高中人教版 (2019)第三节 物质的量学案设计
展开物质的量浓度
教学目的
1、了解物质的量浓度的涵义
2、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溶液的计算
3、能按要求配制一定物质的量浓度的溶液,会进行有关误差分析
教学内容
课堂导入
回顾:
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①溶液、溶质、溶剂的概念; = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②溶解度和溶质质量分数的概念和相关计算; = 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③一定溶质质量分数溶液的配制方法。
知识精讲
一、物质的量浓度
1.定义: 。
2.符号: ,单位: 。
3.表达式: 。
4.物质的量浓度与溶质质量分数的比较
物理量
物质的量浓度
溶质质量分数
定义
以单位体积溶液里含有溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量
用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成的物理量
溶质的单位
ml
g
溶液的单位
L
g
计算公式
c=eq \f(n,V)
w=eq \f(溶质的质量,溶液的质量)×100%
5.推导:物质的量浓度c与溶液密度ρ(单位:g/cm3)、溶质质量分数w的关系: 。
6.溶液的稀释:稀释过程中,溶液的体积发生变化,溶液的密度、浓度发生变化,但溶质的物质的量保持不变。
即 。
跟踪练习
1.将23.4g的NaCl溶于水,配成250ml的溶液,求此溶液的物质的量浓度。
2.标准状况下,将0.224L HCl气体溶于水中形成1L溶液,求盐酸的物质的量浓度。
3.市售浓硫酸溶质质量分数为98%,密度为1.84g/cm3,计算市售浓硫酸的物质的量浓度。
4.将10.6 g Na2CO3溶于水配成1 L溶液
(1)该溶液中Na2CO3的物质的量浓度为 ,Na+的物质的量浓度为 。
(2)向该溶液中加入一定量NaCl固体,使溶液中Na+的物质的量浓度为0.4 ml·L-1(假设溶液体积不变)需加入NaCl的质量为 ,所得溶液中Cl-的物质的量浓度为 。
5.下列各溶液中,Na+物质的量浓度最大的是( )
A.4L 0.5ml/L NaCl溶液 B.1L 0.3ml/L Na2SO4溶液
C.5L 0.4ml/L NaOH溶液 D.2L 0.15ml/L Na3PO4溶液
6.从2ml/L的氯化铜溶液中取出含Cl- 3.55g的溶液,则所取溶液的体积是( )
A.25mL B.50mL C.12.5mL D.0.025mL
7.标况下,1L水中溶解某气体V L,所得溶液的密度为ρ g/cm3,已知该气体的摩尔质量为M g/ml,求此溶液的物质的量浓度。
8.两种硫酸溶液,一种硫酸溶液的物质的量浓度为c1,密度为ρ1;另一种硫酸溶液的物质的量浓度为c2,密度为ρ2,将它们等体积混合后,所得溶液的密度为ρ3,则混合后硫酸的物质的量浓度为( )
A.eq \f(c1+c2ρ3,ρ1+ρ2) B.eq \f(c1+c2,ρ1+ρ2) C.eq \f(c1+c2ρ3,1 000ρ1+ρ2) D.eq \f(1 000c1+c2ρ3,ρ1+ρ2)
9.(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 (填序号,下同)。①q=2p ②q>2p ③q<2p ④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=2p ②q>2p ③q<2p ④无法确定
知识精讲
二、实验:一定物质的量浓度溶液的配制
1.有关仪器的使用
(1)容量瓶的使用
①特点
②使用方法及注意事项
a.容量瓶使用前一定要检查是否漏液。其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。
b.不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释;不能作为反应容器或长期贮存溶液的容器;不能加入过冷或过热的液体;不能配制任意体积的溶液。
(2)托盘天平的使用
若配制0.2 ml·L-1 NaCl溶液500 mL,应用托盘天平称取NaCl 5.9 g。
(3)量筒的使用
量筒没有0刻度;量取7.2 mL溶液,应选用10 mL量筒,量筒上标有使用温度、容量、刻度;不能加热,不能将固体或浓溶液直接在量筒中溶解或稀释。
