新人教版高中化學(xué)必修一課時講義：第二章 第三節(jié) 第三課時　物質(zhì)的量濃度 Word版含答案

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1、 第三課時　物質(zhì)的量濃度 [明確學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.能夠根據(jù)物質(zhì)的量濃度的概念表達(dá)式進(jìn)行簡單的計(jì)算。2.學(xué)會容量瓶的使用方法、一定物質(zhì)的量濃度溶液配制的實(shí)驗(yàn)操作和誤差分析。 學(xué)生自主學(xué)習(xí) 物質(zhì)的量濃度 在公式cB＝中V指溶液的體積而非溶劑的體積。 一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制 以配制100 mL 1.0 mol·L－1的NaCl溶液為例。 1．主要儀器 (1)托盤天平、藥匙、燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管、100_mL_容量瓶。 (2)容量瓶的構(gòu)造及使用 2．配制步驟 1．98 g H2SO4溶于1 L水中配成的溶液即是1 mol/L的H2SO4溶液，這句

2、話正確嗎？為什么？ 提示：不正確，將98 g H2SO4(即1 mol)溶于1 L水后所得溶液體積不是1 L，故H2SO4的物質(zhì)的量濃度不是1 mol/L。 2．實(shí)驗(yàn)室需要450 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液，要配制該溶液是否選擇200 mL和250 mL的容量瓶？ 提示：否，當(dāng)所配溶液體積沒有對應(yīng)容積的容量瓶(常用的容量瓶容積有100 mL、250 mL、500 mL和1000 mL)時，應(yīng)選擇比所配制溶液體積大且最接近的容量瓶，故配制450 mL溶液應(yīng)選擇500 mL容量瓶。 課堂互動探究 知識點(diǎn)一　物質(zhì)的量濃度 一、運(yùn)用cB的注意事項(xiàng) 1．物質(zhì)的量濃度的概

3、念中的“單位體積”指的是溶液的體積，而不是溶劑的體積。 2．溶質(zhì)B表示任意的溶質(zhì)，B的組成可以是分子、離子等，也可以是由陰、陽離子構(gòu)成的結(jié)構(gòu)單元。 3．對于一定物質(zhì)的量濃度的溶液，不論取用多少體積，各份溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度始終不變，只是在不同體積的溶液中，溶質(zhì)的物質(zhì)的量不同。例如，1 L 1 mol·L－1的NaCl溶液中，Cl－的物質(zhì)的量濃度為1 mol·L－1，Cl－的物質(zhì)的量為1 mol；從中取出0.5 L，該份溶液中Cl－的物質(zhì)的量濃度仍為1 mol·L－1，而Cl－的物質(zhì)的量變?yōu)?.5 mol。 4．用帶有結(jié)晶水的物質(zhì)配制溶液時，在確定溶質(zhì)的物質(zhì)的量時，用結(jié)晶水合物的質(zhì)量除

4、以結(jié)晶水合物的相對分子質(zhì)量即可，但溶液中的溶質(zhì)仍為不帶結(jié)晶水的物質(zhì)。 二、物質(zhì)的量濃度的相關(guān)計(jì)算 1．溶液的稀釋與混合 (1)稀釋 溶質(zhì)質(zhì)量不變：m1w1＝m2w2； 溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變：c(濃)·V(濃)＝c(稀)·V(稀)。 (2)混合 c(混)·V(混)＝c1V1＋c2V2。 2．物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間的換算 cB＝＝＝＝； w＝。 特別注意ρ的單位是g/mL，c的單位為mol/L。 3．一定體積的氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)溶于水后形成的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的計(jì)算方法 (1)若已知溶液的體積 (2)若已知溶液的密度 [假定氣體的摩爾質(zhì)量為M g/mo

5、l，V L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)該氣體溶于1 L水中所得溶液的密度為ρ g/cm3] 計(jì)算過程： ①先計(jì)算溶質(zhì)的物質(zhì)的量：n＝ mol； ②再計(jì)算溶液的體積： V(溶液)＝ ＝×1×10－3 L/cm3 ＝ L； ③最后計(jì)算溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度： c＝＝ ＝ mol/L。 1　下列說法中正確的是(　　) A．將40 g NaOH溶于1 L水中，所得溶液的物質(zhì)的量濃度為1 mol·L－1 B．從1 L 1 mol·L－1的碳酸鈉溶液中取出500 mL后，剩余溶液的物質(zhì)的量濃度為0.5 mol·L－1 C．將22.4 L HCl氣體溶于水后配成1 L溶液，所得鹽酸的濃度為1 mo

