化学新航标导学人教必修一讲义+练习12第3课时 物质的量在化学实验中的应用和.docx
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化学新航标导学人教必修一讲义+练习12第3课时物质的量在化学实验中的应用和
第3课时 物质的量在化学实验中的应用
课程目标
1．了解物质的量浓度的含义。
2．掌握物质的量浓度的有关计算。
3．掌握容量瓶的使用方法。
4．掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作。
图说考点,
[新知预习]
一、物质的量浓度
二、一定物质的量浓度溶液的配制
以配制100mL1.00mol·L－1NaCl溶液为例。
1．主要仪器
（1）容量瓶
（2）托盘天平、药匙、烧杯、量筒、
玻璃棒、
容量瓶（100_mL）、
胶头滴管。
2．实验步骤
[即时性自测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
（1）1molNaCl溶于1L水所得溶液中溶质的物质的量浓度是1mol·L－1（ ）
（2）将25gCuSO4·5H2O溶解在1L水中，所得溶液中溶质的物质的量浓度为0.1mol·L－1（ ）
（3）把1molNH3通入水中得到1L溶液，所得溶液中溶质的物质的量浓度为1mol·L－1（ ）
（4）将10gCaCO3粉末加水配成100mL溶液，CaCO3的物质的量浓度为1mol·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的部分（ ）
答案：
（1）×
（2）× （3）√ （4）× （5）×
2．1mol·L－1的NaCl溶液表示（ ）
A．溶液中含有1molNaCl
B．1molNaCl溶于1L水中
C．58.5gNaCl溶于941.5g水中
D．1L溶液中含有NaCl58.5g
答案：
D
3．容量瓶的瓶壁上未标有的是（ ）
A．刻度线 B．温度C．浓度D．容积
解析：
容量瓶上标有：
刻度线、温度、容积。
答案：
C
4．从2L1mol·L－1NaOH溶液中取出100mL，下列有关这100mL溶液的叙述错误的是（ ）
A．浓度为0.1mol·L－1
B．浓度为1mol·L－1
C．含NaOH4g
D．含NaOH0.1mol
答案：
A
5．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（ ）
解析：
用托盘天平称量药品应左物右码，A项不正确；向容量瓶转移液体应用玻璃棒引流，C项不正确；定容时，胶头滴管不能插入容量瓶内，D项不正确。
答案：
B
提升点一 物质的量浓度的基本计算和判断
[例1] 下列溶液中物质的量浓度为1mol·L－1的是（ ）
A．将40gNaOH溶解在1L水中
B．将22.4LHCl气体溶于水配成1L溶液
C．将1L10mol·L－1浓盐酸加入9L水中
D．将10gNaOH溶解在少量水中，再加蒸馏水直到溶液体积为250mL
【解析】 根据公式c＝
，n为溶质的物质的量，V为溶液的体积。
A项溶液的体积不等于1L；B项22.4LHCl的物质的量不一定是1mol；C项，盐酸与水混合后，溶液体积不是10L；D项n（NaOH）＝0.25mol，V[NaOH（aq）]＝0.25L，c（NaOH）＝1mol/L。
【答案】 D
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。
[提升1] 下列说法正确的是（ ）
A．40gNaOH溶于水所得1L溶液的浓度为1mol·L－1
B．1mol·L－1的Na2CO3溶液中Na＋的浓度为1mol·L－1
C．从1L0.1mol·L－1的NaCl溶液中取出0.1L溶液，则NaCl的浓度变为0.01mol·L－1
D．1L0.2mol·L－1的Na2SO4溶液中，Na＋的物质的量为0.2mol
解析：
A项，40gNaOH的物质的量为1mol，又因溶液体积为1L，由公式得c＝
＝
＝1mol·L－1，A项正确；B项，Na2CO3溶液的浓度为1mol·L－1，则Na＋浓度为2mol·L－1，B项错误；C项，原溶液浓度为0.1mol·L－1，则取出的0.1L溶液和剩余的0.9L溶液的浓度都为0.1mol·L－1，C项错误；D项，n（Na2SO4）＝cV＝0.2mol·L－1×1L＝0.2mol，则n（Na＋）＝2n（Na2SO4）＝2×0.2mol＝0.4mol，D项错误。
