1、第3讲 物质的量浓度 及其溶液的配制与分析,考纲要求:1.了解物质的量浓度(c)的含义。(宏观辨识与微观探析) 2.了解溶液的含义。了解溶解度、饱和溶液的概念。(宏观辨识与微观探析) 3.了解溶液浓度的表示方法。理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的概念,并能进行有关计算。(宏观辨识与微观探析) 4.掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的方法。(科学探究与创新意识),-3-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,物质的量浓度及其计算 1.物质的量浓度 (1)含义。(2)特点:对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数 ,但所含溶质的 、 因溶液体积不
2、同而改变。,物质的量,molL-1,不变,质量 物质的量,-4-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.溶质的质量分数,溶质,溶液,-5-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,自主练习 1.1 mol Na2O溶于1 L水所形成的溶液中,溶质的物质的量浓度是1 molL-1吗?,2.将10.6 g Na2CO310H2O溶于水配成1 L溶液,溶质的物质的量浓度为0.1 molL-1,对吗?,提示 不是。1 mol Na2O溶于水后与水反应生成2 mol NaOH,溶液中溶质是NaOH而不是Na2O,且反应后溶液体积不为1 L,故浓度一定不是1 molL-1。,
3、提示 不对。10.6 g Na2CO310H2O中n(Na2CO3)0.1 mol,故溶液中溶质的物质的量浓度小于0.1 molL-1。,-6-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,3.下列溶液中,溶质的物质的量浓度不是1 molL-1的是( ) A.10 g NaOH固体溶解在水中配成250 mL溶液 B.将80 g SO3溶于水并配成1 L的溶液 C.将0.5 molL-1的NaNO3溶液100 mL加热蒸发掉50 g水的溶液 D.标准状况下,将22.4 L氯化氢气体溶于水配成1 L溶液,C,-7-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,4.(2019湖北广水
4、一中月考)4 时,在100 mL水中溶解22.4 L HCl气体(标准状况下)形成溶液。下列说法正确的是( ) A.该溶液的物质的量浓度为10 molL-1 B.由于溶液的密度未知,故该溶液的物质的量浓度无法求得 C.该条件下,HCl的溶解度为36.5 g D.所得溶液的体积为22.5 L,B,解析溶液中溶质的物质的量浓度等于溶质的物质的量除以溶液的体积,而不是除以溶剂的体积。A项,因为溶液的体积不等于0.1 L,可推知物质的量浓度不是10 molL-1,错误;C项,由于题目未说明是否形成饱和溶液,故无法确定HCl的溶解度,错误;D项,溶液的体积不等于溶剂的体积和溶质(HCl)的体积之和,错误
5、。,-8-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考向1 对物质的量浓度概念的理解 例1下列关于0.1 molL-1 Na2CO3溶液的叙述中错误的是( ) A.0.5 L该溶液中钠离子的物质的量浓度为0.2 molL-1 B.1 L该溶液中含有Na2CO3的质量为10.6 g C.从1 L该溶液中取出100 mL,则取出溶液中Na2CO3的物质的量浓度为0.01 molL-1 D.取该溶液10 mL,加水稀释至100 mL后,Na2CO3的物质的量浓度为0.01 molL-1,答案,解析,-9-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,归纳总结(1)正确判断溶液中的
6、溶质并计算其物质的量。 与水发生反应生成新的物质,如Na、Na2O、 Na2O2 NaOH,SO3 H2SO4,NO2 HNO3。 含结晶水的物质:CuSO45H2OCuSO4,Na2CO310H2ONa2CO3。 特殊物质:如NH3溶于水与水反应生成NH3H2O,但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。,-10-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(2)准确计算溶液的体积。,稀溶液进一步稀释或两种稀溶液混合,若题目提示忽略溶液稀释或混合后体积的变化,可以将二者的体积相加得到稀释或混合后的溶液的体积。,-11-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,答案,解析,-1
