导致所配溶液体积偏小,浓度偏大;D项,CuSO4·5H2O晶体失去了部分结晶水时,所称的溶质中CuSO4的质量偏大,造成所配溶液浓度偏大;A项,造成所配溶液浓度偏小;C项,对所配溶液浓度无影响。(4)c(CuSO4)==0.175 mol·L-1。
答案:(1)胶头滴管 (2)12.5 g 重新配制 (3)BD
(4)0.175 mol·L-1
9.解析:(1) n(NaOH)=0.1 L×3.00 mol/L=0.3 mol,m(NaOH)=0.3 mol×40 g/mol=12 g,m(溶液)=ρ·V=1.12 g/mL×100 mL=112 g,所以原NaOH溶液的质量分数为12 g÷112 g×100%≈10.7%。(2)在反应后的溶液中Na元素的存在形式为NaCl、NaClO,根据Na、Cl元素守恒可得所得溶液中Cl-的物质的量为0.3 mol-0.05 mol=0.25 mol。(3)由化学方程式NaOH+HCl===NaCl+H2O、Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,可知与NaOH反应消耗的氯气的物质的量为0.05 mol,同时产生NaCl 0.05 mol,则由HCl反应产生的NaCl的物质的量为0.25 mol-0.05 mol=0.2 mol,因此发生反应H2+Cl22HCl的H2与Cl2的物质的量都为0.1 mol,所以n(H2)=0.1 mol,n(Cl2)=0.1 mol +0.05 mol=0.15 mol,故所用氯气和氢气的物质的量之比n(Cl2)∶n(H2)=0.15 mol∶0.1 mol=3∶2。
答案:(1)10.7% (2)0.25 (3)3∶2
学业要求
1.通过“活动·探究”栏目的活动,了解一定体积的物质的量浓度溶液的配制,养成宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
2.了解物质的量浓度的含义,掌握溶液的体积、物质的量浓度和溶质的物质的量之间的转化关系,形成证据推理和模型认知的化学核心素养。
3.通过“交流·研讨”栏目的活动,从物质的量的角度认识化学反应,体会定量研究对化学科学的重要作用,形成科学态度与社会责任的化学核心素养。
知识网络,
学业基础——自学·思记·尝试
一、物质的量浓度
特别提醒
(1)一定物质的量浓度的某溶液,其浓度不因所取体积不同而变化。
(2)表达式中的体积(V)是指溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质与溶剂的体积之和。
(3)溶液与溶液混合,一般溶液体积可相加,给出混合液密度时用公式V溶液=计算。
[即学即练]
1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)表示溶液的组成除了可以用溶质的质量分数,还可以用溶质的物质的量浓度( )
(2)将0.3 mol NaCl溶于1 L水配成溶液,溶液浓度为0.3 mol·L-1( )
(3)标况下,将2.24 L HCl气体溶于1 L水,得到3.24 L溶液( )
(4)0.3 mol·L-1 Na2SO4溶液中含有Na+和的总物质的量为0.9 mol( )
(5)在K2SO4和NaCl的混合溶液中,如果Na+和的物质的量相等,则K+和Cl-的物质的量浓度一定相同( )
(6)从100 mL 5 mol·L-1 H2SO4溶液中取出了10 mL,所得硫酸的物质的量浓度为0.5 mol·L-1( )
(7)同浓度的三种溶液:Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3,其体积比为3∶2∶1,则浓度之比为3∶2∶3( )
(8)将1 mol·L-1的NaCl溶液和0.5 mol·L-1的BaCl2溶液等体积混合后,不考虑体积变化,c(Cl-)=0.75 mol·L-1( )
2.交流思考
(1)1 L 1 mol·L-1 NaCl溶液,从中各取出100 mL和10 mL,则取出溶液中溶质物质的量浓度分别为 、 ;所含溶质的物质的量分别为 、 。
(2)①62 g Na2O溶于水配成1 L溶液,溶质的物质的量浓度为 。
②250 g胆矾溶于水得到1 L溶液,所得CuSO4溶液中溶质的物质的量浓度为 。
③0.3 mol·L-1 Na2SO4溶液中Na+的浓度与0.3 mol·L-1 NaCl溶液中Na+的浓度 (填 “相等”或“不相等”)。