答案：
A
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。
[提升2]
（1）用14.2g无水硫酸钠配制成500mL溶液，其物质的量浓度为________mol/L。
（2）若从中取出50mL溶液，其物质的量浓度为____________mol·L－1；溶质的质量为________g。
（3）若将这50mL溶液用水稀释到100mL，所得溶液中Na＋的物质的量浓度为________mol·L－1，SO
的物质的量浓度为________mol·L－1。
解析：
（1）n（Na2SO4）＝
＝0.1mol，c（Na2SO4）＝
＝0.2mol·L－1。
（2）从中取出50mL溶液，浓度仍为0.2mol·L－1，溶质的质量为m＝n·M＝c·V·M＝0.2mol·L－1×0.05L×142g·mol－1＝1.42g。
（3）50mL溶液用水稀释到100mL，据c（浓）·V（浓）＝c（稀）·V（稀），溶液中Na2SO4物质的量浓度变为原来的
，即0.1mol·L－1，故溶液中Na＋的物质的量浓度为0.2mol·L－1，SO
的物质的量浓度为0.1mol·L－1。
答案：
（1）0.2
（2）0.2 1.42 （3）0.2 0.1
[关键能力]
物质的量浓度的计算类型和方法
1．已知一定体积的溶液中溶质的量，计算物质的量浓度（c）
2．标准状况下，气体溶液的物质的量浓度（c）的计算
（1）若已知溶液的体积：
（2）若已知溶液的密度：
标准状况下，VL气体（摩尔质量为Mg·mol－1）溶于V（H2O）L中，所得溶液密度为ρ（g·mL－1），则：
①气体的物质的量：
n＝
；②溶液体积：
V＝
×10－3L·mL－1；③再根据c＝
知，c＝
。
溶液稀释计算中的“三个守恒”
1．溶质的物质的量守恒：
c（浓）·V（浓）＝c（稀）·V（稀）；
2．溶质的质量守恒：
m（浓）·w（浓）＝m（稀）·w（稀）；
3．溶液的质量守恒：
m（稀）＝m（浓）＋m（水）。
[提升3] 常温下，将20g质量分数为14%的KNO3溶液跟30g质量分数为24%的KNO3溶液混合，得到密度为1.15g/cm3的混合溶液，计算：
（1）该混合溶液中KNO3的质量分数。
（2）该混合溶液中KNO3的物质的量浓度。
解析：
（1）混合后溶液中KNO3的总质量为：
20×14%＋30×24%＝10g。
溶液总质量为：
20g＋30g＝50g。
混合后溶液中KNO3的质量分数为：
w（KNO3）＝
×100%＝20%。
（2）混合后溶液中的KNO3的物质的量为：
n（KNO3）＝
＝0.099mol，混合后溶液的总体积为：
V[KNO3（aq）]＝
＝43.5mL≈4.35×10－2L。
混合后溶液中KNO3的物质的量浓度为：
c（KNO3）＝
≈2.28mol/L。
答案：
（1）20%
（2）2.28mol/L
物质的量浓度与溶质的质量分数的换算公式：
cB＝
mol·L－1。
M：
溶质B的摩尔质量ρ：
溶液密度（g·mL－1）
w：
溶质的质量分数
提升点二 一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析
[例2] 实验室配制500mL0.5mol·L－1的NaCl溶液，有如下操作步骤：
①把称量的NaCl晶体放入小烧杯中，加适量蒸馏水溶解。
②把①所得溶液小心转入500mL容量瓶中。
③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度1～2cm处，改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面底部与刻度线相切。
④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤的液体都小心转入容量瓶，并轻轻摇匀。
⑤将容量瓶塞塞紧，充分摇匀。
请填写下列空白：
（1）操作步骤的正确顺序为________（填序号）。
（2）本实验用到的基本实验仪器有________。
