物质的量浓度及溶液的配制 复习讲义.docx

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物质的量浓度及溶液的配制复习讲义

物质的量浓度及其溶液的配制辅导讲义

教学目标

1．了解溶液的含义。

了解溶解度、饱和溶液的概念。

2.了解溶液的组成，理解溶液中溶质质量分数的概念，并能进行有关计算。

3.了解物质的量浓度的含义。

重点难点

掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法。

教学内容

一、导入

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

考点一　物质的量浓度及相关计算

一、知识梳理

2．有关物质的量浓度计算的三大类型

类型一　标准状况下，气体溶液的物质的量浓度的计算

c＝

注意：

溶液体积的单位是L，根据密度计算溶液体积的单位一般是mL，要注意单位换算。

类型二　溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算

（1）计算公式：

c＝

（c为溶质的物质的量浓度，单位mol·L－1，ρ为溶液密度，单位g·cm－3，w为溶质的质量分数，M为溶质的摩尔质量，单位g·mol－1）。

（2）公式的推导：

（按溶液体积为VL推导）

c＝

＝

＝

或w＝

＝

＝

。

类型三　溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算

（1）溶液稀释：

①溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1＝m2w2。

②溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1＝c2V2。

③溶液质量守恒，m（稀）＝m（浓）＋m（水）（体积一般不守恒）。

（2）溶液混合：

混合前后溶质的物质的量保持不变，即：

c1V1

＋c2V2＝c混V混。

典型例题

1.观察两个试剂瓶上的标签，回答下列问题。

（1）“5%硫酸铜溶液”中的5%是什么含义？

（2）0.4mol·L－1NaCl溶液中的0.4mol·L－1表示的含义是什么？

（3）从上述两种溶液中分别取出5mL，硫酸铜溶液的质量分数为________，NaCl溶液的浓度为________。

2．在一定温度下，某饱和氢氧化钠溶液体积为VmL，溶液密度为dg·cm－3，质量分数为w，物质的量浓度为cmol·L－1，溶液中含氢氧化钠的质量为mg。

（1）用w来表示该温度下氢氧化钠的溶解度（S）为________。

（2）用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度（c）为________。

（3）用w、d表示溶液中溶质的物质的量浓度（c）为________。

（4）用c、d表示溶液中溶质的质量分数（w）为________。

拓展训练

（2010·四川，12）标准状况下VL氨气溶解在1L水中（水的密度近似为1g·mL－1），所得溶液的密度为ρg·mL－1，质量分数为w，物质的量浓度为cmol·L－1，则下列关系中不正确的是（　　）。

A．ρ＝

　　　B．w＝

C．w＝

　　　D．c＝

课堂演练

1．（2013·济南模拟）在200mL某硫酸盐溶液中含有1.5NA个硫酸根离子（NA为阿伏加德罗常数），同时含有NA个金属阳离子，则该硫酸盐的物质的量浓度为（　　）。

A．1mol·L－1　　　B．2.5mol·L－1

C．5mol·L－1　　D．2mol·L－1

2．（2013·威海模拟）某温度下，将溶质质量分数为a%的KOH溶液蒸发掉mg水后恢复至原温度，恰好得到质量分数为2a%的KOH饱和溶液VmL，则下列说法中正确的是（　　）。

A．该温度下KOH的溶解度为100a/（100－a）g

B．原溶液的质量为2mg

C．可以求算原溶液的物质的量浓度

D．保持温度不变，向原溶液中加入2agKOH可达饱和

3．（2010·课标全国卷，10）把500mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份，取一份加入含amol硫酸钠的溶液，恰好使钡离子完全沉淀；另取一份加入含bmol硝酸银的溶液，恰好使氯离子完全沉淀。

则该混合溶液中钾离子浓度为（　　）。

A．0.1（b－2a）mol·L－1　　　B．10（2a－b）mol·L－1

C．10（b－a）mol·L－1　　　D．10（b－2a）mol·L－1

归纳小结

1．正确判断溶液的溶质

（1）与水发生反应生成新的物质为溶质，如Na、Na2O、Na2O2

NaOH　SO3

H2SO4等。

（2）含结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水CuSO4为溶质。

（3）特殊物质：

如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O，但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。

