高中化学物质的量浓度教师版教师版.docx
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高中化学物质的量浓度教师版教师版
教师
日期
学生
课程编号
05
课型
复习
课题
物质的量浓度(选讲)
教学目标
1、掌握物质的量浓度的定义、计算公式。
2、掌握物质的量浓度与其他公式之间的转化。
3、掌握溶液中离子浓度的计算。
4、掌握气体溶于水的计算。
5、掌握物质的量浓度与物质的质量分数之间的转换。
6、掌握一定物质的量浓度溶液的配置方法
教学重点
1、掌握物质的量浓度与其他公式之间的转化;
2、掌握气体溶于水的计算;
3、掌握物质的量浓度与物质的质量分数之间的转换;
4、掌握一定物质的量浓度溶液的配置方法及误差分析。
教学安排
版块
时长
1
知识梳理
40mins
2
典例解析
40mins
3
师生总结
10mins
4
课后作业
30mins
物质的量浓度
知识梳理
一、物质的量浓度的概念
1.定义
以1L溶液里所含溶质的物质的量来表示的溶液组成的物理量。
2.表示方法
物质的量浓度用_________表示,单位是_____________。
3.计算公式
物质的量浓度(mol/L)=______________________________,即c(A)=___________。
注意:
(1)体积是_____的体积,单位是________;溶质的量是物质的量的量而不是质量。
(2)溶质可以是化合物,也可以是离子或其他特定组合。
判断溶质时应具体情况具体分析:
如:
CuSO4·5H2O→____________、SO3→___________等。
如:
NH3、Cl2等物质溶于水后成分复杂,但计算浓度时,仍以溶解前的NH3、Cl2为溶质。
(3)带有结晶水的物质作为溶质时,其“物质的量”的计算或“质量”的计算要多加注意,
如:
n(CuSO4·5H2O)=n(CuSO4)。
(4)同一溶液无论取出多少体积,其各种浓度(物质的量浓度、溶质的质量分数、离子浓度)均不变。
【答案】Cmol/L或mol·L-1
溶液LCuSO4H2SO4
【练一练】下列各溶液中,溶质的物质的量浓度为1mol/L的是()
A.将25g胆矾溶于100mL水所得到的溶液
B.将80gSO3溶于水配成1L的溶液
C.将0.5mol/L的NaNO3溶液100mL加热蒸发掉50g水的溶液
D.从100mL0.5mol/L稀硫酸中取出50mL溶液
【答案】B
二、物质的量浓度的计算
1.物质的量与其他公式之间的转换
【思考】物质的量与质量、微粒个数、标况下的气体体积之间的关系?
【答案】n=m/M=V/Vm=N/NA
【练一练】将8gNaOH溶于水配成250mL溶液,此溶液中NaOH的物质的量浓度是多少?
取出10mL此溶液,其中含NaOH多少克?
【答案】0.8mol/L;0.32g
2.溶液中离子浓度的计算
思考:
如果已知某化合物的浓度,如何求出该化合物中某一离子的浓度呢?
反之,已知某离子的浓度,怎样求化合物的浓度呢?
【练一练】
(1)0.3mol/L的Al2(SO4)3溶液中,铝离子、硫酸根的物质的量浓度分别是多少?
答案:
0.6mol/L0.9mol/L
(2)Al3+物质的量浓度是0.8mol/L的Al2(SO4)3的物质的量浓度为多少?
答案:
0.4mol/L
(3)0.5L1mol/L的FeCl3与0.2L1mol/L的CaCl2溶液中,Cl-物质的量浓度之比为______。
答案:
3:
2【与体积无关】
结论:
化合物中某离子的浓度=____________________________。
【答案】该化合物的浓度×某离子的下标。
3.溶液的稀释计算
(1)稀释浓溶液时,溶液的质量或体积要发生变化,但__________________均不变。
设稀释前溶液中溶质的物质的量浓度为c1,溶液体积为V1,稀释后,溶液中溶质的物质的量浓度变为c2,溶液体积变为V2,则有:
__________________________。
(2)溶液质量守恒:
m(稀)=____________+_____________。
(3)注意水的密度是1g/cm3,求加入水的体积可以转化为质量来计算。
【答案】溶质的量(质量或物质的量)c1·V1=c2·V2m(浓)m(水)
【练一练】某温度下22%NaNO3溶液150mL,加水100g稀释后,质量分数变成14%,求原溶液的物质的量浓度。
【答案】3mol/L
4.溶液混合后浓度的计算
(1)同浓度溶液的混合,浓度_______。
(2)不同浓度溶液混合,浓度改变。
计算步骤:
1若题目没有给出混合液密度,则表示可忽略溶液混合时体积的变化,n(混)=__________。
此时V(混)=____________。
最后依c(混)=____________,求出混合液的浓度。
答案:
n1+n2+n3+........V1+V2+......n(混)/V(总)
②若题目中给了混合溶液的密度,则有V混=______________。
(即混合液的总质量除混合液的密度,再把单位转化为升)
故c(混)=_________________。
答案:
m(总)/ρn(混)/V(混)
【思考】两个溶液混合后,体积会发生改变,为什么不能直接将两种溶液相加求出混合溶液的总体积呢?