④100 mL 0.2 mol·L-1H2SO4溶液中含H2SO4 mol,含H+ 个。
3.1 mol·L-1葡萄糖(C6H12O6,M=180 g·mol-1)溶液的含义是( )
A.含有1 mol葡萄糖
B.1 L H2O中溶有1 mol葡萄糖
C.含有180 g葡萄糖
D.1 L葡萄糖溶液中含有1 mol葡萄糖
4.下列与100 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中Na+的物质的量浓度相同的是( )
A.1 mol·L-1 Na2SO3溶液10 mL
B.0.2 mol·L-1 NaCl溶液50 mL
C.0.2 mol·L-1 Na2SO4溶液 10 mL
D.0.1 mol·L-1 NaNO3溶液 200 mL
归纳总结
关于物质的量浓度计算的注意事项
(1)注意溶质浓度与其离子浓度的关系,如0.2 mol·L-1 Na2SO4溶液中,c(Na+)=0.4 mol·L-1,c()=0.2 mol·L-1。
(2)确定溶液中溶质的几种特殊情况:
①带有结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水时,其溶质是CuSO4,而不是CuSO4·5H2O。
②某些物质溶于水后与水发生反应生成了新物质,此时溶质为反应后的产物,如Na、Na2O、Na2O2NaOH,溶质为NaOH。
③NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。
二、配制一定物质的量浓度的溶液
1.配制一定物质的量浓度溶液专用仪器——容量瓶
(1)容量瓶的结构与规格
(2)容量瓶的使用注意事项
①使用前要检查容量瓶是否漏水。
②选择容量瓶应遵循“大而近”的原则:所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。如配制450 mL 0.1 mol·L-1 NaCl溶液,需选择500 mL容量瓶。
③使用容量瓶注意“五不”:不能溶解固体;不能稀释浓溶液;不能加热;不能作反应容器;不能长期贮存溶液。
④使用后应将容量瓶洗净、晾干。
2.配制100 mL 0.4 mol·L-1氯化钠溶液
[即学即练]
1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)配制溶液时,可以用托盘天平称取10 g固体溶质( )
(2)配制溶液时,可以把固体直接放入容量瓶中,加蒸馏水溶解( )
(3)定容时,眼睛应平视凹液面与刻度线相切( )
(4)要配制480 mL溶液,必须选择500 mL容量瓶( )
(5)配制一定物质的量浓度的稀盐酸时,用量筒量取9.82 mL浓盐酸( )
(6)在使用容量瓶配制NaOH或稀H2SO4溶液时,必须要等溶液恢复至室温再转移到容量瓶中( )
2.下列有关一定物质的量浓度溶液的配制说法不正确的是 (填序号)。
(1)为准确配制一定物质的量浓度的溶液,定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线。
(2)利用图a配制一定物质的量浓度的NaOH溶液。
(3)利用图b配制一定物质的量浓度的NaCl溶液。
(4)用容量瓶配制溶液时,若加水超过刻度线,立即用胶头滴管吸出多余液体。
(5)配制溶液的定容操作可以用图c表示。
3.实验室用固体烧碱配制500 mL 0.10 mol·L-1的NaOH溶液。
(1)需称量 g烧碱固体,固体应放在 中称量。
(2)配制过程中,不需要使用的仪器是 (填字母)。
A.烧杯 B.玻璃棒
C.1 000 mL容量瓶 D.锥形瓶
E.胶头滴管 F.500 mL容量瓶
(3)在定容的过程中,完成定容操作后期加入少量水的做法是 。
4.将5 mol·L-1盐酸10 mL稀释到200 mL,再取出5 mL,这5 mL溶液的物质的量浓度为( )
A.0.05 mol·L-1 B.0.25 mol·L-1
C.0.1 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1
5.某同学用Na2CO3固体配制0.10 mol·L-1 Na2CO3溶液的过程如图所示。你认为该同学操作过程中错误的是( )
A.①⑤⑥ B.②④⑦
C.①⑥ D.⑤⑥⑦
归纳总结
(1)选错容量瓶或计算错误。应根据配制溶液的体积选择容量瓶,没有对应体积的容量瓶可选择偏大规格的,但溶质的质量或浓溶液的体积应根据容量瓶的规格计算。