2．正确确定溶质的物质的量和溶液体积

不管试题如何变化，关键是从已知条件中找出溶质的物质的量nB（mol）和溶液体积V（L），即可求溶质的物质的量浓度。

解题思路一般有两个出发点：

（1）由“定义式”出发：

cB＝

，由此可知，欲求cB，先求nB和V。

（2）由守恒的观点出发：

a.稀释前后“溶质的物质的量守恒”，c（浓溶液）·V（浓溶液）＝c（稀溶液）·V（稀溶液）。

b.溶液中“粒子之间电荷守恒”（溶液呈电中性）。

考点二　一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析

知识梳理

1．主要仪器

（1）托盘天平：

可精确至g，称量前先调零，称量时物品放在，砝码放在。

（2）容量瓶：

配制溶液的专用精确容器，主要规格有、、、。

（3）其他仪器：

量筒、、、等。

2．配制过程

配制过程示意图：

3．以配制480mL1mol·L－1NaOH溶液为例，所需容量瓶的规格：

_______。

（1）计算（填写计算过程与结果）：

m（NaOH）＝。

（2）称量：

根据计算结果，称量固体质量。

（3）溶解：

将称量好的固体放入烧杯中，加适量水溶解，并用搅拌；溶解过程中玻璃棒的作用为______________。

（4）转移（移液）：

①移液前需要将溶液冷却至室温。

②移液中玻璃棒的作用为。

（5）洗涤：

用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤次，洗涤液也都注入中，并振荡容量瓶，使溶液混合均匀。

（6）定容：

①将蒸馏水注入容量瓶，液面离容量瓶颈刻度线下____________时，改用胶头滴管滴加蒸馏水。

②定容时要平视刻度线，至凹液面最低处与刻度线。

（7）摇匀：

盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。

探究思考

1．如何检查容量瓶是否漏水？

将容量瓶内装入少量蒸馏水，塞好塞子，倒立检查是否漏水。

若不漏水，将瓶正立，玻璃塞旋转180°，再次倒立，检查是否漏水，若两次都不漏水，方可使用。

典型例题

1.判断正误

（1）把1molNaCl固体溶于1L水中，所得溶液的浓度为1mol·L－1。

（　　）

（2）配制0.1mol·L－1的H2SO4溶液时，将量取的浓硫酸放入容量瓶中加水稀释定容。

（　　）

（3）配制240mL1mol·L－1氢氧化钠溶液需称量氢氧化钠固体的质量为10.0g。

（　　）

（4）配制溶液时，若加水超过容量瓶刻度，应用胶头滴管将多余溶液吸出。

（　　）

答案　

（1）×　

（2）×　（3）√　（4）×

拓展训练

1.下列说法正确的是（　　）。

A．（2013·海南，11A）滴定管装滴定液时应先用滴定液润洗

B．（2012·福建，6C）在50mL量筒中配制0.1000mol·L－1碳酸钠溶液

C．（2012·安徽，10B）用pH＝1的盐酸配制100mLpH＝2的盐酸需要100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管

D．（2011·新课标，7C）欲配制1.00L1.00mol·L－1的NaCl溶液，可将58.5gNaCl溶于1.00L水中

2.用重铬酸钾法（一种氧化还原滴定法）可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。

若需配制浓度为0.01000mol·L－1的K2Cr2O7标准溶液250mL，应准确称取________gK2Cr2O7（保留4位有效数字，已知MK2Cr2O7＝294.0g·mol－1）。

配制该标准溶液时，下列仪器中不必要用到的有________（用编号表示）。

①电子天平　②烧杯　③量筒　④玻璃棒　⑤容量瓶　

⑥胶头滴管　⑦移液管

课堂演练

1.[2010·天津理综，9（4）]配制NH4Fe（SO4）2标准溶液时，使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外，还需要下图中的________（填字母代号）。

2.NH4Al（SO4）2·12H2O的相对分子质量为453。

欲配制100mLpH为2、浓度约为0.1mol·L－1的NH4Al（SO4）2溶液，配制过程为：

①用托盘天平称量NH4Al（SO4）2·12H2O固体________g；

②配制的步骤为：

________________________________

3.实验室里需要配制480mL0.10mol·L－1的硫酸铜溶液，下列实验用品及实验操作正确的是（　　）

选项

容量瓶容积

溶质质量

实验操作

A

480mL

硫酸铜：

7.68g

加入500mL水

B

480mL

胆矾：

12.0g

配成500mL溶液

C

500mL

硫酸铜：

8.0g

加入500mL水

D

500mL

胆矾12.5g

配成500mL溶液

4.使用容量瓶配制溶液时，由于操作不当，会引起误差，下列情况会使所配溶液浓度偏低的是（　　）。

①用天平（使用游码）称量时，被称量物与砝码的位置放颠倒了　②溶液转移到容量瓶后，烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤　③转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水　④定容时，俯视容量瓶的刻度线　⑤定容后摇匀，发现液面降低，又补加少量水，重新达到刻度线