2.实验步骤(以配制500 mL 1.00 ml·L-1 NaOH溶液为例)
(1)计算:需NaOH固体的质量,计算式为__________________。
(2)称量:用____________称量NaOH固体______ g。
(3)溶解:将称好的NaOH固体放入烧杯中,用适量蒸馏水溶解。
(4)移液:待烧杯中的溶液________________,用玻璃棒引流将溶液注入____________。
(5)洗涤:用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁________次,洗涤液____________,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_________时,改用___________滴加蒸馏水至_____________。3.误差分析
可能引起误差的一些操作
m(溶质)
V(溶液)
c
天平的砝码附着其他物质或已生锈
药品、砝码左右位置颠倒(用到游码)
用滤纸称量NaOH
称量NaOH时间过长
溶质含有其他杂质
溶解前烧杯内有水
搅拌时部分液体溅出
移液后未洗涤烧杯和玻璃棒
未冷却至室温就注入容量瓶定容
向容量瓶转移溶液时有少量液体流出
定容时,水加多了,用滴管吸出
定容摇匀后,液面下降再加水
定容时,仰视刻度线
定容时,俯视刻度线
跟踪练习
1.下列溶液中物质的量浓度为1 ml/L的是( )
A.将40 g NaOH固体溶解于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 ml/L的浓盐酸与9 L水混合 D.10 g NaOH固体溶解在水中配成250 mL溶液
2.用浓硫酸配制一定物质的量浓度的硫酸溶液,下列操作会造成所配溶液浓度偏高的是( )
A.溶解后的溶液未冷却至室温就转移入容量瓶中
B.反复倒转摇匀后,液面低于刻度线,再加蒸馏水至液面最低点恰好与刻度线相平
C.洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转移入容量瓶中
D.定容时,眼睛仰视刻度线
3.某同学参阅了“84消毒液”说明中的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含NaClO 25%,密度为1.19 g/cm3的消毒液。下列说法正确的是( )
A.配制过程只需要三种仪器即可完成
B.容量瓶用蒸馏水洗净后必须烘干才能用于溶液的配制
C.所配得的NaClO消毒液在空气中光照,久置后溶液中NaClO的物质的量浓度减小
D.需要称量的NaClO固体的质量为140 g
4.实验室需要配制0.50 ml·L-1 NaCl溶液480 mL。按下列操作步骤填上适当的文字,以使整个操作完整。
(1)选择仪器。完成本实验所必需的仪器有:托盘天平、药匙、烧杯、 、 、 以及等质量的两片滤纸。
(2)计算。配制该溶液需取NaCl晶体 g。
(3)称量。
①天平调平之后,应将天平的游码调至某个位置,请在下图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置:
②称量过程中NaCl晶体应放于天平的 (填“左盘”或“右盘”)。
③称量完毕,将药品倒入烧杯中。
(4)溶解、冷却。该步实验中需要使用玻璃棒,目的是 。
(5)转移、洗涤。在转移时应使用玻璃棒引流,需要洗涤烧杯2~3次是为了 。
(6)定容。向容量瓶中加水至液面接近刻度线 处,改用 加水,使溶液凹液面与刻度线相切。
(7)摇匀、装瓶。
归纳总结
以物质的量为核心的多角度计算:
巩固提升
1.0.5L 1ml/L的FeCl3溶液与0.2L 1 ml/L的KCl溶液中,Cl-的浓度比为( )
A.15:2 B.1:1 C.3:1 D.1:3
2.将下列溶液与1 L 0.1 ml·L-1 NaCl溶液混合,所得溶液中c(Cl-)最大的是( )
A.50 mL 1 ml·L-1 NaCl溶液 B.20 mL 2 ml·L-1 AlCl3溶液
C.30 mL 1 ml·L-1 MgCl2溶液 D.100 mL 3 ml·L-1 NaClO3溶液
3.取100 mL 0.3 ml/L和300 mL 0.25 ml/L的硫酸注入500 mL容量瓶中,加水稀释至刻度线,该混合溶液中H+的物质的量浓度是( )
A.0.21 ml/L B.0.42 ml/L C.0.56 ml/L D.0.26 ml/L
4.设NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列关于0.2ml/L K2SO4溶液的说法正确的是( )
A.500mL溶液中所含K+、SO42-的总数为0.3NA B.500mL溶液中含有0.1NA个K+
