第二节化学计量在实验中的应用3.docx
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第二节化学计量在实验中的应用3
第二节化学计量在实验中的应用
第3课时物质的量在化学实验中的应用物质的量浓度的有关计算
学习目标
1.了解物质的量浓度的含义。
2.掌握容量瓶的使用方法。
3.掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法及误差分析。
（重点）
4.掌握有关物质的量浓度的基本计算（难点）
情景导学
初中我们学习过质量百分比浓度ω,而且知道了它的计算方法。
并且知道了想取用一定量的溶液就只能称其质量，这样是很麻烦的。
我们知道量取溶液体积更方便。
这就是今天我们学习的与溶液体积有关的一个物理量---物质的量浓度。
自主认知
1、物质的量浓度
定义：
___________________________________
符号：
_________单位：
______
计算式：
__________________（V是溶液的体积）。
如1L溶液中含有1mol溶质，溶质的物质的量浓度就是____________。
课堂练习：
1.判断正误
（1）将1gNaCl溶于水制成1L溶液，则c=1mol·L-1
（2）将1molNaCl溶于1L水中，则c=1mol·L-1
（3）若从1L1mol·L-1的NaOH溶液中取出20mL，则取出的NaOH溶液c=1mol·L-1
（4）同体积、同物质的量浓度的不同溶液中，含溶质的物质的量相等
2.将53.0gNa2CO3溶解在水中，配成500mL溶液，求所得溶液中溶质的物质的量浓度。
3.将标准状况下11.2L的HCl溶于水形成1L溶液，求所得溶液的溶质的物质的量浓度。
4.将6.02×1023个NH3溶于水形成1L溶液，求所得溶液的溶质的物质的量浓度。
【归纳总结】
1.同一溶液中溶质的浓度与离子的浓度、不同离子的浓度之间的关系。
（1）思考分析：
在1mol·L-1K2SO4溶液中K+和SO42-的浓度各是多少？
（2）根据
（1）的结果，归纳总结：
XmYn溶液中Xn+、Ym-的浓度与XmYn浓度之间的关系？
（3）根据
（1）的结果，K+和SO42-的浓度之比是多少？
归纳总结：
XmYn溶液中Xn+、Ym-的浓度之间的关系？
2.物质的量浓度的简单计算。
（1）若已知一定体积的溶液中溶质的质量，如何计算溶质的物质的量浓度？
（2）若已知一定体积的溶液中溶质的某粒子的个数，如何计算溶质的物质的量浓度？
3.计算一定体积的气体（标准状况）溶于1L水后形成的溶液中溶质的物质的量浓度的方法。
（1）若已知溶液的体积，如何计算溶质的物质的量浓度？
（2）若已知溶液的密度，不知溶液的体积，如何计算溶质的物质的量浓度？
[练习]将标准状况下33.6ml的NH3溶于500ml水中,所得溶液的密度为0.91g·mL-1，求所得溶液的物质的量浓度。
4.溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算。
（1）同一溶液中，试证明c=mol·L-1（ρ单位：
g·mL-1）。
（2）若ρ单位为g·L-1，则物质的量浓度与溶质的质量分数之间的换算公式又如何表示？
（3）若饱和溶液中溶质的溶解度为S,则物质的量浓度与溶解度S的换算公式又如何表示？
5.
