高中鲁科版 (2019)第3节 化学中常用的物理量——物质的量精品第3课时导学案及答案

这是一份高中鲁科版 (2019)第3节 化学中常用的物理量——物质的量精品第3课时导学案及答案，共29页。



[知 识 梳 理]


知识点一 物质的量浓度








生活中饮料与酒分别是用质量分数、体积分数来表示物质的浓度，化学实验室为了取用方便使用一种新的表示溶液的浓度的方法——物质的量浓度，它是如何规定的？请完成下面知识点：





一定要指明溶质如1 L溶液中含有1 ml溶质，溶质的物质的量浓度就是1 ml·L－1。


提醒：(1)在用公式计算物质的量浓度时体积指的是溶液的体积，而不是溶剂的体积；(2)在一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液，其浓度不变，即浓度不会随着体积的变化而变化，但所含溶质的物质的量或质量因体积的不同而不同。


知识点二 一定物质的量浓度溶液的配制





初中我们常用上图中的方法来配制一定质量分数的溶液，那么一定物质的量浓度的溶液如何配制？请完成下列知识点：


1．主要仪器


(1)天平：使用电子天平或托盘天平。固体用天平量取，液体用量筒量取


(2)容量瓶：





(3)其他仪器：量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。


2．配制过程


以配制100 mL 1.00 ml·L－1 NaCl溶液为例。


(1)计算、称量：需要NaCl固体的质量为5.85 g，实际用托盘天平称量的质量为5.9 g。


(2)溶解：溶解过程中玻璃棒的作用为搅拌，加速溶解。


(3)移液、振荡。


①移液前需将溶液冷却至室温。


②移液中玻璃棒的作用为引流。


③振荡前需进行的操作为用蒸馏水将烧杯和玻璃棒洗涤2～3次，并将洗涤液注入容量瓶中。


(4)定容。


①当液面离容量瓶颈部刻度线下1～2 cm时改用胶头滴管滴加蒸馏水。


②定容标准为：溶液凹液面与刻度线相切。


(5)摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒。


提醒：配制溶液时注意选择合适的容量瓶，如：配制230 mL 1 ml/L的NaCl溶液，就应该选择250 mL的容量瓶，那么称量NaCl的质量就是14.6 g，在这里还要注意有效数字的问题，因为天平的精确度为0.1 g。


微判断


(1)1 ml NaCl溶于1 L水所得溶液的物质的量浓度是1 ml·L－1。(×)


(2)将25 g CuSO4·5H2O溶解在1 L水中，所得溶液的物质的量浓度为0.1 ml·L－1。溶质CuSO4(×)


(3)把1 ml NH3通入水中得到1 L溶液，其物质的量浓度为1 ml·L－1。(√)


溶质NH3


(4)将10 g CaCO3粉末加水配成100 mL溶液，CaCO3的物质的量浓度为1 ml·L－1。(×)


(5)配制一定物质的量浓度的溶液时，若液面超过刻度线，应立即用胶头滴管吸出多余的部分。(×)


微训练


1．1 ml·L－1硫酸溶液的含义是( )


A．1 L水中含有1 ml硫酸


B．1 L溶液中含1 ml H＋


C．将98 g硫酸溶于1 L水所配成的溶液


D．从1 L溶液中取出500 mL后，剩余溶液的浓度仍为1 ml·L－1


答案 D


2．将190 g MgCl2溶于水配制成1 L溶液。


(1)该溶液中MgCl2的物质的量浓度为________，溶液中Cl－的物质的量浓度为________。


(2)从1 L该溶液中取出10 mL，10 mL溶液中物质的量浓度为________，溶质的物质的量为________。


答案 (1)2 ml/L 4 ml/L (2)2 ml/L 0.02 ml


微思考


1．知识点二中配制NaCl溶液所需的NaCl的质量是怎样算出来的？


提示 n＝cV＝1.00 ml·L－1×0.1 L＝0.1 ml。


m＝n·M＝0.1 ml×58.5 g·ml－1＝5.85 g


又因托盘天平最小量程为0.1 g，故托盘天平称取的质量为5.9 g。


2．若改为用1 ml/L的盐酸配制100 mL 0.1 ml·L－1的HCl，需要量取多少毫升1 ml/L的盐酸？


提示 根据稀释前后溶质的物质的量不变进行计算：


c1V1＝c2V2


1 ml/L·V1＝0.1 ml·L－1·100 mL


V1＝10.0 mL


则用量筒量取10.0 mL的1 ml/L的盐酸





学习任务1 物质的量浓度概念的理解





下图是某同学学习物质的量浓度时，绘制的概念关系图：





1．若已知一定体积的溶液中溶质的质量，如何求溶质的物质的量浓度？ 10.6 g Na2CO3溶于水配成1 L溶液，其物质的量浓度是多少？


提示 c＝eq \f(n,V)＝eq \f(\f(m,M),V)＝eq \f(m,MV)。n＝eq \f(10.6 g,106 g·ml－1)＝0.1 ml，c＝eq \f(n,V)＝eq \f(0.1 ml,1 L)＝0.1 ml·L－1。


2．已知在AlCl3溶液中Al3＋的物质的量浓度为1 ml·L－1，则Cl－的物质的量浓度是多少？


提示 在溶液中，阴离子与阳离子浓度之比等于化学组成中的离子个数之比，据此可根据已知的一种离子的浓度求算其他离子浓度，所以c(Cl－)＝3c(Al3＋)＝3 ml·L－1。


3．将3 ml·L－1的NaCl溶液稀释到原来的3倍，稀释后的溶液的浓度是多少？


提示 1 ml·L－1。





1．物质的量浓度计算的“四种类型”


(1)物质的量浓度的简单计算：c＝eq \f(n,V)。


(2)溶液稀释的有关计算：稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。


c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)


m(浓)·w(浓)＝m(稀)·w(稀)


(3)溶质相同的溶液混合的计算：混合前后溶质的物质的量或质量不变。


c1·V1＋c2·V2＝c(混)·V(混)


m1·w1＋m2·w2＝m(混)·w(混)