C.1L溶液中K+浓度为0.2ml/L D.2L溶液中SO42-浓度为0.4ml/L
5.硫酸镁和硫酸铝溶液等体积混合后,铝离子浓度为0.1 ml/L,硫酸根离子的浓度为0.3 ml/L,则混和溶液中镁离子浓度为( )
A.0.15 ml/L B.0.3 ml/L C.0.45 ml/L D.0.2 ml/L
6.等体积的硫酸铝、硫酸锌、硫酸钠溶液分别与足量的氯化钡溶液反应。若生成的硫酸钡沉淀的质量比为1:2:3,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比为( )
A.1:2:3 B.1:6:9 C.1:3:3 D.1:3:6
7.下列叙述正确的是( )
A.1.00 ml NaCl中含有6.02×1023个NaCl分子
B.1.00 ml NaCl中,所有Na+的最外层电子总数为8×6.02×1023
C.欲配制1.00 L 1.00 ml·L-1的NaCl溶液,可将58.5 g NaCl溶于1.00 L水中
D.电解58.5 g熔融的NaCl,能产生22.4 L氯气(标准状况)、23.0 g金属钠
8.36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·cm-3),所得溶液的密度为ρ g·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为c ml·L-1,NA表示阿伏加德罗常数,则下列叙述中正确的是( )
A.所得溶液的物质的量浓度:c=1 ml·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.所得溶液的质量分数:w=36.5c /1000ρ
9.欲配制100 mL 1.0 ml·L-1 Na2SO4溶液,正确的方法是( )
①将14.2 g Na2SO4溶于100 mL水中
②将32.2 g Na2SO4·10 H2O溶于少量水中,再用水稀释至100 mL
③将20 mL 5.0 ml·L-1 Na2SO4溶液用水稀释至100 mL
A.②③ B.①② C.①③ D.①②③
10.某同学用Na2CO3配制0.10 ml·L-1 Na2CO3(aq),其称量操作如下图所示,最终配制溶液的浓度( )
A.偏高 B.偏低 C.可能偏高也可能偏低 D.准确
11.下图是某同学用500 mL容量瓶配制0.10 ml·L-1 NaOH溶液的过程:
该同学的错误步骤有( )
A.1处 B.2处 C.3处 D.4处
12.下列说法中正确的是( )
A.把100 mL 3 ml/L的H2SO4溶液跟100 mL H2O混合,硫酸的物质的量浓度改变为1.5 ml/L
B.把200 mL 3 ml/L的BaCl2溶液跟100 mL 3 ml/L的KCl溶液混合后,溶液中的c(Cl-)仍然是3 ml/L
C.把100 g 20%的NaCl溶液跟100 g H2O混合后,NaCl溶液的质量分数是10%
D.把100 mL 20%的NaOH溶液跟100 mL H2O混合后,NaOH溶液的质量分数是10%
13.相对分子质量为M的某物质在室温下的溶解度为S g,此时测得饱和溶液的密度为ρ g/cm3,则该饱和溶液的物质的量浓度是 。
14.20℃时,20ml NaCl饱和溶液质量为24g,将其蒸干后得食盐6.34g,则20℃时,NaCl的溶解度为 ,此时其饱和溶液的质量分数为 ,物质的量浓度为 。
15.V mLAl2(SO4)3溶液中含Al3+ a g,取V/4 mL溶液稀释到4V mL,则稀释后溶液中SO42-的物质的量浓度为
。
16.已知某温度时饱和NaOH溶液中溶质的质量分数为A%,该饱和溶液密度为a g·mL-1,则:
(1)该温度下NaOH的溶解度为________________________________________________;
(2)在500 mL上述溶液中含有NaOH的质量为__________________;
(3)上述饱和溶液中NaOH的物质的量浓度为____________________________________;
(4)在100 mL水中溶解NaOH至质量分数为A%时,溶液的体积为________________________________________。
17.200mL 0.8ml/L H2SO4溶液(ρ1=1.08g/cm3)和100mL 98%浓硫酸(ρ2=1.84g/cm3)混合,所得H2SO4稀溶液的密度为1.2g/cm3,求混合后稀H2SO4的物质的量浓度。
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