A．①②⑤　B．①③⑤

C．③④⑤D．②③⑤

5.量取95mL水，最好选用________mL的量筒，若读数时仰视刻度，则实际量取的水的体积________（填“大于”、“小于”或“等于”）95mL。

（2）某同学用标准氢氧化钠溶液滴定待测盐酸的物质的量浓度时，若滴定前，读碱液体积时仰视碱式滴定管液面；滴定后，读碱液体积时俯视碱式滴定管液面。

上述操作会使盐酸浓度的测定值________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

6.配制250mL0.10mol·L－1的NaOH溶液时，下列实验操作会使配得的溶液浓度偏大的是（）　

A．转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容

B．在容量瓶中进行定容时仰视刻度线

C．在容量瓶中定容时俯视刻度线

D．定容后把容量瓶倒转摇匀，发现液面低于刻度，再补充几滴水至刻度

归纳总结

一、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析

分析依据：

c＝

＝

，以配制NaOH溶液为例，在进行误差分析时，根据实验操作弄清是“m”还是“V”引起的误差，再具体分析，具体情况如下：

能引起误差的一些操作

因变量

c/（mol·L－1）

m

V

砝码与物品颠倒（使用游码）

减小

—

偏　低

称量时间过长

减小

—

用滤纸称NaOH

减小

—

向容量瓶注液时少量溅出

减小

—

未洗涤烧杯和玻璃棒

减小

—

定容时，水多用滴管吸出

减小

—

定容摇匀后液面下降再加水

—

增大

定容时仰视刻度线

—

增大

砝码沾有其他物质或已生锈

增大

—

偏高

未冷却至室温就注入容量瓶定容

—

减小

定容时俯视刻度线

—

减小

称量前小烧杯内有水

—

—

不变

定容后经振荡、摇匀，静置液面下降

—

—

二、量器的俯视与仰视

在量筒、滴定管、容量瓶的使用时经常涉及俯视、仰视问题，其对实验结果的影响究竟如何（偏大或偏小），必须分两种情况讨论。

1．对一定体积的液体进行读数

（1）对于“0”刻度在下边的量器，如量筒、量杯、移液管等，以及容量瓶。

下面是对10mL量筒内盛有8mL液体进行读数的三种情况示意图：

从图中可以看出：

仰视读数时，读出的结果比实际体积偏低（偏小）；俯视读数时，读出的结果比实际体积偏高（偏大）。

（2）对于“0”刻度在上边的量器，如酸式滴定管、碱式滴定管等。

酸式、碱式滴定管常用在中学化学酸碱中和滴定实验，使用时需要分别读出滴定前和滴定后管内液体的体积，进而求出滴定过程所消耗溶液的体积，所以属于对一定体积的溶液进行读数的问题。