7、2-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考向2 物质的量浓度的有关计算 例2(2019湖北咸宁调研测试)下列关于物质的量浓度表述正确的是( ) A.98%的H2SO4溶液物质的量浓度为18.4 molL-1,则49%的H2SO4溶液物质的量浓度为9.2 molL-1 B.当2 L水吸收44.8 L氨气(标准状况)时所得氨水的浓度不是1 molL-1,只有当44.8 L(标准状况)氨气溶于水制得2 L氨水时,其浓度才是1 molL-1 C.只含K2SO4和NaCl的混合水溶液中,如果Na+和 的物质的量相等,则K+和Cl-的物质的量浓度一定相同 D.50 mL 1 molL-1
8、 AlCl3溶液中的Cl-浓度与50 mL 3 molL-1 BaCl2溶液中Cl-浓度相等,答案,解析,-13-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,易错警示溶液稀释或混合时,溶液的体积一般不可直接相加,而是要根据溶液的质量和密度求算,但溶液密度的单位一般是gmL-1,而溶液体积的单位是L,因此要注意单位的换算。应用物质的量浓度进行计算时,要注意质量守恒和电荷守恒的应用。,-14-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,-15-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,3.溶液中溶质质量分数与物质的量浓度的换算 计算公式: (c为溶质的物质的量浓度,
9、单位为molL-1;为溶液的密度,单位为gcm-3;w为溶质的质量分数;M为溶质的摩尔质量,单位为g mol-1)。 4.稀释溶液、同种溶质的溶液混合时的计算。 (1)稀释溶液。 溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。 溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。 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。,-16-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,5.溶质相同、质量分数不同的两溶液混合的规律 同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。 (
10、1)等体积混合。 当溶液密度大于1 gcm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等物质的溶液),等体积混合后溶质质量分数w (a%+b%)。 当溶液密度小于1 gcm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越小(如酒精、氨气等物质的溶液),等体积混合后,溶质质量分数w1 gcm-3还是1 gcm-3),则混合后溶液中溶质的质量分数w= (a%+b%)。,-17-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,对点演练 下图所示甲、乙是实验室试剂标签上的部分内容,下列说法正确的是( ),-18-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,A.该氨水
11、的物质的量浓度约为6.3 molL-1 B.各取5 mL上述两种溶液与等质量的水混合后,c(H2SO4)6.45 molL-1 C.常温下铁不能与该硫酸反应 D.各取10 mL上述两种溶液置于两烧杯中,再分别加入一定量的水即可得到较稀的硫酸溶液和氨水,答案,解析,-19-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,一定物质的量浓度溶液的配制与分析 1.主要仪器 天平、药匙、量筒、玻璃棒、 、 、 。 2.容量瓶的构造及使用 (1)构造及用途。,烧杯 容量瓶 胶头滴管,刻度线,100 mL,500 mL,-20-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(2)容量瓶使用的注
12、意事项。容量瓶使用前一定要检查是否漏水。操作方法:向容量瓶中加入适量水,盖上瓶塞、倒立,观察是否漏水,若不漏水,然后将容量瓶正立过来,旋转玻璃塞180、倒立,再观察是否漏水。,-21-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,3.配制溶液的步骤 (以配制480 mL 1 molL-1 NaCl溶液为例) 配制过程示意图:,转移(移液),-22-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,定容,摇匀,-23-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(1)计算(填写计算过程与结果): m(NaCl)= 。 (2)称量:根据计算结果,按规范操作称量一定质量的固体N