（3）某同学观察液面的情况如图所示，对所配溶液浓度将有何影响？
________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
（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”）没有进行操作步骤④________；加蒸馏水时不慎超过了刻度________。
（5）若实验过程中出现如下情况应如何处理？
加蒸馏水时不慎超过了刻度线________；向容量瓶中转移溶液时（操作步骤②）溶液流到容量瓶外面________。
【解析】
（2）为防止仪器的遗漏，可根据步骤进行选取。
（3）根据c＝
，V偏小，c偏高。
（5）加蒸馏水超过刻度，V偏大，c偏低，这种情况下配制的溶液浓度不是0.5mol·L－1，因此要重配。
【答案】
（1）①②④③⑤
（2）500mL容量瓶、托盘天平、药匙、烧杯、胶头滴管、玻璃棒 （3）偏高 （4）偏低 偏低 （5）重配 重配,
容量瓶读数的仰视和俯视
①仰视刻度线（图1）。
加水量偏多，导致溶液体积偏大，结果偏低。
②俯视刻度线（图2）。
加水量偏少，结果偏高。
[提升4] 下列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4.0gNaOH配制0.1mol·L－1NaOH溶液1000mL时，砝码错放在左盘
D．NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶至刻度线
解析：
A项俯视刻度线，将会使量得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，使溶液浓度偏小；C项由于所称NaOH固体的质量为整数，不需移动游码，故称得固体NaOH的质量是准确的，不会影响到配制溶液的浓度；D项因热胀冷缩之故，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
（1）用托盘天平称量时，切记“左物右码”。
（2）读数计算应为m物＝m砝码＋m游码。
[关键能力]
1．配制溶液“十字”表达：
算（计算）→量（称量或量取）→溶（溶解）→冷（冷却）→移（移液）→洗（洗涤）→振（振荡）→定（定容）→摇（摇匀）→贴（转入试剂瓶，贴标签）。
误差分析的依据：
根据c＝
＝
，m偏大，c偏大；V偏大，c偏小
2．误差分析
能引起误差的一些操作
m
V
c
托盘天平
天平的砝码沾有其他物质或已生锈
增大
不变
偏大
药品、砝码左右位置颠倒，且使用了游码
减小
不变
偏小
称量易潮解的物质（如NaOH）时间过长
减小
不变
偏小
量筒
用量筒量取液体时，仰视读数
增大
不变
偏大
用量筒量取液体时，俯视读数
减小
不变
偏小
烧杯和玻璃棒
搅拌时部分液体溅出
减小
不变
偏小
未洗烧杯和玻璃棒
减小
不变
偏小
容量瓶
未冷却到室温就注入容量瓶定容
不变
减小
偏大
向容量瓶转移溶液时有少量液体流出
减小
不变
偏小
定容时，水加多了，用滴管吸出
减小
不变
偏小
定容时，俯视读刻度数
不变
减小
偏大
定容时，仰视读刻度数
不变
增大
偏小
1．欲配制1.00mol·L－1Na2CO3溶液100mL，不需要使用的仪器是（ ）
A．100mL容量瓶 B．蒸馏烧瓶C．玻璃棒D．胶头滴管
答案：
B
2．将5mol·L－1盐酸10mL稀释到200mL，再取出5mL，这5mL溶液的物质的量浓度是（ ）
A．0.05mol·L－1B．0.25mol·L－1C．0.1mol·L－1D．0.5mol·L－1
解析：
稀释后溶液的物质的量浓度为
＝0.25mol·L－1，取出5mL，物质的量浓度仍为0.25mol·L－1。
答案：
B
3．下列溶液中氯离子浓度与50mL1mol·L－1AlCl3溶液中Cl－浓度相等的是（ ）
A．150mL1mol·L－1的NaCl溶液
B．75mL2mol·L－1的NH4Cl溶液
C．150mL3mol·L－1的KCl溶液
D．75mL2mol·L－1的FeCl3溶液
解析：
1mol·L－1的AlCl3溶液中c（Cl－）＝3mol·L－1；
A项c（Cl－）＝lmol·L－1；B项c（Cl－）＝2mol·L－1；C项c（Cl－）＝3mol·L－1；D项c（Cl－）＝6mol·L－1。