(4)物质的量浓度和溶质质量分数之间的关系：


c＝eq \f(1 000ρw,M)(ρ：g·mL－1)或c＝eq \f(ρw,M)(ρ：g·L－1)


w＝eq \f(cM,1 000ρ)(ρ：g·mL－1)


2．物质的量浓度与溶液中溶质的质量分数的比较：


【例题1】 将20 g NaOH固体溶于水配成100 mL溶液，其密度为1.185 g·mL－1。 注意公式应用


(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为________。


(2)该溶液中NaOH的质量分数为________。


(3)从该溶液中取出10 mL，其中NaOH的物质的量浓度为________，含NaOH的物质的量为________。


(4)将取出的10 mL溶液加水稀释，稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为1 ml·L－1，稀释后溶液体积为________mL。


解析 (1)20 g NaOH物质的量是eq \f(20 g,40 g· ml－1)＝0.5 ml，其物质的量浓度为eq \f(0.5 ml,0.1 L)＝5 ml·L－1。


(2)该溶液的质量为100 mL×1.185 g·mL－1＝118.5 g，该溶液中NaOH的质量分数为20 g÷118.5 g×100% ＝16.9%。


(3)溶液取出以后其浓度不发生变化，其物质的量发生变化，是5 ml·L－1×0.01 L＝0.05 ml。


(4)据稀释规律c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)，则有5 ml·L－1×0.01 L＝1 ml·L－1·V，则V＝0.05 L，即50 mL。


答案 (1)5 ml·L－1 (2)16.9% (3)5 ml·L－1 0.05 ml (4)50


变式训练1 关于1 ml·L－1 K2SO4溶液的下列说法正确的是( )


A．溶液的体积越大，浓度越大


B．含0.1 ml K2SO4的溶液的体积是1 L


C．溶液中c(K＋)＝2 ml·L－1


D．1 L溶液中含2 ml K＋，2 ml SOeq \\al(2－,4)


解析 一定浓度的溶液，体积改变，浓度不发生变化，A错误；含0.1 ml K2SO4的溶液的体积是0.1 L，B错误；K2SO4溶液的浓度是1 ml·L－1，c(K＋)＝2 ml·L－1，C正确；1 L溶液中K2SO4的物质的量是1 ml，含2 ml K＋，1 ml SOeq \\al(2－,4)，D错误。


答案 C


学习任务2 必做实验——配制一定物质的量浓度的溶液





【实验准备】


1．物质的量浓度


以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。它是用物质的量表示溶液组成的物理量，单位是 ml/L，数学表达式为cB＝nB/V。


溶液体积不是溶剂的体积，也不等于浓溶液(固体、气体)与溶剂体积之和


2．容量瓶(vlumetlric flask )


(1)容量瓶是细颈、梨形的平底玻璃瓶(如图所示)，瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞。密合用的瓶塞必须妥为保护，最好用绳把它系在瓶颈上，以防跌碎或与其他容量瓶搞混。





(2)容量瓶上标有：温度、容积、刻度线，表示在所指温度下，液体的凹液面与容量瓶颈部的刻度线相切时，溶液体积恰好与瓶上标注的体积相等。


(3)容量瓶常用于配制一定体积、浓度准确的溶液。


(4)常用的容量瓶有100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等多种。


3．使用容量瓶之前，要先进行以下两项检查：


(1)容量瓶容积与所要求的是否一致。


(2)使用前，除洗涤外还应检查容量瓶是否漏液。检漏时，先注入少量水，左手托住容量瓶的底部，右手握住瓶口，食指压住玻璃塞倒置(约半分钟)，看是否漏水；如果不漏，把塞子旋转180°再倒置，检查是否漏水。两次检验不漏水后才可使用。


4．使用容量瓶时应注意以下几点：


(1)容量瓶只能用于配制溶液，不能在容量瓶里进行溶质的溶解，也不能用来储存溶液，更不能用作反应容器。


(2)用于洗涤烧杯的溶剂总量不能超过容量瓶的刻度线。


(3)容量瓶必须在常温下使用，不能注入热溶液，更不能进行加热。如果溶质在溶解过程中放热，要待溶液冷却至室温再进行转移。


(4)用容量瓶不能配制任意体积的溶液，配制时可根据所需溶液的体积选择合适的容量瓶。


(5)向容量瓶注入液体时，应沿细玻璃棒注入，以防液体流出而损失。


(6)容量瓶上只有一个刻度线，正确读数时，要使视线、容量瓶刻度线和瓶内凹液面的最低点相切。


(7)容量瓶用毕应及时洗涤干净，塞上瓶塞，并在塞子与瓶口之间夹一条纸条，防止瓶塞与瓶口粘连。


【高效预习】


回顾初中阶段学习的“天平的使用”，预习教材“一定物质的量浓度的溶液的配制”以及[实验准备]栏目的内容，回答下列问题：


(1)配制100 mL 1.00 ml/L的NaCl溶液，需要NaCl固体________ml，质量为________ g。称量时要用________。所选的容量瓶的规格应为________ mL。


(2)使用托盘天平时首先要________________，称量时应把________放在左盘，把________放在右盘。取用砝码应按由________到________的顺序，即先取较________砝码，依次加入较________的砝码。


(3)配制一定物质的量浓度的NaCl溶液的步骤依次为：________、________、________、________、________、________、________、________、________。


(4)将烧杯里的溶液转移到容量瓶中后，为什么要用蒸馏水洗涤烧杯2～3次，并将洗涤液也全部转移到容量瓶中？


_____________________________________________________________。


(5)为什么当加蒸馏水至液面离容量瓶颈刻度线下1～2 cm处改用胶头滴管加蒸馏水，而不直接加蒸馏水至刻度线处？____________________________


______________________________________________。


【合作探究】


[实验目的]