13、aCl。 (3)溶解:将称量好的固体放入烧杯中,加适量蒸馏水溶解,并用 搅拌;溶解过程中玻璃棒的作用为 。 (4)转移(移液): 将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入 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,洗涤液注入 中,并振荡容量瓶,使溶液混合均匀。,0.5 L1 molL-158.5 gmol-129.3 g,玻璃棒,搅拌,促进NaCl的溶解,500 mL容量瓶,引流,23,容量瓶,-24-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(6)定容: 将蒸馏水注入容量瓶,在液面离容量瓶颈刻度线下 时,改用胶头滴管滴加蒸馏水。 定容时要平视刻度线,滴加蒸馏水至凹
14、液面最低处与刻度线 。 (7)摇匀:盖好瓶塞,上下反复颠倒,摇匀。,12 cm,相切,-25-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,自主练习 1.实验室需要950 mL 0.20 molL-1的NaCl溶液,配制该溶液时需称取NaCl固体的质量是多少?,提示 实验室没有950 mL的容量瓶,因此只能按1 000 mL配制,然后再取950 mL溶液。因此计算NaCl固体的质量时,应按1 000 mL计算。1 L0.2 molL-158.5 gmol-1=11.7 g。,-26-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.(2019湖北大悟高三月考)用固体样品配制一定
15、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( ),B,解析 A项,使用托盘天平时应“左物右码”,错误;C项,移液时不能将烧杯中的溶液直接倒入容量瓶,应用玻璃棒引流,错误;D项,胶头滴管应垂直悬空在容量瓶口正上方,不能伸入容量瓶中,错误。,-27-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,3.用98%的浓硫酸(密度为1.84 gcm-3)配制80 mL 1 molL-1的稀硫酸。现给出下列仪器(配制过程中可能用到): 100 mL量筒 10 mL量筒 50 mL烧杯 托盘天平 100 mL容量瓶 胶头滴管 玻璃棒 250 mL容量瓶。按使用
16、仪器的先后顺序排列正确的是 ( ) A. B. C. D.,D,解析 实验室配制溶液时应选取较大的最接近规格的容量瓶,因此配制80 mL溶液所用容量瓶应为100 mL。根据溶质质量不变计算出需要浓硫酸的体积约为5.4 mL,应用10 mL量筒量取,不用托盘天平称量。根据配制步骤:计算称量(量取)溶解转移洗涤定容摇匀,按使用仪器的先后顺序排列正确的是D。,-28-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考向1 一定物质的量浓度溶液的配制过程分析 例1实验室用固体NaOH配制0.5 molL-1的NaOH溶液500 mL,有以下仪器和用品:烧杯 100 mL量筒 容量瓶 药匙 玻璃棒
17、 托盘天平(带砝码) 固体NaOH (1)配制时,没有使用的仪器和用品有 (填序号),还缺少的仪器是 。 (2)在转移溶液的过程中某学生进行如图操作,请指出其中的错误: 、 。,-29-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,(3)在容量瓶使用过程中,下列操作不正确的是(填序号) 。 A.使用容量瓶前检查它是否漏水 B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用碱液润洗 C.将氢氧化钠固体放在托盘天平的滤纸上,准确称量并放入烧杯中溶解后,立即注入容量瓶中 D.定容后塞好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转摇匀 (4)实验中还需要2 molL-1的NaOH溶液950 mL,
18、配制时应选用的容量瓶的规格和称取NaOH的质量分别是 (填序号)。 A.1 000 mL,80 g B.950 mL,76 g C.任意规格,72 g D.500 mL,42 g,-30-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,答案 (1) 胶头滴管 (2)容量瓶规格选择错误 移液时没用玻璃棒引流 (3)BC (4)A,解析 (1)配制一定物质的量浓度溶液的步骤:计算、称量(量取)、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀。由此可知需要的仪器有:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶和胶头滴管。配制过程中没有使用的仪器是100 mL量筒,还缺少的仪器是胶头滴管。 (2)用固体NaO