(2)溶液未冷却就转移到容量瓶。
(3)溶解固体或稀释浓溶液的烧杯和玻璃棒均需要洗涤并转移。
(4)定容后不能再加水。
三、物质的量用以化学方程式的计算
1.化学方程式中化学计量(系)数的含义
所以,对于该反应来说,可以理解为2 mol H2和1 mol O2在点燃条件下恰好完全反应生成2 mol H2O。
2.反应中各物质的物理量之间的比例关系(g表示气体)
aA(g)+ bB(g)===cC(g)+dD(g)
化学计量(系)数之比: a ∶ b ∶ c ∶ d
质量之比: aMA ∶ bMB ∶ cMC ∶ dMD
气体体积之比: a ∶ b ∶ c ∶ d
不同物质的相同物理量之间的换算可以按上述比例进行。如果题目所给的两个物理量单位不一致,只要做到两个物理量的单位“上下一致,左右相当”即可,例如:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
87 g 4 mol 22.4 L
x g y mol z L
比例关系:==。
3.根据化学方程式进行计算的一般步骤
设:设所求物质的物质的量或质量、体积等;
写:写出相应的化学方程式;
标:在化学方程式中有关物质下面标出相关量;
列:列出比例式;
解:解上述含未知数的比例式;
答:简明地写出答案。
[即学即练]
1.标准状况下,3.25 g锌与足量的盐酸反应,计算产生H2的量,下列比例式正确的是( )
2.将1.15 g钠置于足量的水中,充分反应后,生成的NaOH的物质的量是多少?生成的气体在标准状况下占多大体积?
核心素养——合作·探究·分享
一、有关物质的量浓度的计算
[例1] 某试剂瓶上贴有如下标签,对该试剂理解正确的是( )
A.该溶液中含有的微粒主要有:NaCl、Na+、Cl-、H2O
B.若取50 mL该溶液,其中的c(Cl-)=0.05 mol·L-1
C.若取该溶液与100 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液完全反应,需要取该溶液10 mL
D.该溶液与1.0 mol·L-1 Na2SO4溶液中的c(Na+)相等
状元随笔 (1)正确理解溶液的体积和溶剂的体积。
①不能用溶剂的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水时。一般根据溶液的质量和密度可计算溶液的体积:V=。
②两溶液混合后,混合溶液的体积并不是混合前两溶液体积的加和,应依据混合溶液的密度进行计算。
(2)正确判断溶液中的溶质。
①与水发生反应的物质,溶于水后溶质发生变化,水的量减少,如Na、Na2O、Na2O2溶于水,溶液中的溶质为NaOH;CO2、SO2、SO3溶于水溶液中的溶质分别为H2CO3、H2SO3、H2SO4;NH3溶于水溶液中的溶质为NH3·H2O(但在进行相关计算时仍按NH3进行计算)。
②结晶水合物溶于水,溶质不变但水量增多,如CuSO4·5H2O溶于水所得溶液中的溶质是CuSO4,FeSO4·7H2O溶于水所得溶液中的溶质是FeSO4。
[提升1] 36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1),所得溶液的密度为ρ g·mL-1,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,设NA表示阿伏加德罗常数的值,则下列叙述中正确的是( )
A.所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.所得溶液中含有NA个HCl分子
C.36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 L
D.所得溶液中溶质的质量分数w=
状元随笔 气体溶于水后所得溶液的质量是气体的质量和水的质量之和,然后根据密度计算溶液体积,同时注意单位的换算。
[提升2] 已知氨水的密度为0.990 g·mL-1时,溶质的质量分数为2%;氨水的密度为0.930 g·mL-1时,溶质的质量分数为18%。溶质质量分数分别为a%和5a%的氨水等体积混合后,混合溶液中溶质的质量分数( )
A.等于3a% B.等于6a%
C.大于3a% D.小于3a%
状元随笔 同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合
①等体积混合