答案:
因为分子之间有间隙,体积不能直接相加减。
【练一练】
(1)将50mL0.1mol/LNaCl和50mL0.5mol/LCaCl2混合后,其溶液的体积变为二者的体积之和,则混合液中Cl-的物质的量浓度为()
A.0.1mol/LB.0.5mol/LC.0.55mol/LD.0.75mol/L
【答案】C
(2)在100mL36.5%的浓盐酸(密度为1.18g/cm3)中加入多少mL2mol/L的稀盐酸(密度为1.08g/cm3),才能配成6mol/L的盐酸(密度为1.10g/cm3)()
A.137.9mlB.137mlC.237mlD.200ml
【答案】A
5.物质的量浓度与质量分数之间的转换计算
【思考】已知密度和质量分数,怎么求物质的量浓度?
答案:
【练一练】50mLH2SO4的质量分数为35%、密度为1.24g/cm3的硫酸中,H2SO4的物质的量浓度为()
A.0.044mol/LB.0.44mol/LC.4.4mol/LD.44mol/L
【答案】C
6.易溶性气体溶于水所得溶液中溶质的物质的量浓度的计算
如NH3、Cl2等物质溶于水后成分复杂,但计算浓度时,仍以溶解前的NH3、Cl2为溶质。
c=n(A)/V(液)
其中V液=_____________________。
答案:
m液/ρ=(m(气)+m(水))/ρ
【练一练】用1体积水吸收560体积(S.T.P)氨气,所得氨水密度为0.89g/mL,求氨水物质的量浓度和溶质的质量分数。
【答案】15.6mol/L29.8%
【解析】依物质的量浓度和溶质的质量分数的概念进行计算,设体积单位为L。
3、一定物质的量浓度溶液的配制
1.容量瓶的结构和使用方法
(1)容量瓶的构造和标注
容量瓶是细颈、梨形、平底的玻璃瓶,配有磨口玻璃塞。
①颈部标有_________;②瓶体标有___________。
(2)规格(容量)常用的有______、________、________、_______等几种。
(3)容量瓶的使用方法和注意事项:
①使用前要先检查容量瓶_____________。
方法:
往容量瓶中加入一定量的水,塞好瓶塞。
用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶倒立过来,观察瓶塞周围是否漏水。
如果不漏水,把容量瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧,再把容量瓶倒立过来,再检查容量瓶是否漏水。
②加溶液至距离刻度线________时改用_______滴加,滴加到刻度线时,观察液面要平视刻度线,使凹液面的最低点与刻度线相切。
③容量瓶不能用于配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液,只能用于配制_______的一定物质的量浓度的溶液。
选择容量瓶时一定要注明其规格(如100mL容量瓶),容量瓶的规格选择要__________所配溶液的体积,如要配制480mL的溶液时,要选择500mL的容量瓶。
④容量瓶不能用试剂润洗、不能加热、不能溶解、不能作反应容器、不能用于储存溶液。
【答案】刻度线温度和容积100mL、250mL、500mL、1000mL是否漏水
2~3cm胶头滴管一定体积等于或大于
2.一定物质的量浓度溶液的配制
(1)主要仪器:
____________________________。
(2)方法步骤
以配制500mL0.100mol/L的碳酸钠溶液。
①计算:
②称量:
在天平上称取5.3g碳酸钠固体。
(注意天平的防腐)
③溶解:
将碳酸钠放入烧杯中,加入适量的蒸馏水,搅拌,使固体溶解并___________。
④转移:
将溶液沿着_______小心地注入500mL的容量瓶中。
⑤洗涤:
用蒸馏水洗涤烧杯内壁__________,并将每次洗涤后的溶液都注入容量瓶,振荡容量瓶,使溶液均匀混合。
⑥定容:
缓缓地把蒸馏水注入容量瓶,直到液面接近刻度________处,改用________加水到刻度线,使溶液的凹面底部正好跟刻度线相切。
⑦摇匀:
塞好瓶塞,反复摇匀。
⑧装瓶贴签。
【答案】容量瓶、天平、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、
n=c·V=0.100mol/L×500mL×1L/1000mL=0.05mol
m=n·M=0.05mol×106g/mol=5.3g
冷却至室温玻璃棒两三次2~3cm胶头滴管
【思考1】为什么不能将溶液直接倒入容量瓶中?