答案：
C
4．将标准状况下的aLHCl（g）溶于1000g水中，得到的盐酸密度为bg·cm－3，则该盐酸的物质的量浓度是（ ）
A．a/22.4mol·L－1
B．ab/22400mol·L－1
C．ab/（22400＋36.5a）mol/L
D．1000ab/（22400＋36.5a）mol/L
解析：
欲求溶液的物质的量浓度，需知溶质的物质的量和溶液的体积。
溶液的体积不等于HCl（g）的体积，也不等于HCl（g）和H2O的体积之和，而要根据溶液的密度求得：
V（盐酸）＝
×10－3L·cm－3
n（HCl）＝aL/22.4L·mol－1
c（HCl）＝n（HCl）/V（盐酸）＝1000ab/（22400＋36.5a）mol/L
答案：
D
5．现需要配制500mL1mol·L－1硫酸溶液，
（1）需用质量分数为98%、密度为1.84g·cm－3的浓硫酸________mL。
（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定容时俯视液面：
________。
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，则：
0．5L×1mol·L－1×98g·mol－1＝x×1.84g·cm－3×98%，解得x＝27.2mL。
（3）误差分析根据c（H2SO4）＝
来分析，①中稀释硫酸的烧杯未洗涤使得n（H2SO4）减小，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容量瓶中有少量水时，对c（H2SO4）无影响；⑤定容时俯视液面，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
练后感悟
与物质的量浓度计算有关的“三个”注意事项
（1）进行物质的量浓度的有关计算时，各种情况下最终落脚点是物质的量浓度的定义式c＝n/V，充分利用有关物质的量的计算公式，发挥物质的量的桥梁作用。
（2）已知溶液的密度时，溶液的体积V（溶液）＝m（溶液）/ρ（溶液）。
（3）运用电荷守恒时，要特别注意离子所带电荷数要参与计算，即离子浓度要乘以每个离子所带电荷的数值。
课时作业5 物质的量在化学实验中的应用
授课提示：
对应学生用书89页
[练基础]
1．容量瓶是用来配制一定物质的量浓度的溶液的定量仪器，其上标有：
①温度 ②浓度 ③容积 ④压强 ⑤刻度线⑥酸式或碱式，这六项中的（ ）
A．②④⑥ B．③⑤⑥
C．①②④D．①③⑤
答案：
D
2．8g无水硫酸铜配成0.1mol·L－1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
解析：
根据cB＝
＝
可知V＝
＝
＝0.5L，即溶解后溶液的体积为500mL，选项C正确。
答案：
C
3．在0.5L某浓度的NaCl溶液中含有0.5molNa＋，下列对该溶液的说法中不正确的是（ ）
A．该溶液的物质的量浓度为1mol·L－1
B．该溶液中含有58.5gNaCl
C．配制100mL该溶液需用5.85gNaCl
D．量取100mL该溶液倒入烧杯中，烧杯中Na＋的物质的量为0.1mol
解析：
c（NaCl）＝
＝1mol·L－1，A项正确；m（NaCl）＝0.5mol×58.5g·mol－1＝29.25g，B项错误；100mL溶液中含NaCl的质量为5.85g，物质的量为0.1mol，C、D项正确。
答案：
B
4．下列溶液中Cl－浓度由大到小的顺序是（ ）
①200mL2mol·L－1MgCl2溶液 ②1000mL2.5mol·L－1NaCl溶液 ③300mL5mol·L－1KClO3溶液 ④250mL1mol·L－1FeCl3溶液
A．③②①④B．④①②③
C．①④②③D．②③①④
解析：
一定物质的量浓度的溶液中，离子的浓度与化学式的组成有关，与溶液的体积无关。
①中c（Cl－）＝4mol·L－1，②中c（Cl－）＝2.5mol·L－1，③中c（Cl－）＝0，④中c（Cl－）＝3mol·L－1，故答案为C项。
答案：
C
5．下列叙述正确的是（ ）
A．容量瓶用蒸馏水洗净后，可不经干燥直接用于配制溶液
B．用分液的方法分离水和酒精的混合物