（1）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）·ω（浓）=m（稀）·ω（稀）
（2）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·ω1+m2·ω2=m（混）·ω（混）
过关题组
1.若现有1L1mol·L-1的稀盐酸，欲使其浓度增大1倍，采取的措施最合理的是
A.通入标准状况下HCl气体22.4L
B.将溶液加热浓缩至0.5L
C.往原溶液加入5mol·L-1盐酸0.6L，再稀释至2L
D.往原溶液加入1L3mol·L-1盐酸混合均匀
2.VLFe2（SO4）3溶液中含Fe3+mg，溶液中SO42-的物质的量浓度是
A.mol·L-1 B.mol·L-1
C.mol·L-1D.mol·L-1
互动探究
（1）题目中Fe2（SO4）3的物质的量浓度是多少？
（2）溶液中离子的总物质的量浓度是多少？
3.100mL0.30mol·L-1Na2SO4溶液和50mL0.20mol·L-1Al2（SO4）3溶液混合后，在相同温度下溶液中SO42-的物质的量浓度为
A.0.20mol·L-1B.0.25mol·L-1C.0.40mol·L-1D.0.50mol·L-1
4.现有98%浓H2SO4，其密度是1.84mol·L-1，求其物质的量浓度c1。
5.若将上题中的浓硫酸加水稀释至49%，则物质的量浓度c2与上题中的c1的关系是？
【互动探究】已知物质的量浓度为2.4mol·L-1,其质量分数ω1是4.2%，若将其加水稀释至1.2mol·L-1,则其质量分数ω2与ω1的关系。
6.已知20℃时，NaCl的溶解度为36g，现有NaCl的饱和溶液，其密度为1.2g/ml,求其物质的量浓度。
自主认知
1.容量瓶的结构与用途
容量瓶使用之前应______，方法为__________________。
2.一定物质的量浓度溶液的配制过程：
以配制100mL1.00mol·L-1NaCl溶液为例：
操作步骤
注意事项
所用仪器
计算
m（NaCl）=_____g
称量
实际称量____g
_________、_____
溶解并恢
复至室温
玻璃棒的作用为_____________
_____、_______、
_____
移液
①玻璃棒的作用为_____
②玻璃棒的下端靠在刻度线以下内壁上
____________、
_______
洗涤
（并摇匀）
将烧杯和玻璃棒洗涤2～3次，并将
洗涤液_____________
定容
①液面离容量瓶颈刻度线下1～2cm
时改用_________滴加蒸馏水
②定容标准为___________________
_____
_________
摇匀
方法为盖好瓶塞，_____________
合作探究
1.思考：
能否用200mL和250mL容量瓶各一个来配制450mL某浓度的溶液？
2.定容加蒸馏水时不慎超过了刻度线或向容量瓶转移溶液时不慎有液滴掉在容量瓶外面，应如何处理？
3.以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例，从配制过程方面来探究引起误差的情况（完成下列表格）
能引起误差的一些操作
因变量
c/mol·L-1
m
V
称好后的药品放入烧杯中时，有少量洒在烧杯外
_____
____
_____
搅拌时部分液体溅出
_____
_____
_____
未冷却到室温就注入容量瓶定容
_____
_____
_____
定容时，水加多了，用滴管吸出
_____
_____
_____
天平的砝码粘有其他物质或已生锈
_____
_____
_____
药品、砝码左右位置颠倒，且使用了游码
_____
_____
_____
称量易潮解的物质（如NaOH）时间过长
_____
_____
_____
用滤纸称易潮解的物质（如NaOH）
_____
_____
_____
重点点评
1.容量瓶的选择与溶质质量的计算。
如“需要480mL上述溶液”，因无480mL容量瓶，应选择500mL容量瓶，所需溶质的物质的量应按配制500mL溶液计算。
2.容量瓶使用注意事项：
a.检查漏水的方法：
使用前必须检查是否漏水，检查的方法是：
往瓶内加入一定量水，塞好瓶塞。
用食指摁住瓶塞，另一只手的手指托住瓶底，把瓶倒立过来，观察瓶塞周围是否有水漏出（用滤纸条在塞紧瓶塞的瓶口处检查）。
如果不漏水，将瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧，再把瓶倒立过来，检查是否漏水。
经检查不漏水的容量瓶才能使用。
b.容量瓶的使用“六忌”：
一忌用容量瓶溶解固体；二忌用容量瓶稀释浓溶液；三忌把容量瓶加热；四忌把容量瓶当作反应容器；五忌用容量瓶长期存放溶液；六忌瓶塞互换。
容量瓶有关仰视或俯视刻度线的图解：
随堂训练
1.用18mol·L-1浓硫酸配制100mL3.0mol·L-1稀硫酸的实验步骤如下：
①计算所用浓硫酸的体积 ②量取一定体积的浓硫酸 ③稀释 ④转移、洗涤 ⑤定容、摇匀
回答下列问题：
（1）所需浓硫酸的体积是________________mL，量取浓硫酸所用的量筒的规格____________。
（从下列中选用 A.10mL B.25mL C.50mL D.100mL）
（2）第③步实验的操作是____________________________________
（3）下列情况对所配制的稀硫酸浓度有何影响？
（用“偏大”“偏小”或“无影响”填写）
A.所用的浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中。
_____________
B.容量瓶用蒸馏水洗涤后残留有少量的水。
____________
C.若量取浓硫酸的量筒未洗涤_______________
D.若量取浓硫酸时俯视量筒刻度线_______________