6、l·L－1 D．100 mL溶液中含有28.4 g Na2SO4，則c(Na2SO4)為2.0 mol·L－1 [批注點(diǎn)撥]　 [解析]　A項(xiàng)中NaOH的物質(zhì)的量為1 mol，溶于1 L水后所得溶液的體積不等于1 L，故所得溶液的物質(zhì)的量濃度不是1 mol·L－1(小于1 mol·L－1)；B項(xiàng)中溶液的物質(zhì)的量濃度與溶液的取用量無關(guān)，剩余溶液的物質(zhì)的量濃度仍為1 mol·L－1；C項(xiàng)中未指明氣體所處的溫度和壓強(qiáng)，因而22.4 L HCl氣體的物質(zhì)的量不一定是1 mol；D項(xiàng)，cB＝＝＝2.0 mol·L－1。 [答案]　D [練1]　用40 g NaOH固體配成2 L溶液，其物質(zhì)

7、的量濃度為(　　) A．0.5 mol·L－1 B．5 mol·L－1 C．10 mol·L－1 D．20 mol·L－1 答案　A 解析　NaOH的物質(zhì)的量為1 mol，c(NaOH)＝＝0.5 mol·L－1 [練2]　(1)物質(zhì)的量濃度為2 mol·L－1的H2SO4溶液250 mL，含H2SO4的物質(zhì)的量為________。 (2)已知75 mL 2 mol·L－1的NaOH溶液的質(zhì)量為80 g，則該溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。 答案　(1)0.5 mol　(2)7.5% 解析　(1)n(H2SO4)＝c(H2SO4)·V(H2SO4) ＝2 mol·L－

8、1×250×10－3 L＝0.5 mol。 (2)n(NaOH)＝2 mol·L－1×75×10－3 L＝0.15 mol，m(NaOH)＝0.15 mol×40 g·mol－1＝6.0 g， w(NaOH)＝×100%＝7.5%。 方法規(guī)律　(1)進(jìn)行物質(zhì)的量濃度的有關(guān)計(jì)算時，各種情況下最終落腳點(diǎn)是物質(zhì)的量濃度的定義式c＝，要充分利用有關(guān)物質(zhì)的量的各種計(jì)算公式，發(fā)揮物質(zhì)的量的橋梁作用。 (2)計(jì)算物質(zhì)的量濃度時，若已知溶液的密度，根據(jù)V＝，求出V，然后根據(jù)cB＝ 求出cB。 (3)用公式c＝進(jìn)行換算時，要注意ρ的單位為g/mL，c的單位為mol/L。 2　標(biāo)準(zhǔn)狀況下V L氨氣

9、溶解在1 L水中(水的密度近似為1 g·mL－1)，所得溶液的密度為ρ g·mL－1，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w，物質(zhì)的量濃度為c mol·L－1，則下列關(guān)系中不正確的是(　　) A．ρ＝ B．w＝ C．w＝ D．c＝ [批注點(diǎn)撥] [解析]　A選項(xiàng)的錯誤在于它將溶液的體積誤作水的體積加氣體的體積；B選項(xiàng)，取1 L溶液計(jì)算，1 L溶液中NH3的物質(zhì)的量等于c mol·L－1×1 L＝c mol，故NH3的質(zhì)量等于17c g，溶液的質(zhì)量等于1000 mL×ρ g·mL－1，所以w＝；C選項(xiàng)，NH3的質(zhì)量等于 ＝ g，故w＝ ＝；D選項(xiàng)，c＝，將C項(xiàng)中的w代入，M＝17代入即可。 [答案]　A