(1)加深对物质的量浓度概念的理解。


(2)认识容量瓶，并掌握容量瓶的使用方法。


(3)配制100 mL 1.00 ml·L－1 的NaCl溶液。


[实验用品]


(1)试剂：_________________________________________________。


(2)仪器：_______________________________________________。


[实验原理] 物质的量浓度的概念，即：cB＝nB/V或c1V1＝c2V2 (即c2 ＝c1V1/V2)。


[实验方案]





【注意事项】


(1)容量瓶使用前先检查是否漏水，其容积与欲配制溶液的体积是否相等。


(2)拿容量瓶时手指应持在瓶颈刻度线以上部分。


(3)转移溶液时，用玻璃棒引流注入容量瓶中。


(4)烧杯和玻璃棒要洗涤2～3次，洗涤液要全部注入容量瓶中。


(5)液面距刻度线1～2 cm处，用胶头滴管加蒸馏水，必须使凹液面最低点与刻度线相切。


(6)容量瓶不能长时间盛放溶液，配制好后溶液要转入试剂瓶中保存。


(7)加溶液到刻度线时，观察液面要平视刻度线，使凹液面(最低点)与刻度线相切。


(8)容量瓶使用完毕，应洗净、晾干。


【讨论分析】


(1)你是用什么仪器称量NaCl固体的？如果是托盘天平，称量的质量是多少？与计算量一致吗？为什么？


_____________________________________________________________


_______________________________________________________________。


(2)配制溶液时能否将容量瓶先用试剂润洗？


_________________________________________________________________。


(3)在使用容量瓶配制溶液时，为什么必须要等溶液的温度恢复到室温后再将溶液转移到容量瓶中？


_______________________________________________________________。


(4)在用容量瓶配制溶液时，如果加水超过了刻度线，倒出一些溶液，再重新加水到刻度线，这种做法对吗？如果不对，会引起什么误差？


____________________________________________________________。


(5)如果将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外，配成的溶液中溶质的实际浓度比所要求的偏大还是偏小？


_______________________________________________________________


__________________________________________________________________。


(6)在定容时，俯视、仰视和平视得到的数据有什么差异？


_______________________________________________________________


_________________________________________________________________。


(7)假如配制一定浓度的氢氧化钠溶液，应怎样称量氢氧化钠固体？


_________________________________________________________________。


【参考答案】


【高效预习】


(1)0.1 5.85 托盘天平 100


(2)调节天平平衡 被称量物质(或NaCl固体) 砝码 大 小 大 小


(3)计算 称量 溶解 移液 洗涤 摇匀 定容 振荡 装瓶贴签


(4)因为烧杯内壁上还有一些NaCl溶液，如果不洗或洗涤液不注入容量瓶，所配制的溶液里所应有的NaCl的物质的量就偏小，导致配制的NaCl物质的量浓度偏小


(5)直接加蒸馏水不容易控制，很容易使溶液体积超过所要配制的溶液体积，导致溶液浓度偏小


【合作探究】


[实验用品]


(1)试剂：氯化钠、蒸馏水。


(2)仪器：托盘天平(带砝码)、药匙、容量瓶、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。


[实验方案]


(1)5.85


(2)托盘天平


(3)烧杯 玻璃棒 加速NaCl固体溶解且使NaCl溶液恢复至室温


(4)玻璃棒


(5)容量瓶


(6)混合均匀


(7)胶头滴管 相切


(8)颠倒 摇匀


(9)试剂瓶 名称 物质的量浓度


【讨论分析】


(1)是用托盘天平称量NaCl的质量。用托盘天平称量的NaCl的质量是5.9 g，而计算出的NaCl的质量为5.85 g，两者不同。因为托盘天平的精确度只有0.1 g，对0.05 g它不能显示。对5.85 g用四舍五入法处理，即5.9 g


(2)不能。这样会改变溶液的浓度。但可以用蒸馏水润洗


(3)如果待配制溶液的温度过高或过低，都会影响所配制溶液浓度的准确性


(4)不对。这样会导致一部分溶质流失，使得配制的溶液的物质的量浓度偏小


(5)如果将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外，导致部分溶质流失，使得配成的溶液中溶质的实际浓度比所要求的偏小


(6)在定容时，如果眼睛的位置偏高、偏低或容量瓶放置歪斜，所观察到的刻度会有较大的误差。仰视时，溶液体积比平视偏大，造成所配制溶液浓度偏小；俯视时，溶液体积比平视偏小，造成所配制溶液浓度偏大


(7)氢氧化钠在空气中易吸水，且具有较强的腐蚀性，因此称量时用放在小烧杯中称量


学习任务3 一定物质的量浓度溶液的配制与误差分析





如图是实验室配制一定物质的量浓度溶液的操作过程：





1．在上图操作中，向容量瓶中转移溶液时玻璃棒的作用是什么？玻璃棒的下端为什么应靠在容量瓶刻度线以下的内壁上？


提示 向容量瓶中转移溶液时玻璃棒的作用是引流，以防止溶液外洒而造成损失。如果玻璃棒下端靠在容量瓶刻度线以上的内壁上，刻度线以上的内壁上附着的液体不能及时流下，定容后造成溶液体积偏大，所以玻璃棒的下端应靠在容量瓶刻度线以下的内壁上。


2．定容加蒸馏水时不慎超过了刻度线，是否可用胶头滴管将超过了刻度线的液体吸出？向容量瓶转移溶液时不慎有液滴洒在容量瓶外面，应如何处理？能否补加溶质？


提示 均不可以。因超过了刻度线的液体不是多加入的蒸馏水，而是含有溶质的溶液，用胶头滴管将其吸出，溶质会减少，也无其他方法进行弥补处理，实验失败，只能重新配制；因为洒落在容量瓶外的溶质的量无法确定，所以无法进行补加溶质，只能重新配制。