下图是对滴定管读数的三种情况示意图。

从上图可以看出：

仰视读数时，读出的结果比实际体积偏高（偏大）；俯视读数时，读出的结果比实际体积偏低（偏小）。

需要注意的是：

由于滴定过程所消耗溶液的体积＝滴定后液体的体积－滴定前液体的体积，然后根据滴定前后仰视或俯视情况进行具体分析。

2．量取一定体积的液体

（1）对于“0”刻度在下边的量器，如量筒、量杯、容量瓶、移液管等。

下面以用10mL的量筒量取8mL液体为例进行讨论。

请看示意图。

注意：

量取一定体积的溶液时，无论仰视或是俯视，视线必然要通过被量取的体积刻度（8mL）处。

从上图可以看出，量取时仰视，实际量取的液体的体积偏高（偏大）；量取时俯视，实际量取的液体的体积偏低（偏小）。

（2）对于“0”刻度在上边的量器，量取时仰视、俯视时，实际量取的液体的体积误差偏向正好相反。

3．通过对以上情况分析，完成下列表格：

实验任务

仪器类型

观察方法

误差偏向

对一定体积的液体进行读数

“0”刻度在下边

仰视

偏低（偏小）

俯视

偏高（偏大）

“0”刻度

在上边

仰视

偏高（偏大）

俯视

偏低（偏小）

量取一定体积的液体

“0”刻度

在下边

仰视

偏高（偏大）

俯视

偏低（偏小）

“0”刻度

仰视

偏低（偏小）

在上边

俯视

偏高（偏大）

平视时，结果均是正确的

课后作业

一、选择题（本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意。

1．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列关于0.2mol·L－1Ba（NO3）2溶液的说法不正确的是（　　）

A．2L溶液中阴、阳离子总数为0.8NA

B．500mL溶液中NO3－浓度为0.4mol·L－1

C．500mL溶液中Ba2＋浓度为0.2mol·L－1

D．500mL溶液中NO3－总数为0.2NA

2．（2013·太原月考）下列叙述正确的是（　　）。

A．1L0.1mol·L－1碳酸钠溶液的阴离子总数等于0.1NA

B．将1体积cmol·L－1硫酸用水稀释为5体积，得到0.2cmol·L－1硫酸

C．将25g无水CuSO4溶于水制成100mL溶液，其浓度为1mol·L－1

D．将wga%NaCl溶液蒸发掉

g水，得到4a%NaCl溶液

3．VL浓度为0.5mol·L－1的盐酸，欲使其浓度增大1倍，采取的措施合理的是（　　）

A．通入标准状况下的HCl气体11.2VL

B．加入10mol·L－1的盐酸0.1VL，再稀释至1.5VL

C．将溶液加热浓缩到0.5VL

D．加入VL1.5mol·L－1的盐酸混合均匀

4．36.5gHCl溶解在1L水中（水的密度近似为1g·mL－1）所得溶液的密度为ρg·mL－1，质量分数为w，物质的量浓度为cmol·L－1，NA表示阿伏加德罗常数的数值，则下列叙述中正确的是（　　）

A．所得溶液的物质的量浓度为1mol·L－1

B．所得溶液中含有NA个HCl分子

C．36.5gHCl气体占有的体积为22.4L

D．所得溶液的质量分数：

w＝

5．（2013·太原模拟）实验中需用2.0mol·L－1的Na2CO3溶液950mL，配制时应选用容量瓶的规格和称取Na2CO3固体的质量分别为（　　）。

A．950mL；201.4gB．1000mL；212.0g

C．100mL；21.2gD．500mL；100.7g

6．在溶液的配制过程中会引起浓度偏高的是（　　）。

①用1g98%的浓硫酸加4g水配制成19.6%的硫酸　②配制一定物质的量浓度的硫酸溶液时，定容后，塞好塞子倒转摇匀后，发现液面低于刻度线　③10%的硫酸和90%的硫酸等体积混合配制50%的硫酸溶液　④向80mL水中加入18.4mol·L－1硫酸20mL，配制3.68mol·L－1的硫酸溶液　⑤质量分数为5x%和x%的两种氨水等体积混合配制成3x%的氨水

A．①③⑤B．②④⑤C．③④D．④⑤

7．（2013·安庆阶段检测）在标准状况下，用干燥烧瓶收集一瓶氯化氢气体倒置于盛水的水槽中时，水充满烧瓶（假设烧瓶里溶液不扩散出水槽），烧瓶里盐酸的密度为ρg·cm－3。

该盐酸的物质的量浓度、溶质的质量分数分别为（　　）。

A．c＝

mol·L－1、w＝

%

B．c＝

mol·L－1、w＝

%

C．c＝

mol·L－1、w＝

%

D．c＝

mol·L－1、w＝

%

二、非选择题（本题共4个小题，共58分）

8．（14分）（2013·莱芜阶段检测）在标准状况下，将224LHCl气体溶于635mL水中，所得盐酸的密度为1.18g·cm－3。

试计算：

（1）所得盐酸的质量分数和物质的量浓度分别是________、________。

（2）取出这种盐酸100mL，稀释至1.18L，所得稀盐酸的物质的量浓度是________。

（3）在40.0mL0.065mol·L－1Na2CO3溶液中，逐渐加入

（2）所稀释的稀盐酸，边加边振荡。

若使反应不产生CO2气体，加入稀盐酸的体积最多不超过________mL。

（4）将不纯的NaOH样品1g（样品含少量Na2CO3和水），放入50mL2mol·L－1的盐酸中，充分反应后，溶液呈酸性，中和多余的酸又用去40mL1mol·L－1的NaOH溶液。