a.当溶液密度大于1 g·cm-3时,溶液浓度越大,密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等溶液),等体积混合后溶质的质量分数w>(a%+b%)。
b.当溶液密度小于1 g·cm-3时,溶液浓度越大,密度越小(如乙醇溶液、氨水),等体积混合后,溶质的质量分数w<(a%+b%)。
②等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm-3还是ρ<1 g·cm-3),混合后溶液中溶质的质量分数w=(a%+b%)。
关键能力
物质的量浓度的基本计算方法
(1)有关物质的量浓度的基本计算要充分利用物质的量的四个基本公式。
①n=cV溶液;②n=;③n=;④n=(标准状况)。
(2)已知一定体积溶液中溶质的量,求其物质的量浓度。
①若已知溶质的质量m:
②若已知溶质粒子的数目N:
(3)已知标准状况下V L气体溶于水后形成溶液,求其物质的量浓度。
①若已知溶液的体积V溶液:
②若已知溶液的密度为ρ g·cm-3(该气体溶于1 L水形成的溶液)
其中:V溶液==×10-3 L=L,所以c== mol·L-1= mol·L-1
(4)溶液稀释或混合后,溶质物质的量浓度的计算。
①溶质的物质的量不变。
根据c1V1=c2V2计算(c1、c2分别为稀释前后溶液的物质的量浓度,V1、V2分别为稀释前后溶液的体积)
②相同溶质的不同物质的量浓度的溶液混合。
混合后溶质的总物质的量不变,可根据c1V1+c2V2=c(混)·V(混)计算混合后溶液中溶质的物质的量浓度[c(混)为混合后溶液的物质的量浓度,V(混)为混合后溶液的体积]。
二、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
[例2] 下列所配制的溶液浓度偏高的是( )
A.配制盐酸,用量筒量取盐酸时俯视刻度线
B.配制盐酸定容时,仰视容量瓶刻度线
C.称量4.0 g NaOH配制0.1 mol·L-1 NaOH溶液1 000 mL时,砝码错放在左盘
D.NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶,并定容至刻度线
[提升3] 某次实验中预计需要使用480 mL a mol·L-1的纯碱溶液,如图是某同学在实验室配制该溶液的流程图。回答下列问题:
(1)容量瓶上标有①温度 ②浓度 ③规格 ④压强 ⑤刻度线中的 (填序号)。
(2)使用容量瓶前必须对容量瓶进行的一项操作是 。
(3)应选择V= mL的容量瓶,需要称取 g Na2CO3。
(4)所给出的流程图中的操作内容有两个明显的错误,请写出: 、 。
(5)指出下列实验操作对所配制溶液浓度的影响(填写“偏大”“偏小”或“无影响”)。
①溶解、转移溶液后,没有洗涤玻璃棒及烧杯: 。
②定容时仰视刻度线: 。
③容量瓶未干燥,有少量蒸馏水: 。
关键能力
误差分析
误差分析依据:c=。若n偏大,V不变,则c偏大;若n偏小,V不变,则c偏小;若n不变,V偏大,则c偏小;若n不变,V偏小,则c偏大。
以配制一定物质的量浓度的NaCl溶液为例(表格中的“—”表示对n或V无影响):
实验步骤
误差分析依据:c=
操作
n
V
c
称量
物质、砝码位置
放反且使用了游码
偏小
—
偏小
砝码生锈或沾有其他物质
偏大
—
偏大
溶解
有少量液体溅出
偏小
—
偏小
转移溶液
移液前容量瓶中有少量水
—
—
不变
未洗涤或移液时有
少量溶液洒在外面
偏小
—
偏小
溶解放热,未放置到室温
—
偏小
偏大
溶解吸热,未放置到室温
—
偏大
偏小
定容
定容时俯视
—
偏小
偏大
定容时仰视
—
偏大
偏小
液面超过刻度线,用胶头滴管吸出
偏小
—
偏小
摇匀后液面下降,又滴入水到刻度线
—
偏大
偏小
状元随笔 画图法理解和记忆量取溶液或定容时俯视、仰视造成的误差
1.量取误差
用浓溶液配制稀溶液,计算出浓溶液的体积(设为V)后用量筒量取。若量取时俯视(如图1),则所取溶液的体积(设为V ′)偏小,溶液浓度偏低;若量取时仰视(如图2),则溶液浓度偏高。
2.定容时俯视、仰视造成的误差
“俯视”(如图3)可理解为“眼高水低”,加蒸馏水的量偏小,则所配制溶液浓度偏高,“仰视”(如图4)则相反。
学考评价——夯实·测控·演练
1.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、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是( )