答案:
容量瓶瓶颈较细,为避免液体洒在外面,应用玻璃棒引流。
【思考2】若定容时不小心液面超过了刻度线,能用胶头滴管把多余的液体取出吗?
答案:
不能,浓度偏小。
【思考3】摇匀后发现液面低于刻线,能否补充水?
答案:
不能。
液面低于刻线是因为还有水挂壁,当静置后就会恢复原状。
(3)用固体配制一定物质的量浓度溶液的过程(如下图)
3.一定物质的量浓度溶液的配制的误差分析
根据
,试总结怎样判断c的误差
能引起误差的一些错误操作
因变量
cB(mol/L)
nB(或mB)
V
称量
①称量易潮解的物质(如NaOH)时间过长
偏小
无
偏小
②用滤纸称量易潮解的物质(如NaOH)
偏小
无
偏小
量取
③用量筒量取液态溶质时俯视读数
偏小
无
偏小
④量取液态溶质时量筒内有水
偏小
无
偏小
溶解
转移
洗涤
⑤转移时有溶液溅出
偏小
无
偏小
⑥未洗涤烧杯和玻璃棒
偏小
无
偏小
⑦洗涤量取浓溶液的量筒并将洗涤液转移到容量瓶
偏大
无
偏大
⑧溶液未冷却至室温就转移到容量瓶
无
偏小
偏大
定容
⑨定容时,水加多了,用滴管吸出
偏小
无
偏小
⑩定容后,经振荡、摇匀、静置,液面下降再加水
无
偏大
偏小
定容时,俯视刻度线
无
偏小
偏大
例题解析
知识点1:
物质的量浓度的定义
【例1】1mol/L硫酸的含义是()
A.1L水中含有1molH2SO4
B.1L溶液中含有1molH+
C.将98gH2SO4溶于1L水所配成的溶液
D.指1L硫酸溶液中含有98gH2SO4
【难度】★
【答案】D
变式1:
下列判断正确的是()
A.1LH2SO4溶液中含有98gH2SO4,则该溶液的物质的量的浓度为98g/L
B.1L水中溶解了0.1molNaCl,则该溶液的物质的量的浓度为0.1mol
C.1000mLNaOH溶液里含40gNaOH,则溶液的物质的量的浓度为0.001mol/L
D.10mL1mol/L的H2SO4溶液与1000mL1mol/LH2SO4溶液的物质的量浓度相同
【难度】★
【答案】D
【方法提炼】
物质的量为溶质的物质的量,体积为溶液的总体积。
如:
硫酸铜晶体溶于水时溶质的物质的量等于硫酸铜晶体的物质的量,
即n(CuSO4·5H2O)=n(CuSO4)。
溶液的体积注意要算上晶体中水的体积。
知识点2:
溶液中离子浓度的计算
题型1:
单一溶液中离子浓度的计算
【例2】5mLFe2(SO4)3溶液中含Fe3+56mg,则此溶液中SO42-的浓度是()
A.3mol/LB.1.5mol/LC.0.3mol/LD.2mol/L
【难度】★★
【答案】C
题型2:
混合溶液中离子浓度的计算
【例2】100mL0.3mol/LNa2SO4溶液和50mL0.2mol/LAl2(SO4)3溶液混合后,溶液中SO42-的物质的量浓度为()
A.0.20mol/LB.0.25mol/LC.0.40mol/LD.0.50mol/L
【难度】★
【答案】C
变式1:
由NaCl、MgCl2和MgSO4三种盐配成的混合溶液中,若Na+的浓度为0.1mol/L,Mg2+的浓度为0.25mol/L,而Cl-为0.2mol/L,则SO42-的浓度是()
A.0.2mol/LB.0.4mol/LC.0.3mol/LD.0.1mol/L
【难度】★★
【答案】A
【方法提炼】
(1)若已知物质的浓度,求其中某个离子的浓度,则不需要用到溶液的体积,直接利用公式:
化合物中某离子的浓度=该化合物的浓度×某离子的下标;
(2)若已知物质的浓度,求其中某个离子的物质的量,则利用物质的量浓度最基础的公式:
化合物中某离子的物质的量=该化合物的浓度×溶液的体积×某离子的下标
知识点3:
溶液稀释前后物质的量浓度的计算
【例3】将12mol/L的盐酸(ρ=1.19g/cm3)50mL稀释成6mol/L的盐酸(ρ=1.10g/cm3),需加水的体积为()
A.50mLB.50.5mLC.55mLD.59.5mL
【难度】★★
【答案】B
【解析】稀释后溶液的体积=12mol/L×0.05L/6mol/L=0.1L,
水的质量=1.10g/mL×100mL-1.19g/mL×50mL=50.5g,水的密度是1g/mL,所以水的体积为