蒸发中和后的溶液，最终得到________克固体。

9．（14分）（2013·石家庄统考）用质量分数为36.5%的浓盐酸（密度为1.16g·cm－3）配制成1mol·L－1的稀盐酸。

现实验室仅需要这种盐酸220mL，试回答下列问题：

（1）配制稀盐酸时，应选用容量为________mL的容量瓶。

（2）经计算需要________mL浓盐酸，在量取时宜选用下列量筒中的________。

A．5mLB．10mLC．25mLD．50mL

（3）在量取浓盐酸后，进行了下列操作：

①等稀释的盐酸的温度与室温一致后，沿玻璃棒注入250mL容量瓶中。

②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面离容量瓶刻度线1～2cm时，改用胶头滴管加蒸馏水，使溶液的液面与瓶颈的刻度标线相切。

③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水，并用玻璃棒搅动，使其混合均匀。

④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次，并将洗涤液全部注入容量瓶。

上述操作中，正确的顺序是（填序号）____________。

（4）在上述配制过程中，用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸，其配制的稀盐酸浓度是________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒或未将洗涤液注入容量瓶，则配制的稀盐酸浓度是________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

10．（15分）（Ⅰ）下列操作会导致实验结果偏高的是________。

A．配制一定物质的量浓度的硫酸溶液时，定容摇匀后，发现液面低于刻度线

B．在配制一定物质的量浓度溶液时，用10mL的量筒量取5.0mL液体溶质

时俯视读数

C．用天平称量20.5g某物质，砝码和药品的位置放反，所得药品的质量

D．配制一定物质的量浓度的溶液时，定容时俯视读数，所得溶液的浓度

（Ⅱ）现有下列仪器或用品：

a．铁架台（含铁圈、铁夹）　b．锥形瓶　c．滴定管　d．烧杯（若干）　e．玻璃棒　f．胶头滴管　g．托盘天平（含砝码）　h．滤纸　i．量筒　j．漏斗　k．温度计

现有下列试剂：

A．NaOH固体B．碳酸钠溶液

C．氯化镁溶液D．蒸馏水

试填空：

（1）如图分别是温度计、量筒、滴定管的一部分，下述判断及读数（虚线刻度）不正确的是________。

A．①是量筒，读数为1.5mL

B．②是量筒，读数为2.50mL

C．③是滴定管，读数为2.50mL

D．①是温度计，读数是1.50℃

（2）配制100mL0.1mol·L－1的氢氧化钠溶液时，还缺少的仪器有________。

（3）除去Mg（OH）2中混有的少量Ca（OH）2，可以用到的试剂是________（选填序号），操作方法是________、________、洗涤。

完成上述操作，上述仪器或用品用到的有________（从上述仪器或用品中选择，填上相应序号）。

11．（15分）已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示，该“84消毒液”通常稀释100倍（体积之比）后使用。

请回答下列问题：

84消毒液

　【有效成分】　NaClO

　【规格】　1000mL

　【质量分数】　25%

　【密度】　1.19g·cm－3

（1）该“84消毒液”的物质的量浓度约为________mol·L－1。

（2）某同学取100mL该“84消毒液”，稀释后用于消毒，稀释后的溶液中

c（Na＋）＝________mol·L－1。

（3）该同学参阅该“84消毒液”的配方，欲用NaClO固体配制480mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。

下列说法正确的是________（填序号）。

A．如图所示的仪器中，有三种是不需要的，还需要一种玻璃仪器

B．容量瓶用蒸馏水洗净后，应烘干后才能用于溶液配制

C．配制过程中，未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒可能导致结果偏低

D．需要称量NaClO固体的质量为143.0g

（4）“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强消毒能力，某消毒小组人员用98%（密度为1.84g·cm－3）的浓硫酸配制2000mL2.3mol·L－1的稀硫酸用于增强“84消毒液”的消毒能力。

①所配制的稀硫酸中，H＋的物质的量浓度为________mol·L－1。

②需用浓硫酸的体积为________mL。