2.下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1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-1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
3.下列溶液中Cl-的浓度与150 mL 1 mol·L-1 MgCl2溶液中Cl-的浓度相等的是( )
A.150 mL 1 mol·L-1 NaCl溶液
B.75 mL 2 mol·L-1 CaCl2溶液
C.150 mL 2 mol·L-1 KCl溶液
D.75 mL 1 mol·L-1 AlCl3溶液
4.为了配制100 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液,其中有下列几个操作:
①NaOH固体放在纸片上称量
②选刚用蒸馏水洗净的100 mL容量瓶进行配制
③NaOH在烧杯里刚好完全溶解,立即把溶液转移到容量瓶中
④用蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2~3次,洗涤液也转入容量瓶中
⑤使蒸馏水沿玻璃棒注入容量瓶,直到溶液的凹液面恰好与刻度线相切
其中操作错误的是( )
A.①②③ B.③④⑤
C.②③⑤ D.①③⑤
5.V L K2SO4溶液中,含有K+m g,则溶液中SO的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
6.取200 mL 0.3 mol·L-1 HNO3溶液和300 mL 0.6 mol·L-1 HNO3溶液混合(溶液体积变化忽略不计),则混合后所得溶液中HNO3的物质的量浓度为( )
A.0.45 mol·L-1 B.0.36 mol·L-1
C.0.48 mol·L-1 D.0.24 mol·L-1
7.已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL,密度为ρ g·mL-1,质量分数为ω,物质的量浓度为c mol·L-1,溶液中NaCl的质量为m g。
(1)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)用w、ρ表示溶液中溶质的物质的量浓度:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)用c、ρ表示溶液中溶质的质量分数:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)用w表示该温度下NaCl的溶解度:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
8.实验室用CuSO4·5H2O晶体配制460 mL 0.100 mol·L-1 CuSO4溶液。现有下列仪器:
A.烧杯 B.500 mL容量瓶
C.药匙 D.玻璃棒
E.托盘天平(带砝码) F.量筒 G.试剂瓶
请回答下列问题:
(1)配制时,还缺少的仪器是 。
(2)用托盘天平称取的CuSO4·5H2O晶体的质量为 ,若定容时加蒸馏水不慎超过刻度线,处理的方法是 。
(3)若实验过程中遇到下列情况,则会导致所配溶液的浓度偏大的是 (填标号)。
A.摇匀后发现液面低于刻度线,滴加蒸馏水至刻度线再摇匀
B.定容时俯视容量瓶的刻度线
C.容量瓶内底部有少量蒸馏水而未干燥处理
D.称取的CuSO4·5H2O晶体失去了部分结晶水
(4)若取50.0 mL上述已配好的溶液,与150 mL 0.200 mol·L-1的CuSO4溶液混合,最后得到的溶液的物质的量浓度为 (溶液的体积变化忽略不计)。
9.一定量的氢气在氯气中燃烧,所得混合物用100 mL 3.00 mol/L NaOH溶液(密度为1.12 g/mL)恰好完全吸收,测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.05 mol。
(1)原NaOH溶液的质量分数为 (保留1位小数)。
(2)所得溶液中Cl-的物质的量为 mol。
(3)所用氯气和氢气的物质的量之比n(Cl2)∶n(H2)= 。
第3课时 物质的量浓度
学 业 基 础
一、
单位体积 物质的量 mol·L-1 mol·m-3
[即学即练]