10、 [練3]　標(biāo)準(zhǔn)狀況下的a L氯化氫氣體溶于1000 g水中，得到的鹽酸的密度為b g/mL，則該鹽酸的物質(zhì)的量的濃度是(　　) A. mol/L B. mol/L C. mol/L D. mol/L 答案　D 解析　n(HCl)＝＝ mol，V溶液＝＝＝ mL＝ L，c(HCl)＝＝ mol/L，選D項(xiàng)。 [練4]　標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將350體積HCl氣體溶于1體積水中，所得溶液的密度為1.18 g/mol。 求此HCl溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度。 答案　設(shè)HCl的體積為350 L，水的體積為1 L， n(HCl)＝＝15.625 mol， m(HCl)＝15.625

11、 mol×36.5 g/mol≈570.3 g。 m(溶液)＝m(H2O)＋m(HCl) ＝1000 g＋570.3 g＝1570.3 g。 HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：w(HCl)＝×100% ＝×100%≈36.3%。 V(溶液)＝＝≈1331 mL＝1.331 L c(HCl)＝＝≈11.7 mol/L。 知識點(diǎn)二　一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制 1．容量瓶的使用——“一查五忌一原則” (1)第一步操作——查漏 ①關(guān)鍵詞： 注水→蓋塞→倒立→觀察→正立→旋180°→倒立→觀察。 ②語言描述：向容量瓶注入一定量水，蓋好瓶塞。用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶倒立

12、，觀察瓶塞周圍是否漏水。如不漏，將容量瓶正立并將瓶塞旋轉(zhuǎn)180°后塞緊，再檢查是否漏水。如不漏水，該容量瓶才能使用。 (2)容量瓶的使用“五忌” 一忌用容量瓶溶解固體； 二忌用容量瓶稀釋濃溶液； 三忌把容量瓶加熱； 四忌把容量瓶當(dāng)作反應(yīng)容器； 五忌用容量瓶長期存放溶液。 (3)選擇容量瓶的原則 選擇容量瓶遵循“大而近”原則：所配溶液的體積等于或略小于容量瓶的容積。因?yàn)槿萘科康囊?guī)格是固定的，配制溶液時要根據(jù)溶液的體積選擇匹配的容量瓶。 2．配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的誤差分析 (1)原理依據(jù)：根據(jù)cB＝＝判斷。其他不變時： ①凡是使m或nB增大的因素，使cB偏大。 ②凡

13、是使m或nB減小的因素，使cB偏小。 ③凡是使V增大的因素，使cB偏小。 ④凡是使V減小的因素，使cB偏大。 (2)誤差分析 (3)定容時仰視或俯視刻度線圖解 ①仰視刻度線(圖1)。由于操作時是以刻度線為基準(zhǔn)加水，從下向上看，最先看見的是刻度線，刻度線低于凹液面的實(shí)際讀數(shù)，故加水量偏多，導(dǎo)致溶液體積偏大，結(jié)果偏低。 ②俯視刻度線(圖2)。與①恰好相反，刻度線高于凹液面的實(shí)際讀數(shù)，使得加水量偏小，結(jié)果偏高。 3　今欲用NaHCO3固體配制480 mL 0.2 mol·L－1的NaHCO3溶液。根據(jù)題意填空： (1)有以下儀器：①燒杯、②量筒、③1000 mL容量

14、瓶、④500 mL容量瓶、⑤玻璃棒、⑥托盤天平(帶砝碼)。配制時，必須使用的儀器有________(填代號)，還缺少的儀器是________、________。 (2)用托盤天平稱取________ g固體NaHCO3。 (3)將稱好的NaHCO3固體放至500 mL的大燒杯中，倒入約250 mL蒸餾水，用玻璃棒攪拌至完全溶解。待冷卻至室溫后，將燒杯中的溶液用玻璃棒引流轉(zhuǎn)移至容量瓶。 (4)用少量蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2～3次，并將每次洗滌的溶液都注入容量瓶，輕輕晃動容量瓶，使溶液混合均勻。 (5)向容量瓶中加入蒸餾水，直到液面離刻度線約1～2 cm時，改用膠頭滴管加蒸餾水至液面與__