19、H配制500 mL 0.5 molL-1的NaOH溶液,应选择500 mL容量瓶,移液时应用玻璃棒引流。,-31-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,(3)使用容量瓶前要检查其是否漏水,否则配制溶液的浓度有误差,故A项正确;容量瓶用蒸馏水洗净后,再用碱液润洗,会导致溶质物质的量偏大,溶液浓度偏高,故B项错误;称量氢氧化钠固体质量时,应将氢氧化钠放在称好质量的小烧杯中,容量瓶为精密仪器,不能盛放热的液体,氢氧化钠固体溶解时放出大量的热,应冷却后再转移,故C项错误;定容后塞好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转摇匀,故D项正确。 (4)实验室中需要配制2
20、molL-1的NaOH溶液950 mL,由于没有950 mL的容量瓶,实际配制时需要选用1 000 mL的容量瓶,配制1 000 mL 2 molL-1的NaOH溶液,需要氢氧化钠的质量为1 L2 molL-140 gmol-1=80 g。,-32-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,归纳总结1.一定溶质质量分数和一定体积分数溶液的配制 (1)配制100 g 10%的NaCl溶液。用托盘天平称取10 g NaCl固体,放入100 mL的烧杯中,再用100 mL量筒量取90 mL的水注入烧杯中,然后用玻璃棒搅拌使之溶解。 (2)用浓硫酸配制体积比为14的稀硫酸50 mL。用50
21、 mL的量筒量取40 mL的水注入到100 mL的烧杯中,再用10 mL的量筒量取10 mL浓硫酸,然后将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌。 2.配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的物质在选定的容量瓶中定容,不必计算水的用量。,-33-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,3.配制NaOH溶液时,一般用小烧杯快速称量NaOH固体,不能将NaOH直接放在纸片上,因为NaOH固体易潮解,有强腐蚀性且易与空气中的CO2反应。 4.若溶质溶于水有明显的吸热或放热现象,要将溶液恢复到室温后再进行转移操作。,-34-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,
22、考点二,对点演练 (2019广东湛江高三起点检测)下列有关溶液配制的说法正确的是( ) A.仅用烧杯、量筒、玻璃棒就可配制100 mL 0.100 0 molL-1 K2Cr2O7溶液 B.用玻璃棒引流时,玻璃棒下端应靠在容量瓶刻度线上方 C.用100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和pH=1的盐酸配制100 mL pH=2的盐酸 D.配制一定物质的量浓度的溶液时,称量药品时,若砝码生锈会导致所配溶液浓度偏低,答案,解析,-35-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考向2 溶液配制的误差分析 例2下列有关实验室配制溶液的操作可能会导致溶液物质的量浓度发生改变,用“偏
23、大”“偏小”或“无影响”填空。 (1)配制450 mL 0.1 molL-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8 g 。 (2)配制500 mL 0.1 molL-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾8.0 g 。 (3)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质4.4 g,称量时药品和砝码位置颠倒 。 (4)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数 。 (5)配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容 。,偏小,偏小,偏小,偏大,偏大,-36-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,(6)定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸出
24、多余的液体至刻度线 。 (7)定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线 。 (8)定容时仰视刻度线 。 (9)定容摇匀后有少量溶液外流 。,偏小,偏小,偏小,无影响,-37-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,解析 (1)实际需配制500 mL溶液,需2.0 g NaOH,故浓度偏小。(2)n(CuSO4)=0.5 L0.1 molL-1=0.05 mol,8 g胆矾的物质的量n(CuSO45H2O)= =0.032 mol,故浓度偏小。(3)实际称取NaOH的质量为4.0 g-0.4 g=3.6 g,故浓度偏小。(4)仰视时读取刻度低于液面,量取浓硫酸偏多,浓度偏大。(5