1.答案:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)×
2.答案:(1)1 mol·L-1 1 mol·L-1 0.1 mol 0.01 mol
(2)①2 mol·L-1 ②1 mol·L-1 ③不相等 ④0.02 2.408×1022
3.解析:1 mol·L-1葡萄糖溶液的含义是1 L葡萄糖溶液中含有1 mol葡萄糖,故选D。
答案:D
4.解析:0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中Na+的物质的量浓度为0.2 mol·L-1。1 mol·L-1 Na2SO3溶液中Na+的物质的量浓度是2 mol·L-1,A不符合题意;0.2 mol·L-1 NaCl溶液中Na+的物质的量浓度是0.2 mol·L-1,B符合题意;0,2 mol·L-1 Na2SO4溶液中Na+的物质的量浓度是0.4 mol·L-1,C不符合题意;0.1 mol·L-1 NaNO3溶液中Na+的物质的量浓度是0.1 mol·L-1,D不符合题意。
答案:B
二、
1.(1)温度 容积 100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL
2.0.04 mol 2.34 托盘天平 药匙 2.3 玻璃棒 烧杯 100 mL容量瓶 玻璃棒 2~3 容量瓶 1~2 cm 凹液面与刻度线相切
[即学即练]
1.答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)√
2.答案:(2)(3)(4)(5)
3.答案:(1)2.0 小烧杯 (2)CD (3)用胶头滴管逐滴加水,当平视观察到凹液面与刻度线相切时立即停止加水
4.解析:设稀释后盐酸的物质的量浓度为c,则0.010 L×5 mol·L-1=0.200 L×c,解得c=0.25 mol·L-1,由于溶液具有均一性,所以取出的5 mL盐酸的浓度等于稀释后盐酸的浓度,为0.25 mol·L-1,故选B。
答案:B
5.解析:称量Na2CO3固体时,应将Na2CO3固体放在托盘天平的左盘,砝码放在右盘,①错误;定容时,视线应与溶液凹液面的最低处相平,⑥错误,故选C。
答案:C
三、
[即学即练]
1.答案:D
2.解析:n(Na)==0.05 mol,
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2 2 1
0.05 mol n(NaOH) n(H2)
2∶2=0.05 mol∶n(NaOH),
n(NaOH)=0.05 mol;
2∶1=0.05 mol∶n(H2);
n(H2)=0.025 mol,
V(H2)=0.025 mol×22.4 L·mol-1=0.56 L。
生成0.05 mol NaOH、标况下0.56 L H2。
答案:见解析
核心 素 养
[例1] 解析:氯化钠溶液中不存在NaCl粒子,A错误;溶液是均一稳定的,若取50 mL该溶液,其中c(Cl-)=1.0 mol·L-1,B错误;100 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中Ag+的物质的量是0.01 mol,完全反应消耗氯化钠是0.01 mol,因此需要取NaCl溶液的体积为=0.01 L=10 mL,C正确;该溶液与1.0 mol·L-1 Na2SO4溶液中的c(Na+)不相等,后者溶液中c(Na+)是2.0 mol·L-1,D错误。
答案:C
[提升1] 解析:36.5 g HCl溶解在1 L水中,所得溶液的体积不是1 L,溶质为HCl,则c(HCl)=== mol·L-1,A错误;HCl是电解质,溶于水完全电离成H+和Cl-,溶液中无氯化氢分子,B错误;36.5 g HCl气体的物质的量为1 mol,温度和压强未知,不能确定气体的体积,C错误;设所得溶液的体积为V L,溶液中溶质的质量分数
w==,D正确。
答案:D
[提升2] 解析:设质量分数为a%的氨水密度为ρ1,质量分数为5a%的氨水密度为ρ2。由信息可知,氨水中溶质的质量分数越大,密度越小,所以ρ1>ρ2,假定两溶液的体积均为V mL,则混合溶液中溶质的质量分数
w==3a%+×2a%<3a%,故选D。
答案:D
[例2] 解析:A项,俯视量筒刻度线,使量取的盐酸体积小于计算值,导致浓度偏低;B项,定容时仰视容量瓶刻度线,将会导致加水量增多,使溶液浓度偏低;C项,由于所称NaOH固体的质量为整数值,不需要移动游码,故称取固体NaOH的质量是准确的,不会影响到所配制溶液的浓度;D项,因热胀冷缩,会使容量瓶中的溶液在冷却后液面低于刻度线,导致所配溶液浓度偏高。