15、______，蓋好瓶塞，搖勻。 (6)配制好的溶液________(填“能”或“不能”)長期存放在容量瓶中。 (7)以下因素會造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低的是________。 A．定容時觀察液面仰視 B．定容后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線補(bǔ)加蒸餾水 C．有少量NaHCO3溶液殘留在燒杯中 D．容量瓶中原來有少量蒸餾水 [批注點(diǎn)撥] [解析]　解答(1)、(2)小題時要注意：題中明確要求配制480 mL溶液，由于沒有480 mL的容量瓶，題中提供的儀器中有500 mL的容量瓶，故需配制500 mL溶液，要計(jì)算、稱量500 mL溶液里NaHCO3的質(zhì)量。定容時觀察液面仰視，使溶液體積偏大。

16、 [答案]　(1)①②④⑤⑥　藥匙　膠頭滴管　(2)8.4　(5)刻度線相切　(6)不能　(7)ABC [練5]　在容量瓶的使用方法中，下列操作中正確的是(　　) A．使用容量瓶前檢查它是否漏水 B．容量瓶用蒸餾水洗凈后，再用待配液潤洗 C．配制溶液時，如果試樣是固體，把稱好的試樣用紙條小心倒入容量瓶中，緩慢加入蒸餾水到接近刻度線1～2 cm處，再用膠頭滴管滴加蒸餾水到刻度線 D．濃硫酸稀釋后，應(yīng)馬上轉(zhuǎn)移到容量瓶中，緩慢加入蒸餾水到接近刻度線1～2 cm處，用膠頭滴管滴加蒸餾水到刻度線 答案　A 解析　容量瓶使用前一定要檢查是否漏水，但不能潤洗。配制溶液時，無論試樣是固體還是液

17、體，都不能直接倒入容量瓶中，要經(jīng)過在燒杯中溶解或稀釋后方可轉(zhuǎn)移到容量瓶中。容量瓶上的刻度是在標(biāo)定溫度下的容積，溫度改變，容積也會改變，在將液體轉(zhuǎn)移到容量瓶之前，一定要讓被轉(zhuǎn)移的液體冷卻到室溫，以確保所配溶液濃度的準(zhǔn)確性。 [練6]　實(shí)驗(yàn)室需要0.50 mol·L－1 NaCl溶液480 mL，現(xiàn)使用NaCl固體配制，按下列操作步驟填空，以使整個操作完整。 (1)選擇儀器。完成本實(shí)驗(yàn)所必需的儀器有：托盤天平(精確到0.1 g)、藥匙、燒杯、量筒、玻璃棒、________、________以及相同大小的幾片濾紙。 (2)計(jì)算。配制該溶液需取NaCl晶體的質(zhì)量為________g。 (3)稱

18、量。 ①天平調(diào)平之后，應(yīng)將天平的游碼調(diào)至某個位置，請?jiān)谙聢D中用一根豎線標(biāo)出游碼左邊緣所處的位置(5 g以下用游碼)： ②稱量過程中NaCl固體應(yīng)放于天平的________(填“左盤”或“右盤”)。 ③稱量完畢，將藥品倒入燒杯中。 (4)溶解、冷卻。該步實(shí)驗(yàn)中需要使用玻璃棒，目的是________________________。 (5)轉(zhuǎn)移、洗滌。在轉(zhuǎn)移時應(yīng)使用________引流，洗滌燒杯2～3次是為了________。 (6)定容，搖勻。 (7)將配好的溶液靜置一段時間后，倒入指定的試劑瓶，并貼好標(biāo)簽，注明配制的時間、溶液名稱及濃度。 答案　(1)500 mL容量瓶　膠

19、頭滴管　(2)14.6 (3)①　②左盤 (4)攪拌，加速溶解　(5)玻璃棒　保證溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)移到容量瓶中 解析　配制480 mL 0.50 mol·L－1的NaCl溶液，必須用500 mL的容量瓶。m(NaCl)＝0.50 mol·L－1×0.5 L×58.5 g·mol－1≈14.6 g(托盤天平精確到0.1 g)。用托盤天平稱量時，物品放在左盤，配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的一般步驟為：計(jì)算→稱量(或量取)→溶解、冷卻→轉(zhuǎn)移、洗滌→定容、搖勻→裝瓶、貼簽。 方法規(guī)律　(1)用m＝cB·V·MB計(jì)算固體溶質(zhì)的質(zhì)量時，V要用所選容量瓶的容積。 (2)用濃溶液配制溶液時，要用量筒量取濃溶液