（2）先向烧杯加入30mL蒸馏水，然后将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌
（3）A.偏小 B.无影响
2.实验室欲用NaOH固体配制1.0mol·L-1的NaOH溶液480mL：
（1）配制时，必须使用的玻璃仪器有_________________________。
（2）要完成本实验该同学应称出NaOH________
（3）某同学欲称量NaOH的质量，他先用托盘天平称量烧杯的质量，天平平衡后的状态如图，烧杯的实际质量为________g，
（4）使用容量瓶前必须进行的一步操作是______________________。
（5）在配制过程中，其他操作都是正确的，下列操作会引起误差偏高的是________。
①没有洗涤烧杯和玻璃棒
②定容时俯视刻度线
③未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
④定容后塞上瓶塞反复摇匀，静置后，液面低于刻度线，再加水至刻度线
3.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2.4gNaOH时误用了“左码右物”方法
4.实验室所需480ml1mol·L-1CuSO4溶液，配制溶液时所需固体的质量（）
A.80gCuSO4B.76.8gCuSO4
C.125gCuSO4·5H2OD.120gCuSO4·5H2O
单元质量评估
（一）
（第一章）
（45分钟 100分）
一、选择题（本题包括14小题，每小题4分，共56分）
1.化学是一门以实验为基础的学科，化学实验是化学学习的重要内容。
根据你掌握的知识判断，下列实验操作的描述中，正确的是（ ）
A.从试剂瓶中取出的任何药品，若有剩余不能再放回原试剂瓶
B.用稀盐酸洗涤盛放过石灰水的试剂瓶
C.酒精灯不慎碰倒起火时可用水扑灭
D.各放一张质量相同的滤纸于天平的两托盘上，将NaOH固体放在左盘纸上称量
2.（2014·北京高考）下列试剂中，标签上应标注
和
的是（ ）
A.C2H5OH B.HNO3C.NaOHD.HCl
3.（双选）（2015·厦门高一检测）下列实验操作中错误的是（ ）
A.蒸发操作时，应使混合物中的水分完全蒸干后，才能停止加热
B.蒸馏操作时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处
C.分液操作时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出
D.萃取操作时，应选择有机萃取剂，且萃取剂的密度必须比水大
4.下列各组数据中，前者刚好是后者两倍的是（ ）
A.2molH2O的摩尔质量和1molH2O的摩尔质量
B.200mL1mol·L-1氯化钙溶液中c（Cl-）和100mL2mol·L-1氯化钾溶液中c（Cl-）
C.64g二氧化硫中氧原子数和标准状况下22.4L一氧化碳中氧原子数
D.20%NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度和10%NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度
5.利用下列实验装置完成相应的实验，能达到实验目的的是（ ）
6.用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列关于0.2mol·L-1K2SO4溶液的说法正确的是（ ）
A.1L溶液中K+浓度是0.4mol·L-1B.500mL溶液中含有0.1NA个K+
C.1L溶液中所含K+、S
O42-总数为0.3NAD.2L溶液中S
O42-浓度是0.4mol·L-1
7.在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是（ ）
A.甲的分子数比乙的分子数多B.甲的物质的量比乙的物质的量少
C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
【补偿训练】在两个容积相同的容器中，一个盛有NH3，另一个盛有H2和O2的混合气体。
在同温同压下，两容器内的气体不可能具有相同的（ ）
A.原子数 B.分子数C.质量D.电子数
8.M（NO3）2热分解化学方程式为2M（NO3）2
2MO+4NO2↑+O2↑，加热29.6gM（NO3）2使其完全分解，在标准状况下收集11.2L的气体，那么M的摩尔质量是（ ）
A.24g·mol-1B.74g·mol-1C.148g·mol-1D.40g·mol-1
【补偿训练】某风景区被称为天然氧吧，其原因是空气中的自由电子附着在分子或原子上形成空气负离子，被称为“空气维生素”。
O2-就是一种空气负离子，其摩尔质量为（ ）
A.32gB.32g·mol-1C.33gD.33g·mol-1
9.（双选）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小的是（ ）
A.容量瓶未干燥就直接加水定容B.在容量瓶中进行定容时仰视刻度线
C.称量的NaOH固体已潮解D.定容后把容量瓶倒转摇匀，发现液面低于刻度
10.用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A.常温常压下，6.4g氧气和臭氧混合气体中含有的原子总数为0.4NA
B.常温常压下，22.4LCl2中含有的分子数为NA
C.1L1mol·L-1K2SO4溶液中含有的钾离子数为NA
D.1mol钠变为Na+失去的电子数为11NA
【补偿训练】（2015·吉安高一检测）用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（ ）
A.22.4LO2中含有氧分子的个数为NA
B.24gMg与足量氧气反应失去的电子数为2NA