50.5mL
变式1:
300mL某浓度的NaOH溶液中含有60g溶质,现欲配制1mol/LNaOH溶液,应取原溶液与蒸馏水的体积比约为()
A.1:
4B.1:
5C.2:
1D.2:
3
【难度】★
【答案】A
变式2:
在50gHCl的质量分数为30%的盐酸中加入250g水后,得到的稀盐酸中溶质的质量分数为;若稀释后盐酸的密度为1.02g/cm3,则稀释后溶液中HCl的物质的量浓度。
【难度】★★
【答案】5%1.40mol/L
【方法提炼】
掌握好稀释前后溶质的质量和溶质的物质的量保持不变。
公式:
m(稀)=m(浓)+m(水)
c(稀)×V(稀)=c(浓)×V(浓)
知识点4:
物质的量浓度与溶质质量分数之间的转换
【例4】分子量为M的某物质在室温下的溶解度为Sg/100g水,此时测得饱和溶液的密度为dg/cm3,则该饱和溶液的物质的量浓度是()
A.
B.
C.
D.
【难度】★★
【答案】B
变式1:
50mLH2SO4的质量分数为35%、密度为1.24g/cm3的硫酸中,H2SO4的物质的量浓度为
()
A.0.044mol/LB.0.44mol/LC.4.4mol/LD.44mol/L
【难度】★★
【答案】C
【方法提炼】掌握公式c=1000ρW/M,即掌握质质量分数与浓度之间的转换公式有助于提高做题效率。
知识点5:
气体或一些特殊物质的物质的量浓度的计算
【例5】将标准状况下的aL氯化氢气体溶于1000g水中,得到的盐酸的密度为bg/mL,则该盐酸的物质的量浓度是()
【难度】★★
【答案】D
变式1:
用VL水配制浓度为amol/L的氨水(密度为ρg/cm3),需用氨气的体积是(标准状况下)________。
【难度】★★★
【答案】
变式2:
将Wg胆矾(CuSO4·5H2O)溶解在VL水中,测得溶液的密度为ρg/cm3,则溶液的物质的量浓度是多少mol/L?
质量分数是多少?
【难度】★★★
【答案】
;
【方法提炼】这类问题首先要判断溶质的成分,以及溶质的物质的量,
其次是计算m(液)=m(溶于水的物质)+m(水)。
知识点6:
一定物质的量浓度溶液的配制
【例6】欲配制500ml的0.2mol/L的碳酸钠溶液回答下列问题:
①通过计算,应用托盘天平称取______________g碳酸钠;
②称取固体碳酸钠;
③若砝码和药品的位置放反了(假使称量时未使用烧杯),天平平衡时称量碳酸钠的质量是_____________g;
④下列操作使所配溶液浓度偏高的是_________________________。
Ⅰ.若称取28.6gNa2CO3·10H2O进行配制Ⅱ.称量时选用了生锈的砝码
Ⅲ.往容量瓶转移溶液时有少量的液体溅出Ⅳ.碳酸钠中有不溶性杂质
Ⅴ.未洗涤溶解碳酸钠的烧杯Ⅵ.定容时仰视刻度线
Ⅶ.小烧杯洗净未干燥即用来称量Ⅷ.容量瓶未干燥即用来配制溶液
【难度】★★
【答案】10.69.4Ⅱ
变式1:
精确配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,下面实验操作中正确的是()
A.称量时,将NaOH固体直接放在天平托盘上面的纸上
B.将称好的NaOH固体放入容量瓶中,加入少量水溶液
C.在烧杯中溶解NaOH固体后,立即将溶液注入容量瓶中
D.将烧杯中已冷却的NaOH溶液注入未经干燥的容量瓶中
【难度】★★
【答案】D
变式2:
使用胆矾配制1L0.1mol/L的CuSO4溶液,正确的操作是()
A.将胆矾加热除去结晶水后,称取16g溶解在1L水中
B.称取胆矾25g溶于1L水中
C.将25g胆矾溶于少量水,然后将溶液稀释到1L
D.将16g胆矾溶于水,然后将溶液稀释至1L
【难度】★★
【答案】C
【方法提炼】
配制步骤:
计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀→装瓶
误差分析:
注重操作影响的是公式中哪个因素的变化。
注意:
一定物质的量浓度的配制只能配制容量瓶规格的体积。
例:
配制900mL1mol/L的硫酸铜溶液,需称量硫酸铜160g或者胆矾250g。
师生总结
1.混合溶液中离子浓度怎么计算?