3．用量筒量取5.8 mL浓硫酸倒入100 mL容量瓶，然后加水定容，配制一定浓度的硫酸溶液，这样操作可以吗？


提示 不可以，不能直接在容量瓶中稀释浓溶液，应在烧杯中进行。


4．配制一定浓度的氢氧化钠溶液时，氢氧化钠在烧杯中刚好溶解，即把溶液转移到容量瓶，这样可以吗？若不可以，这样所配溶液的浓度如何变化？


提示 不可以，溶液未冷却，液体膨胀，故向容量瓶中所加的水偏少，这样所配溶液浓度偏高。





1．一定物质的量浓度溶液配制操作步骤及所用仪器





2．容量瓶的使用注意事项


(1)使用前用蒸馏水洗净。


(2)用玻璃棒引流时，玻璃棒与容量瓶的接触点应在刻度线以下。


(3)定容时要平视刻度线，使凹液面最低点与刻度线相切。


(4)在容量瓶上标有一个刻度，两个数据(温度和体积)。在选择容量瓶时，应选用与所配溶液体积相等或稍大规格的容量瓶。


(5)使用容量瓶的“五不”：不能进行加热；不能进行溶解；不能进行稀释；不能作为反应容器；不能久贮溶液，尤其是碱液。


3．误差分析


(1)根据c＝eq \f(n,V)＝eq \f(m,MV)，m偏大，c偏大；V偏大，c偏小。


(2)注意事项：


①在配制一定物质的量浓度的溶液时，定容时加蒸馏水，一旦超过刻度线，应洗净容量瓶，重配。


②配制时完全不需要计算水的用量，因此容量瓶不必是干燥的，有少量蒸馏水不影响实验结果。


③定容时俯视、仰视对结果的影响


仰视刻度线(图1)，导致溶液体积偏大，所配浓度偏小。俯视刻度线(图2)，导致溶液体积偏小，所配浓度偏大。





【例题2】实验室需配制250 mL 0.1 ml·L－1的Na2CO3溶液，填空并回答下列问题：


(1)配制250 mL 0.1 ml·L－1的Na2CO3溶液





(2)配制时，其正确的操作顺序是(用字母表示，每个字母只能用一次)________；


A．用30 mL水洗涤烧杯2～3次，洗涤液均注入容量瓶，振荡


B．将准确称量的Na2CO3固体倒入烧杯中，再加适量水溶解


C．将已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中


D．将容量瓶盖紧，振荡，摇匀


E．改用胶头滴管加水，使溶液凹液面恰好与刻度线相切


F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度线1 cm～2 cm处


(3)操作A中，将洗涤液都移入容量瓶，其目的是____________________，溶液注入容量瓶前需恢复到室温，这是因为__________________________；


(4)若出现如下情况，对所配溶液浓度将有何影响？(填“偏高“偏低”或“无影响” )


若容量瓶中有少量蒸馏水____________；


若定容时俯视刻度线____________。


(5)若实验过程中出现如下情况如何处理？


加蒸馏水时不慎超过了刻度线____________________；向容量瓶中转移溶液时不慎有液滴洒在容量瓶外面__________________。


解析 (1)称取固体Na2CO3的质量为0.25 L×0.1 ml·L－1×106 g·ml－1≈2.7 g；配制250 mL 0.1 ml·L－1的Na2CO3溶液就用250 mL容量瓶。


(2)按十字方针“算、量、溶、冷、移、洗、振、定、摇、贴”排列实验步骤，确定为B→C→A→F→E→D。


(3)洗涤烧杯和玻璃棒的目的是保证溶质全部转入容量瓶。容量瓶盛放热溶液时，体积不准，故溶液注入容量瓶前需恢复到室温。


(4)若容量瓶中有少量蒸馏水，因定容时也需要加水，故对所配溶液无影响；若定容时俯视刻度线，则会使凹液面的最低点下移，所加水偏少，浓度偏高。


(5)若实验中加蒸馏水时超了刻度线或移液时有液滴洒在外面，均要重新配制。


答案 (1)2.7 250 (2)B、C、A、F、E、D


(3)保证溶质全部转入容量瓶 容量瓶盛放热溶液时，体积不准


(4)无影响 偏高


(5)洗净容量瓶后重新配制 洗净容量瓶后重新配制


变式训练2 现需要配制500 mL 1 ml·L－1硫酸溶液，


(1)需用质量分数为98%、密度为1.84 g·cm－3的浓硫酸________mL。稀释过程中溶质质量不变


(2)容量瓶使用前检验漏水的方法是________。


(3)若实验遇到下列情况，对硫酸溶液的物质的量浓度有何影响(填写“偏大”、“偏小”或“不变”)?


①稀释的硫酸转移到容量瓶中后未洗涤烧杯：________。


②趁热将溶液注入容量瓶中并定容：________。


③摇匀后发现液面低于刻度线于是又加水：________。


④容量瓶中原有少量蒸馏水：________。


⑤定容时俯视刻度线：________。


解析 (1)求需要的浓硫酸的体积，根据稀释前后溶质的质量不变来计算，设需浓硫酸的体积为x mL，则：


0．5 L×1 ml·L－1×98 g·ml－1＝x×1.84 g·cm－3×98%，解得x＝27.2 mL。


(3)误差分析根据c(H2SO4)＝eq \f(n（H2SO4）,V)来分析，①中稀释硫酸的烧杯未洗涤使得n(H2SO4)减少，c(H2SO4)偏小；②趁热将溶液注入容量瓶中并定容，冷却至室温后V偏小，c(H2SO4)偏大；③摇匀后再加水，使V增大，c(H2SO4)偏小；④容量瓶中有少量蒸馏水时，对c(H2SO4)无影响；⑤定容时俯视刻度线，使得V偏小，c(H2SO4)偏大。


答案 (1)27.2


(2)往容量瓶中加入适量的水，塞好瓶塞，用左手食指顶住瓶塞，用右手的五指托住瓶底，把瓶倒立过来，如不漏水，将其放正，把瓶塞旋转180°后塞紧，再把瓶倒立过来，若不漏水，才能使用