答案:D
[提升3] 解析:(1)容量瓶上标有温度、规格、刻度线。(2)使用容量瓶前要检查容量瓶是否漏水。(3)根据“大而近”原则,应该选择500 mL的容量瓶。所需的m(Na2CO3)=c·V·M=0.5 L×a mol·L-1×106 g·mol-1= 53a g。(4)流程图中称量时药品和砝码放反了(应该左物右码),定容时仰视刻度线。 (5)根据公式c=进行误差分析:①没有洗涤玻璃棒及烧杯时,n偏小,c偏小。②定容时仰视刻度线,V偏大,c偏小。③容量瓶未干燥,n、V均不受影响,对c无影响。
答案:(1)①③⑤ (2)检查容量瓶是否漏水 (3)500 53a
(4)药品与砝码放反了 定容时仰视刻度线
(5)①偏小 ②偏小 ③无影响
学考评价
1.答案:B
2.解析:40 g NaOH的物质的量为1 mol,但40 g NaOH溶于1 L水中所得溶液的体积不是1 L,A项错误;没有标明气体存在的状态是否在标准状况下,无法确定气体的物质的量,B项错误;1 L 10 mol·L-1的浓盐酸中溶质的物质的量为10 mol,但与9 L水混合后溶液的体积不等于10 L,C项错误;10 g NaOH的物质的量n===0.25 mol,则溶液中溶质的浓度c===1 mol·L-1,D项正确。
答案:D
3.解析:1 mol·L-1 MgCl2溶液中Cl-的浓度为2 mol·L-1。150 mL 1 mol·L-1 NaCl溶液中Cl-的浓度为1 mol·L-1;75 mL 2 mol·L-1 CaCl2溶液中Cl-的浓度为4 mol·L-1,150 mL 2 mol·L-1 KCl溶液中Cl-的浓度为2 mol·L-1;75 mL 1 mol·L-1 AlCl3溶液中Cl-的浓度为3 mol·L-1。
答案:C
4.解析:①NaOH固体不能放在纸片上称量,可放在小烧杯中称量;③溶解后应冷却至室温后再把溶液转移到容量瓶中;⑤最后定容时应改用胶头滴管向容量瓶中滴加蒸馏水。
答案:D
5.解析:由溶液中c(K+)= mol·L-1可知,溶液中c()=c(K+)=× mol·L-1= mol·L-1。
答案:D
6.答案:C
7.答案:(1)c= mol·L-1
(2)c= mol·L-1
(3)w=
(4)S= g
8.解析:(1)称量时需要用托盘天平、药匙,溶解时需要用量筒、烧杯、玻璃棒,转移溶液时需要用500 mL容量瓶,定容时需要用胶头滴管。(2)所需溶质质量m(CuSO4·5H2O)=n·M=0.05 mol×250 g·mol-1=12.5 g。(3)B项,定容时俯视容量瓶的刻度线,导致所配溶液体积偏小,浓度偏大;D项,CuSO4·5H2O晶体失去了部分结晶水时,所称的溶质中CuSO4的质量偏大,造成所配溶液浓度偏大;A项,造成所配溶液浓度偏小;C项,对所配溶液浓度无影响。(4)c(CuSO4)==0.175 mol·L-1。
答案:(1)胶头滴管 (2)12.5 g 重新配制 (3)BD
(4)0.175 mol·L-1
9.解析:(1) n(NaOH)=0.1 L×3.00 mol/L=0.3 mol,m(NaOH)=0.3 mol×40 g/mol=12 g,m(溶液)=ρ·V=1.12 g/mL×100 mL=112 g,所以原NaOH溶液的质量分数为12 g÷112 g×100%≈10.7%。(2)在反应后的溶液中Na元素的存在形式为NaCl、NaClO,根据Na、Cl元素守恒可得所得溶液中Cl-的物质的量为0.3 mol-0.05 mol=0.25 mol。(3)由化学方程式NaOH+HCl===NaCl+H2O、Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,可知与NaOH反应消耗的氯气的物质的量为0.05 mol,同时产生NaCl 0.05 mol,则由HCl反应产生的NaCl的物质的量为0.25 mol-0.05 mol=0.2 mol,因此发生反应H2+Cl22HCl的H2与Cl2的物质的量都为0.1 mol,所以n(H2)=0.1 mol,n(Cl2)=0.1 mol +0.05 mol=0.15 mol,故所用氯气和氢气的物质的量之比n(Cl2)∶n(H2)=0.15 mol∶0.1 mol=3∶2。
答案:(1)10.7% (2)0.25 (3)3∶2
相关资料
更多