C．配制1L0.1mol·L－1的NaCl溶液时可用托盘天平称量5.85gNaCl固体
D．用胶头滴管滴加液体时，为防止液滴飞溅，胶头滴管尖嘴紧贴试管内壁
解析：
配制溶液时容量瓶不需要干燥；水和酒精互溶，不能用分液的方法分离；托盘天平的精确度为0.1g；用胶头滴管滴加液体时，尖嘴部分不应紧贴试管内壁，以防污染试剂。
答案：
A
6．某位同学配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时，造成所配溶液浓度偏高的原因可能是（ ）
A．所用NaOH已经潮解
B．向容量瓶中加水未到刻度线
C．有少量NaOH溶液残留在烧杯里
D．用带游码的托盘天平称5.4gNaOH（1g以下用游码）时误用了“左码右物”方法
答案：
B
7．用容量瓶配制一定物质的量浓度的NaCl溶液的实验中，会使所配溶液浓度偏高的是（ ）
A．定容时加水加多了，用滴管吸出溶液至刻度线
B．定容时仰视刻度线
C．没有洗涤溶解NaCl固体的烧杯和玻璃棒
D．称量NaCl固体时砝码上有杂质
解析：
A项，用滴管吸出溶液使n（NaCl）减小，浓度偏低；B项，定容时仰视刻度线，溶液的体积偏大，浓度偏低；C项，未洗涤烧杯、玻璃棒，n（NaCl）减小，浓度偏低；D项，砝码上有杂质使本身质量偏大，称量NaCl的质量偏大，浓度偏高。
答案：
D
[提素养]
8．下列所得溶液的物质的量浓度等于0.1mol·L－1的是（ ）
A．将0.1mol氨充分溶解在1L水中
B．将10g质量分数为98%的硫酸与990g水混合
C．将8g三氧化硫溶于水并配成1L溶液
D．将0.1mol氧化钠溶于水并配成1L溶液
解析：
A项溶液的体积不等于1L，B项无法确定溶液的体积；D项0.1molNa2O溶于水，其溶质NaOH为0.2mol。
答案：
C
9．VLFe2（SO4）3溶液中含Fe3＋mg，则溶液中SO
的物质的量浓度为（ ）
A.
mol·L－1B.
mol·L－1
C.
mol·L－1D.
mol·L－1
解析：
n（Fe3＋）＝
，n（SO
）＝
×
mol＝
mol，c（SO
）＝
＝
mol·L－1。
答案：
D
10．配制1L0.1mol·L－1的CuSO4溶液，正确的做法是（ ）
①将胆矾加热除去结晶水后，称取16.0g溶于1L水中
②称取胆矾25.0g溶于1L水中
③将25.0g胆矾溶于少量水，然后将此溶液稀释至1L
④将16.0gCuSO4溶于少量水，然后将此溶液稀释至1L
A．①②B．③④
C．①③D．②④
解析：
物质的量浓度指的是单位体积溶液内所含溶质的物质的量，在该题中用CuSO4·5H2O来配制CuSO4溶液要注意两点：
（1）找到CuSO4·5H2O和CuSO4之间的质量关系。
（2）溶液的体积最终为1L。
1L0.1mol·L－1的CuSO4溶液中溶质的物质的量为n（CuSO4）＝1L×0.1mol·L－1＝0.1mol，其质量为16.0g，若要称取CuSO4·5H2O，应称取25.0g。
所以有2种方案：
称取16.0gCuSO4溶于水配成1L溶液或称取25.0g胆矾溶于水配成1L溶液，故③④正确。
答案：
B
11．在标准状况下，将VL气体（摩尔质量是Mg/mol）溶于0.1L水中，所得溶液的密度为dg/mL，则此溶液的物质的量浓度为（ ）
A.
mol/LB.
mol/L
C.
mol/LD.
mol/L
解析：
由题意知，气体A的物质的量为
mol，溶剂是0.1L（100g）H2O，溶液的质量是
g，已知溶液密度为dg/mL，则溶液的体积应是
mL＝
mL。
因此溶液的物质的量浓度为
mol/L＝
mol/L。
答案：
B
12．两份体积相同的某植物营养液，其配方分别如下：
KCl
K2SO4
ZnSO4
①
0.3mol·L－1
0.2mol·L－1
0.1mol·L－1
②
0.1mol·L－1
0.3mol·L－1
——
注：
“——”表示营养液中不含该物质。
下列对这两份营养液成分的分析中正确的是（ ）
A．K＋的物质的量相同
B．Cl－的物质的量相同
C．完全相同
D．SO
的物质的量不同
解析：
c（K＋）
c（Cl－）
c（SO
）
c（Zn2＋）
①
0.7mol·L－1
0.3mol·
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