(3)①偏小 ②偏大 ③偏小 ④不变 ⑤偏大


学习任务4 （核心素养）物质的量浓度与质量分数浓度的配制区别


一、知识要点


二、核心素养


【素养解题】


[典例示范] 某化学课外活动小组从实验室取出硫酸试剂，试剂瓶上标签的部分内容如图所示。该小组欲配制450 mL 0.2 ml·L－1的稀H2SO4溶液：


(1)所需试剂瓶内硫酸溶液的体积为________ mL。


硫酸：


化学纯(CP)(500 mL)


品名：硫酸


化学式：H2SO4


相对分子质量：98


密度：1.84 g/cm3


质量分数：98%


























(2)所用量筒和容量瓶的规格为________和________。


(3)浓硫酸稀释时的操作是________________。





(4)下列为该小组的操作，可能导致配制溶液浓度偏高的是________。


A．移液前未冷却至室温


B．定容时加水多了，用滴管吸出


C．定容时俯视刻度线


(5)右图是该小组转移溶液的示意图，图中的错误是________________。





答案 (1)5.4 (2)10 mL量筒 500 mL容量瓶


(3)向烧杯中加入一定量的水，再将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入，并用玻璃棒不断搅拌 (4)AC


(5)①未用玻璃棒引流 ②未采用500 mL容量瓶


三、对点训练


1．已知0.5 L的NaCl溶液中含有0.5 ml Na＋。下列关于该溶液的说法不正确的是( )


A．该溶液中溶质的物质的量浓度为1 ml·L－1


B．该溶液中含有58.5 g NaCl


C．配制100 mL该溶液需用5.85 g NaCl


D．量取100 mL该溶液倒入烧杯中，烧杯中Na＋的物质的量为0.1 ml


解析 0.5 L的NaCl溶液中含有0.5 ml Na＋，即该溶液中溶质的物质的量浓度为1 ml·L－1；该溶液中含有0.5 ml NaCl，质量为29.25 g；配制100 mL该溶液需用0.1 ml NaCl，质量为5.85 g；量取100 mL该溶液倒入烧杯中，烧杯中Na＋的物质的量浓度仍为1 ml·L－1，物质的量为0.1 ml。


答案 B


2．下列溶液中物质的量浓度为1 ml·L－1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－1的浓盐酸与9 L水混合


D．10 g NaOH固体溶解在水中，配制成250 mL溶液


解析 A项NaOH固体溶于1 L水所得溶液的体积不是1 L，故NaOH溶液的浓度不是1 ml·L－1；B项22.4 L HCl气体所处的外界条件(如温度、压强)不确定，其物质的量不一定是1 ml，溶液的物质的量浓度不一定是1 ml·L－1；C项混合后溶液体积并不是10 L，则浓度不是1 ml·L－1；D项中c(NaOH)＝eq \f(n（NaOH）,V)＝eq \f(\f(10 g,40 g·ml－1),0.25 L)＝1 ml·L－1。


答案 D


3．下列溶液中，氯离子浓度最大的是( )


A．100 mL 1 ml·L－1的NaCl溶液


B．150 mL 1 ml·L－1的MgCl2溶液


C．10 mL 1 ml·L－1的AlCl3溶液


D．200 mL 1 ml·L－1的HCl溶液


解析 氯离子浓度大小与溶液体积无关，从各物质浓度及NaCl、MgCl2、AlCl3、HCl组成可知，各溶液中Cl－浓度为：1 ml·L－1、2 ml·L－1、3 ml·L－1、1 ml·L－1。


答案 C


4．精确配制250 mL一定物质的量浓度的NaOH溶液，下列实验操作正确的是( )


A．选择仪器时，使用500 mL容量瓶


B．将称量好的氢氧化钠固体放入容量瓶中，加入少量水溶解


C．在烧杯中溶解氢氧化钠后，立即将所得溶液注入容量瓶中


D．将烧杯中的氢氧化钠溶液注入未经干燥的洁净容量瓶中


解析 A项，应选用250 mL容量瓶。B项，容量瓶不能用作溶解的仪器，应在烧杯中溶解。C项，应将NaOH溶解后的溶液恢复到室温后再向容量瓶中转移。D项容量瓶未干燥对所配溶液浓度无影响，正确。


答案 D








[学 考 练]


1．在使用容量瓶配制溶液时，下列操作正确的是( )


A．使用容量瓶前都必须检查容量瓶是否漏水


B．容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗


C．称好的固体试样需用纸条小心地送入容量瓶中


D．摇匀后发现凹液面下降，再加水至刻度线


解析 容量瓶使用前都必须检查是否漏水，A正确；容量瓶不能用待配溶液润洗，B错误；C项错误，溶解固体应在烧杯中；D项错误，摇匀后凹液面应当下降，因刻度线以上内壁粘附有溶液，此时不能再加水，否则会稀释所配制溶液。


答案 A


2．如图表示配制一定物质的量浓度的NaCl溶液的部分操作示意图，其中有错误的是( )





解析 定容时，视线应与凹液面的最低点在同一水平线上。


答案 C


3．下列配制的溶液浓度偏大的是( )


A．配制稀盐酸用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线


B．配制稀盐酸定容时，仰视容量瓶刻度线


C．称量4 g NaOH配制1 000 mL 0.1 ml·L－1 NaOH溶液时，砝码错误放左盘


D．NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶并加水至刻度线


解析 A项俯视刻度线，将会使量取的盐酸的体积小于计算值，导致浓度偏小；B项定容时仰视容量瓶刻度线，将会导致加水量增多，使溶液浓度偏小；C项由于所称NaOH固体的质量为整数，不需要移动游码，故称得固体NaOH的质量是准确的，不会影响要配制溶液的浓度；D项因溶解放热，若不冷却至室温即转移并定容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大。


答案 D


4．实验室里需用480 mL 0.1 ml·L－1的硫酸铜溶液，若选取500 mL容量瓶进行配制，以下操作中正确的是( )