25、)等温度降低至室温时,V(溶液)偏小,则浓度偏大。(6)吸出液体造成溶质减少,浓度偏小。(7)继续加水导致V(溶液)偏大,浓度偏小。(8)仰视导致V(溶液)偏大,浓度偏小。(9)已经定容摇匀,溶液浓度不变,无影响。,-38-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,归纳总结1.配制溶液过程中的误差分析 (1)依据: ,其中变量为m、V。因操作上的错误而导致实际溶质质量(或物质的量)比理论值m(或n)偏小,或溶液体积比理论值V偏大时,都会使所配溶液浓度偏低。反之偏高。 (2)实例:以配制NaOH溶液过程中的误差分析为例。,-39-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,
26、-40-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,-41-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,2.定容时仰视与俯视的误差分析结论:仰视时,容量瓶内液面高于刻度线,所配溶液体积偏大,浓度偏低;俯视时,容量瓶内液面低于刻度线,所配溶液体积偏小,浓度偏高。,-42-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,对点演练 某同学在配制一定物质的量浓度的NaCl溶液时,有下列不当操作: 称量时天平未达平衡(左高右低) 定容时,眼睛俯视刻度线 这两处不当操作对所得溶液浓度的影响是( ) A.都导致浓度偏大 B.导致浓度偏小,导致浓度偏大 C.都导致浓度偏小 D.导致浓
27、度偏大,导致浓度偏小,B,解析 根据 ,天平“左物右码”,左高右低,说明药品少,因此所配溶液浓度偏低;俯视刻度线,所配溶液体积偏小,因此所配溶液浓度偏大;故选项B正确。,-43-,2,3,4,1,-44-,1,2,3,4,1.20 时,饱和KCl溶液的密度为1.174 gcm-3,物质的量浓度为4.0 molL-1,则下列说法中不正确的是 ( ) A.25 时,饱和KCl溶液的浓度大于4.0 molL-1 B.此溶液中KCl的质量分数为 C.20 时,密度小于1.174 gcm-3的KCl溶液是不饱和溶液 D.将此溶液蒸发部分水,再恢复到20 时,溶液密度一定大于1.174 gcm-3,答案,
28、解析,-45-,1,2,3,4,2.(2019河北石家庄月考)配制物质的量浓度为0.1 molL-1的Na2CO3溶液100 mL时,下列操作正确的是( ) A.用托盘天平称取1.06 g无水碳酸钠,在烧杯中加适量水溶解,待冷却到室温后,将溶液转移到容量瓶中 B.在使用容量瓶前必须检查容量瓶是否完好以及瓶塞处是否漏水 C.定容时,若加水超过刻度线,可用胶头滴管小心吸出多余部分 D.定容时,若仰视刻度线,所配溶液的浓度将偏高,答案,解析,-46-,1,2,3,4,3.(2019浙江金华月考)取100 mL 0.3 molL-1和300 mL 0.25 molL-1的硫酸注入500 mL容量瓶中,
29、加水稀释至刻度线,该混合溶液中H+的物质的量浓度是( ) A.0.21 molL-1 B.0.42 molL-1 C.0.56 molL-1 D.0.26 molL-1,B,-47-,1,2,3,4,4.某学生欲配制6.0 molL-1的H2SO4溶液 1 000 mL,实验室有三种不同浓度的硫酸:480 mL 0.5 molL-1的硫酸 150 mL 25%的硫酸(=1.18 g mL-1) 足量的18 molL-1的硫酸。有三种规格的容量瓶:250 mL、500 mL、1 000 mL。老师要求把两种硫酸全部用完,不足的部分由来补充。 请回答下列问题: (1)实验所用25%的硫酸的物质的量
30、浓度为 molL-1(保留1位小数)。 (2)配制该硫酸溶液应选用容量瓶的规格为 mL。,-48-,1,2,3,4,(3)配制时,该同学的操作顺序如下,请将操作步骤B、D补充完整。 A.将两溶液全部在烧杯中混合均匀; B.用量筒准确量取所需的18 molL-1的浓硫酸 mL,沿玻璃棒倒入上述混合液中,并用玻璃棒搅拌,使其混合均匀; C.将混合均匀的硫酸沿玻璃棒注入所选的容量瓶中; D. ; E.振荡,继续向容量瓶中加水,直到液面接近刻度线12 cm 处; F.改用胶头滴管加水,使溶液的凹液面恰好与刻度线相切; G.将容量瓶盖紧,反复颠倒,摇匀。 (4)如果省略操作D,使所配溶液浓度 ;定容时,俯视刻度线,使所配溶液浓度 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (5)进行操作C前还需注意 。,-49-,1,2,3,4,答案 (1)3.0 (2)1 000 (3)295.0 用适量的水洗涤烧杯和玻璃棒23次,洗涤液均注入容量瓶中 (4)偏小 偏大 (5)将稀释后的硫酸冷却到室温,-50-,1,2,3,4,