C.28gN2中含有氮原子的个数为NA
D.1mol·L-1MgCl2溶液中含有氯离子个数为2NA
11.（双选）（2015·阳泉高一检测）下列操作不能达到目的的是（ ）
选项
目的
操作
A
配制100mL1.0mol·L-1CuSO4溶液
将25gCuSO4·5H2O溶于100mL蒸馏水中
选项
目的
操作
B
除去KNO3中少量NaCl
将混合物制成热的饱和溶液，冷却结晶，过滤
C
提取碘水中的I2
向溶液中加入乙醇后振荡，静置，分液
D
溶液中是否含有OH-
取少量溶液于试管中，加入酚酞试液
12.除去某溶液里溶解的少量杂质，下列做法中不正确的是（括号内的物质为杂质）（ ）
A.NaCl溶液（BaCl2）：
加过量Na2CO3溶液，过滤，再加适量盐酸并加热
B.KNO3溶液（AgNO3）：
加过量KCl溶液，过滤
C.NaCl溶液（Br2）：
加CCl4，分液
D.KNO3溶液（NaCl）：
加热得浓溶液后，冷却结晶，过滤
13.（2015·漳州高一检测）标准状况下，现有
①6.72LCH4 ②3.01×1023个HCl分子 ③13.6gH2S ④0.2molNH3，对这四种气体的关系有以下四种表述，其中不正确的是（ ）
A.体积：
②>③>①>④B.物质的量：
②>③>④>①
C.质量：
②>③>①>④D.氢原子个数：
①>③>④>②
14.（2015·杭州高一检测）有硫酸镁溶液500mL，它的密度是1.20g·cm-3，其中镁离子的质量分数是4.8%，则有关该溶液的说法不正确的是（ ）
A.溶质的质量分数是24%B.溶液的物质的量浓度是2.4mol·L-1
C.溶质和溶剂的物质的量之比约为1∶21.1D.硫酸根离子的质量是230.4g
二、非选择题（本题包括3小题，共44分）
15.（10分）（2015·厦门高一检测）
（1）下列数量的各物质所含原子数按由大到小的顺序排列是________。
①0.5mol氨气②标准状况下22.4L氦气
③4℃时9mL水④0.2mol磷酸钠（Na3PO4）
（2）现有mg某气体，它是三原子分子，其摩尔质量为Mg·mol-1。
若阿伏加德罗常数用NA表示，请用以上符号及相应数字填写下列空格。
①该气体的物质的量为________mol。
②该气体所含原子总数为________个。
③该气体在标准状况下的体积为________L。
④该气体完全溶于水形成VL溶液（不考虑反应），所得溶液的物质的量浓度为________mol·L-1。
【补偿训练】
（1）0.5molSO2的质量是________g，在标准状况下的体积为________L；含________个氧原子。
（2）将标准状况下22.4L的HCl溶于水配成200mL的溶液，所得溶液的物质的量浓度为____________，配制300mL0.5mol·L-1氯化钠溶液，需要1.5mol·L-1的氯化钠溶液的体积是________mL。
16.（17分）Ⅰ.从海水得到的粗食盐水中常含Ca2+、Mg2+、SO42-
，需要分离提纯。
现有含少量CaCl2、MgSO4的粗食盐水，在除去悬浮物和泥沙之后，要用4种试剂①盐酸、②Na2CO3、③NaOH、④BaCl2来除去食盐水中Ca2+、Mg2+、S
O42-。
提纯时的操作步骤和加入试剂的情况如图。
图中a、b、c、d分别表示上述4种试剂中的一种，试回答：
（1）沉淀A的名称是________。
（2）试剂d是________；判断试剂d已经足量的方法是_____________________。
（3）加入b、c后溶液中发生的化学反应的化学方程式为____________________
___________________________________________________________________。
（4）现有下列仪器，过滤出沉淀A、B、C时必须用到的是______（填序号），仪器③的名称是________。
Ⅱ.海带等藻类物质经过处理后，可以得到碘水，欲从碘水中提取碘，需要上述仪器中的________（填序号），该仪器名称为________，向该碘水中加入四氯化碳以提取碘单质的实验操作叫做________。
17.（17分）欲用含有少量氯化钙的氯化钠固体，配制100mLamol·L-1的氯化钠溶液，设计了下面的操作方案。
根据方案操作步骤回答下列问题：
（1）称量粗盐样品mg，在托盘天平左盘上放_______________________________，
右盘上放________。
（2）过滤时，漏斗下端管口应________，漏斗里液面应____________________。
（3）蒸发操作时应将液体放在________中加热，等加热至________时即停止加热。
（4）在样品的溶液中加入过量的Na2CO3溶液，作用是___________________________________________________________________，
反应的化学方程式是 _________________________________________________
___________________________________________________________________。
（5）在滤液中加入盐酸的作用是________________________________________，
反应的化学方程式是 _________________________________________________
___________________________________________________________________。
（6）配制100mLamol·L-1的NaCl溶液时，应从Wg固体中称取NaCl的质量为________，配制时应在________中进行定容。
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