A．称取7.68 g硫酸铜，加入500 mL水


B．称取12.0 g胆矾配成500 mL溶液


C．称取8.0 g硫酸铜，加入500 mL水


D．称取12.5 g胆矾配成500 mL溶液


解析 500 mL容量瓶只能配500 mL溶液，因而配500 mL 0.1 ml·L－1 CuSO4溶液时，需CuSO4的质量为：0.1 ml·L－1×0.5 L×160 g·ml－1＝8 g或需CuSO4·5H2O的质量为：0.1 ml·L－1×0.5 L×250 g·ml－1＝12.5 g，加水配成500 mL溶液。


答案 D


5．下列说法正确的是( )


A．40 g NaOH溶于水所得1 L溶液的浓度为1 ml·L－1


B．1 ml·L－1的Na2CO3溶液中Na＋的浓度为1 ml·L－1


C．从1 L 0.1 ml·L－1的NaCl溶液中取出0.1 L溶液，则NaCl的浓度变为0.01 ml·L－1


D．1 L 0.2 ml·L－1的Na2SO4溶液中，Na＋的物质的量为0.2 ml


解析 A项，40 g NaOH的物质的量为1 ml，又因溶液体积为1 L，由公式得c＝eq \f(n,V)＝eq \f(1 ml,1 L)＝1 ml·L－1，A项正确；B项，Na2CO3溶液的浓度为1 ml·L－1，则Na＋浓度为2 ml·L－1，B项错误；C项，原溶液浓度为0.1 ml·L－1，则取出的0.1 L溶液和剩余的0.9 L溶液的浓度都为0.1 ml·L－1，C项错误；D项，n(Na2SO4)＝cV＝0.2 ml·L－1×1 L＝0.2 ml，则n(Na＋)＝2n(Na2SO4)＝2×0.2 ml＝0.4 ml，D项错误。


答案 A








6．实验室中需要配制2 ml/L的NaOH溶液950 mL，配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaOH的质量分别是( )


A．950 mL，76.0 gB．500 mL，80.0 g


C．1 000 mL，80.0 gD．1 000 mL，76.0 g


解析 配制950 mL溶液需选用1 000 mL的容量瓶，所需称取NaOH固体的质量为1 L×2 ml/L×40 g/ml＝80.0 g。


答案 C


7．下列说法中正确的是( )


A．将322 g Na2SO4·10H2O溶于1 L水中，所得溶液的物质的量浓度为1 ml·L－1


B．将1 L 2 ml·L－1 H2SO4溶液加水稀释到2 L，所得溶液的物质的量浓度为1 ml·L－1


C．将1 L 18.4 ml·L－1的H2SO4溶液加入到1 L水中，所得溶液的物质的量浓度为9.2 ml·L－1


D．将336 mL HCl气体溶于水，配成300 mL溶液，所得溶液的物质的量浓度为0.05 ml·L－1


解析 A项错误在溶剂体积为1 L；C项溶液浓度大于9.2 ml·L－1；D项，未指明气体所处状况。


答案 B


8．两份体积相同的某植物营养液，其配方分别如下：


(注：“－”表示营养液中不含该物质)


则两份营养液的成分( )


A．K＋的物质的量相同B．Cl－的物质的量相同


C．完全相同D．SOeq \\al(2－,4)的物质的量不同


解析 从表中可以看出①②共有的离子为K＋、Cl－和SOeq \\al(2－,4)，计算出①中n(K＋)＝0.3 ml＋0.4 ml＝0.7 ml，②中n(K＋)＝0.1 ml＋0.6 ml＝0.7 ml。


答案 A


9．实验室欲配制250 mL 1 ml·L－1氢氧化钠溶液。


(1)实验步骤如下：


①计算：需要NaOH固体质量为________ g。


②称量：用托盘天平称取NaOH固体，称量时要注意两个问题：一要装在烧杯里称，二要迅速。


③溶解：用量筒量取蒸馏水注入烧杯里，搅拌。


④冷却：将溶液冷却至室温。


⑤移液：将冷却溶液用________引流到容量瓶中。


⑥洗涤：用适量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒________，并将洗涤液注入容量瓶里。


⑦振荡：手持容量瓶轻轻振荡，使溶液充分混合均匀。


⑧定容：继续加蒸馏水至距刻度线________处，然后改用________滴加蒸馏水正好至刻度线。


⑨摇匀：盖好玻璃塞，反复上下颠倒，使溶液均匀。


(2)在配制过程中，下列实验操作对所配制的稀盐酸的物质的量浓度有何影响？(在横线上填“偏大”“偏小”或“无影响”)。


①定容时俯视________。


②定容后经振荡、摇匀、静置，发现液面下降，再加适量的蒸馏水________。


解析 所需固体氢氧化钠的质量是0.25 L×1 ml·L－1×40 g·ml－1＝10.0 g；转移溶液时用玻璃棒引流，烧杯和玻璃棒要用蒸馏水洗涤2～3次且将洗涤液注入容量瓶里。定容时，继续加蒸馏水至距刻度线1～2 cm处，然后改用胶头滴管滴加蒸馏水正好至刻度线。根据公式c＝eq \f(n,V)进行误差分析，如俯视刻度线，则凹液面的最低点下移，即所加的水偏少，故浓度偏大；定容后经振荡、摇匀、静置，发现液面下降，属于正常现象，如若再加水，则浓度偏低。


答案 (1)10.0 玻璃棒 2～3次 1～2 cm 胶头滴管 (2)偏大 偏小


10．标准状况下11.2 L HCl气体溶于水形成500 mL溶液。


(1)所得盐酸的物质的量浓度为________。


(2)向其中加入________ g NaOH才能完全中和。


(3)若不考虑加入NaOH对体积造成的影响，所得NaCl的物质的量浓度为________。


(4)再向其中加入________ mL密度为1.7 g·cm－3、质量分数为25%的AgNO3溶液可使Cl－完全沉淀。


解析 (1)c(HCl)＝eq \f(\f(11.2 L,22.4 L·ml－1),0.5 L)＝1 ml·L－1。


(2)HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，所需NaOH质量为：0.5 ml×40 g·ml－1＝20 g。