给密度或者不给密度,计算方法有何不同?
2.推导质量分数和浓度之间的关系?
3.对于气体和一些晶体溶于水,物质的量浓度该怎么算?
4.一定物质的量浓度的溶液的配制步骤是什么?
误差分析从哪里着手呢?
课后作业
1.下列溶液中,跟100mL0.5mol/LNaCl溶液所含的Cl-物质的量相同的是()
A.100mL0.5mol/LMgCl2溶液B.50mL1mol/LNaCl溶液
C.50mL0.25mol/LCaCl2溶液D.50mL0.5mol/LAlCl3溶液
【难度】★
【答案】B
2.下列溶液中,与100mL0.5mol/LNaCl溶液所含的Cl-的物质的量浓度相同的是()
A.100mL0.5mol/LMgCl2溶液B.50mL1mol/LNaCl溶液
C.50mL0.25mol/LCaCl2溶液D.50mL0.5mol/LAlCl3溶液
【难度】★
【答案】C
3.0.12mol/L的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液各500mL中Cl-的物质的量浓度()
A.相同
B.无法比较
C.依次为0.12mol/L、0.24mol/L、0.36mol/L
D.依次为0.06mol/L、0.12mol/L、0.18mol/L
【难度】★
【答案】C
4.0.5L1mol/LFeCl3溶液与0.2L1mol/LKCl溶液中的Cl-的数目之比为()
A.1:
3B.3:
1C.5:
2D.15:
2
【难度】★
【答案】D
5.(双选)下列溶液中的NO3-离子浓度与500mL1mol/LNaNO3中的NO3-浓度相等的是()
A.100mL2mol/LNH4NO3溶液
B.20mL1mol/LKNO3溶液和40mL0.5mol/LCa(NO3)2溶液混合
C.50mL1.5mol/LAl(NO3)3溶液
D.150mL0.5mol/LMg(NO3)2溶液
【难度】★
【答案】BD
6.NA为阿伏加德罗常数,下列关于0.2mol/LK2SO4溶液的正确说法是()
A.500mL溶液中所含K+、SO42-总数为0.3NA
B.500mL溶液中含有0.1NA个K+离子
C.1L溶液中K+离子浓度是0.2mol/L
D.2L溶液中SO42-离子浓度是0.4mol/L
【难度】★
【答案】A
7.将5mol/L盐酸10mL稀释到200mL,再取出5mL,这5mL溶液的浓度为()
A.0.05mol/LB.0.25mol/LC.0.1mol/LD.0.5mol/L
【难度】★
【答案】B
8.由Na2SO4和NaNO3组成的混合物88g溶于水配制成1L溶液,此溶液中Na+的浓度为1.2mol/L,则原混合物中NaNO3的质量为()
A.17gB.34gC.25.5gD.51g
【难度】★
【答案】A
9.用36.5%的浓HCl(d=1.2g·cm-3)配1mol·L-1的稀HCl100mL,配制过程需用到哪些仪器,且先后顺序正确的是()
①100mL量筒②10mL量筒③50mL烧杯④托盘天平
⑤100mL容量瓶⑥胶头滴管⑦玻璃棒
A.①③⑤⑥⑦B.②③⑦⑤⑥C.③⑤⑦⑥①D.④③⑦⑤⑥
【难度】★
【答案】B
【解析】经计算需浓HCl8.3mL,故需用10mL量筒,其他可推出。
10.与500mL0.5mol/LNa2SO4溶液所含Na+的物质的量浓度相同的溶液是()
A.100mL1mol/LNaNO3溶液B.50mL0.5mol/LNaCl溶液
C.1000mL0.5mol/LNaCl溶液D.250mL2mol/LNaNO3溶液
【难度】★
【答案】A
11.下列叙述正确的是()
A.48gO3气体含有6.02×1023个O3分子
B.常温常压下,4.6gNO2气体含有1.81×1023个NO2分子
C.0.5mol·L-1CuCl2溶液中含有3.01×1023个Cu2+
D