(3)c(NaCl)＝eq \f(0.5 ml,0.5 L)＝1 ml·L－1。


(4)eq \f(V×1.7 g·cm－3×25%,170 g·ml－1)＝0.5 ml，可知V＝200 mL。


答案 (1)1 ml·L－1 (2)20 (3)1 ml·L－1


(4)200


[能 力 练]


11．研究性学习小组发现某一种胃药片的止酸剂为碳酸钙，为了测定其中止酸剂的质量，特制定了如下操作步骤：


①配制0.2 ml·L－1的HCl溶液和0.2 ml·L－1的NaOH溶液；


②每次取一粒(药片质量均相同)0.2 g的此胃药片，磨碎后放入锥形瓶中再加入20 mL蒸馏水；


③用0.2 ml·L－1的NaOH溶液滴定剩余的HCl，需用去Vx mL恰好反应；


④加入25 mL 0.2 ml·L－1的HCl溶液。


(1)写出全部实验过程的操作步骤的顺序：________。





(2)上图所示的仪器中配制0.2 ml·L－1的HCl溶液和0.2 ml·L－1的NaOH溶液肯定不需要的仪器是________(填序号)，配制上述溶液还需要用到的玻璃仪器是________(填仪器名称)。


(3)配制上述溶液应选用的容量瓶的规格分别为________(填字母)。


A．50 mL、50 mLB．100 mL、100 mL


C．100 mL、150 mLD．250 mL、250 mL


(4)写出相关的化学反应方程式：_____________________________。


(5)做2次平行实验后，则每粒胃药片中含碳酸钙的质量表达式为____________________________________________________________。


解析 (1)取一定质量的止酸剂(CaCO3)，加入过量标准浓度(已事先配制好)盐酸，发生反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。反应完成后，再用同浓度的NaOH溶液(已事先配制好)进行滴定，实验过程中加入的盐酸与NaOH体积的差值即为与CaCO3反应的盐酸的体积，从而确定胃药中CaCO3的含量，所以操作顺序为①②④③或②①④③。


(2)配制一定物质的量浓度的盐酸或NaOH溶液所用的仪器为：容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒(或托盘天平)、胶头滴管。


(3)从操作过程上看出，每次实验用的盐酸为25 mL，为保证实验的准确性，需重复操作实验2～3次，故配制溶液为100 mL。


(4)实验过程中发生的反应有：


CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑


HCl＋NaOH===NaCl＋H2O


(5)每片胃药中CaCO3的质量为：


eq \f(1,2)(25－eq \f(V1＋V2,2))×10－3 L×0.2 ml·L－1×100 g·ml－1＝[0.25－eq \f(0.01（V1＋V2）,2)] g


答案 (1)①②④③或②①④③ (2)AC 烧杯、玻璃棒


(3)B (4)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，HCl＋NaOH===NaCl＋H2O


(5)[0.25－eq \f(0.01（V1＋V2）,2)] g


12．把18.0 ml·L－1的浓硫酸稀释成100 mL 1.80 ml·L－1的稀硫酸，实验操作如下：


(1)请在下列操作步骤中填写有关的空格：


①用量筒量取________mL的18.0 ml·L－1的浓硫酸；


②将________沿烧杯内壁慢慢注入盛有少量________的烧杯中；


③将已冷却至室温的硫酸溶液沿玻璃棒注入________mL的容量瓶中；


④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，并将洗涤液也全部转移到容量瓶中；


⑤继续向容量瓶中加蒸馏水，直至液面接近刻度线________ cm处；


⑥改用________逐滴加蒸馏水，使溶液凹液面恰好与刻度线相切；


⑦盖好容量瓶塞，反复颠倒，摇匀；


⑧将配好的稀硫酸倒入试剂瓶中，贴好标签。


(2)由于操作不当，会引起实验误差。下列情况对所配制的H2SO4溶液的物质的量浓度有何影响？(用“偏大”偏小”无影响”填写)


①容量瓶用蒸馏水洗涤后残留有少量的水________。


②摇匀后，发现溶液的液面低于刻度线，又加水至刻度线________。


(3)容量瓶上标有________(选填下列编号)


①温度 ②浓度 ③容积 ④压强 ⑤刻度线


解析 (1)设所需浓硫酸的体积为V，则V×18.0 ml·L－1＝0.1 L×1.80 ml·L－1，解得V＝0.01 L，即10.0 mL；稀释浓硫酸时应将浓硫酸缓慢加入水中；因所配溶液体积为100 mL，故所选容量瓶容积应为100 mL；定容时，当加蒸馏水至刻度线下1～2 cm处时，改用胶头滴管逐滴加入。(2)分析实验误差的依据是c＝eq \f(n,V)，造成实验误差的原因可由n或V引起。容量瓶中残留少量水，不改变n、V，对实验结果无影响；摇匀后，液面低于刻度线，再加水至刻度线，则V偏大，c偏小。


答案 (1)10.0 浓硫酸 蒸馏水 100 1～2 胶头滴管 (2)①无影响 ②偏小 (3)①③⑤


13．将117 g NaCl溶于水配制成1 L溶液，


(1)该溶液中NaCl的物质的量浓度为________，溶液中Cl－的物质的量浓度为________。


(2)配制1 ml·L－1的NaCl溶液500 mL，需该溶液的体积为________。


(3)向该溶液中再通入一定量的HCl气体后，溶液中Cl－的物质的量浓度为3 ml·L－1(假设溶液体积不变)，则溶液中H＋的物质的量浓度为________，通入HCl气体的体积(标准状况下)为________。


解析 (1)n(NaCl)＝eq \f(117 g,58.5 g·ml－1)＝2 ml，c(NaCl)＝eq \f(n,V)＝eq \f(2 ml,1 L)＝2 ml·L－1，c(Cl－)＝c(NaCl)＝2 ml·L－1。


(2)配制500 mL 1 ml·L－1的NaCl溶液所需NaCl的物质的量为1 ml·L－1×0.5 L＝0.5 ml，设需要该溶液的体积为V，则有0.5 ml＝2 ml·L－1×V，V＝0.25 L。


(3)根据溶液中存在电荷守恒


c(H＋)＋c(Na＋)＝c(Cl－)，c(H＋)＝c(Cl－)－c(Na＋)＝c(Cl－)－c(NaCl)＝3 ml·L－1－2 ml·L－1＝1 ml·L－1


溶液中n(H＋)＝1 ml·L－1×1 L＝1 ml，n(HCl)＝n(H＋)＝1 ml，V(HCl)＝22.4 L·ml－1×1 ml＝22.4 L。


答案 (1)2 ml·L－1 2 ml·L－1 (2)0.25 L


(3)1 ml·L－1 22.4 L


14．下图为实验室某试剂瓶标签上的有关数据，试根据标签上的有关数据回答下列问题：


氢氧化钠溶液


分子式：NaOH


相对分子质量：40


密度：1.2 g·cm－3


质量分数：20%




















(1)该NaOH溶液的物质的量浓度为________ ml/L。


(2)现在要配制该浓度的NaOH溶液100 mL，需称量________ g固体氢氧化钠。溶液配制所需的基本步骤如下：





(3)将上述实验步骤A到F按实验过程先后次序排列(不重复)________。


(4)上述实验步骤A、B、E、F都用到的仪器名称为________。


(5)下列操作对NaOH溶液的物质的量浓度有何影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。


① 摇匀后发现液面低于刻度线再加水________；


② 容量瓶中原有少量蒸馏水________；


③ 定容时俯视刻度线________。


解析 (1)该NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)＝eq \f(1 000 mL·L－1ρw（NaOH）,M（NaOH）)＝ eq \f(1 000 mL·L－1×1.2 g·cm3×20%,40 g·ml－1)＝6 ml·L－1。


(2)现在要配制该浓度的NaOH溶液100 mL，需称量6 ml/L×0.1 L×40 g/ml＝24.0 g固体氢氧化钠。


(3)配制溶液时，首先溶解溶质，再转移、洗涤溶液，之后是定容，摇匀，所以上述实验步骤的先后次序为CFDBAE。


(4)上述实验步骤A、B、E、F都用到的仪器名称为100mL容量瓶。


(5)①溶液被稀释，浓度偏低；②对浓度无影响；③溶液体积变小，浓度偏高。


答案 (1) 6 (2) 24.0 (3)CFDBAE (4) 100 mL容量瓶 (5)①偏低 ②无影响 ③偏高





学业要求
核心素养对接
1.了解物质的量浓度的涵义和应用，体会定量研究对化学科学的重要作用。


2.能运用物质的量浓度进行简单计算。


3.学会配制一定物质的量浓度的溶液。
1.在微观与宏观转换中提升对物质的量浓度概念的理解。


2.通过分析、推理认识物质的量浓度的构成要素及其相互关系。
内容
物质的量浓度
质量分数
溶解度
定义
以1 L溶液中含有溶质B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分数
在一定温度下，某物质溶解于100 g水中达到饱和状态时所能溶解的质量
溶质的单位
ml
g
g
溶液的单位
L
g
g
计算公式
c＝eq \f(n,V)
w＝eq \f(m（溶质）,m（溶液）)×100%
S＝eq \f(m（溶质）,m（溶剂）)×100 g
三者的关系
c＝eq \f(1 000ρω,M)，w＝eq \f(cM,1 000ρ)，w＝eq \f(S,1 00 g＋S)×100%(饱和溶液)
实验操作步骤
结论、解释及注意事项
(1)计算
(1)计算所需的NaCl固体的质量为________ g。
(2)称量
(2)根据计算结果，用________称量NaCl固体。
(3)溶解
(3)将称好的NaCl固体放入________中，用适量蒸馏水溶解。溶解时，用________不断搅拌，目的是________________________。
(4)移液
(4)将恢复至室温的溶液全部转移到容量瓶中。烧杯内的液体向容量瓶内倾倒时，要用________将液体引流至瓶颈内刻度线以下。
(5)洗涤
(5)每次用蒸馏水约5 mL将溶解溶质用过的烧杯内壁洗涤2～3次，每次的洗涤液都沿玻璃棒转入________中。
(6)摇匀
(6)轻轻摇动容量瓶，使溶液________。
(7)定容
(7)将蒸馏水注入容量瓶，当液面离刻度线1～2 cm处时，改用________加蒸馏水至液面与刻度线________。
(8)振荡
(8)塞好瓶塞，双手持容量瓶，将容量瓶反复________、________。
(9)装瓶贴签
(9)把容量瓶内的溶液倒入洁净、干燥的________内，盖好瓶盖，在瓶体上贴好写明溶液________、________的标签。
实际应称Na2CO3质量/g
应选用容量瓶的规格/mL

物质的


量浓度
c＝eq \f(n,V)
容量瓶、烧杯、量筒、胶头滴管、托盘天平、玻璃棒
质量分数
w＝eq \f(m（溶质）,m（溶液）)×100%
托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒
明确数据
换算数据、选择仪器
换算关系要点


ρ单位为g·L－1时，c＝eq \f(ρw,M)


ρ单位为g·mL－1时，


c＝eq \f(1 000ρw,M)


ρ为密度，w为溶质质量分数，


M为溶质摩尔质量
①450 mL


0．2 ml·L－1


②密度


1．84 g/cm3


质量分数98%
450 mL⇒选500 mL容量瓶


c＝eq \f(1 000×ρ×w,M)＝eq \f(1000×1.84×98%,98)＝


18．4 ml·L－1


V＝eq \f(0.5×2,18.4)＝5.4 mL⇒选10 mL量筒
成分


含量


编号
KCl
K2SO4
ZnSO4
①
0.3 ml
0.2 ml
0.1 ml
②
0.1 ml
0.3 ml
－