20、于小燒杯中，加水稀釋，但量取的濃硫酸要慢慢注入裝有蒸餾水的小燒杯中。 本課歸納總結(jié) 1.表示單位體積溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量叫物質(zhì)的量濃度，符號cB，常用單位為“mol/L”。 2．計(jì)算物質(zhì)的量濃度的公式為cB＝，V指的是溶液的體積，常用單位為“L”。物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)的換算關(guān)系為c＝。 3．配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液要用到的主要儀器有容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管。 4．配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的實(shí)驗(yàn)步驟為計(jì)算、稱量(或量取)、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻。 學(xué)習(xí)效果檢測 1．下列有關(guān)容量瓶的敘述正確的是 (　　) A．容量瓶不能用作長期存放試劑的容器，但是當(dāng)

21、溶液配制完后，可以用來存放配制的試劑 B．用500 mL的容量瓶可以直接配制480 mL溶液 C．容量瓶不可以用來溶解固體，但是可以用來稀釋濃的溶液 D．容量瓶不可以用來加熱，但是錐形瓶可以用來加熱 答案　D 解析　容量瓶是配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的專用儀器，不能用來溶解固體、稀釋濃溶液、不能長期貯存溶液、不能加熱。 2．下列關(guān)于1.0 mol·L－1 Na2SO4溶液的敘述正確的是(　　) ①溶液中含有1 mol Na2SO4 ②1 L溶液中含有142 g Na2SO4 ③將1 mol Na2SO4溶于1 L水中所得的溶液 ④將322 g Na2SO4·10H2O溶于水后

22、再稀釋成1000 mL所得的溶液 A．①③ B．②④ C．③④ D．②③ 答案　B 解析　溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量與溶液體積有關(guān)，溶液體積未給出，無法計(jì)算溶質(zhì)的物質(zhì)的量，故①錯誤；142 g Na2SO4的物質(zhì)的量為1 mol，溶于水配成1 L溶液，可得1 mol·L－1的Na2SO4溶液，故②正確；1 mol Na2SO4溶于水，配成1 L溶液，可得1 mol·L－1的Na2SO4溶液，故③錯誤；硫酸鈉晶體的物質(zhì)的量為＝1 mol，所以硫酸鈉的物質(zhì)的量為1 mol，溶液體積為1 L，所以硫酸鈉溶液濃度為1 mol·L－1，故④正確。 3．配制100 mL 2.0 mol·L－1 N

23、aOH溶液時，不需要用到的儀器是(　　) 答案　D 解析　配制100 mL 2.0 mol·L－1 NaOH溶液的一般步驟為用藥匙取藥品，用托盤天平稱量，在燒杯中溶解，并用玻璃棒攪拌，冷卻后用玻璃棒引流，移入100 mL容量瓶內(nèi)，洗滌并將洗滌液移入容量瓶中，加水至接近刻度線1～2 cm，改用膠頭滴管加水至刻度線，蓋好瓶塞搖勻，故不需要的儀器為集氣瓶，故選D。 4．實(shí)驗(yàn)室中需要用11.7 g NaCl配制2 mol/L的NaCl溶液，配制的溶液的體積應(yīng)為(　　) A．950 mL B．500 mL C．100 mL D．1000 mL 答案　C 解析　n(NaCl)＝＝＝0.2

24、 mol， V＝＝＝0.1 L＝100 mL。 5．使用膽礬配制1 L 0.1 mol·L－1的CuSO4溶液，正確的做法是(　　) A．將膽礬加熱除去結(jié)晶水后，稱取16 g溶于1 L水中 B．稱取膽礬25 g溶于1 L水中 C．將25 g膽礬溶于少量水，然后將溶液稀釋到1 L D．將16 g膽礬溶于少量水，然后將此溶液稀釋至1 L 答案　C 解析　物質(zhì)的量濃度指的是單位體積的溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量，在該題中用CuSO4·5H2O來配制CuSO4溶液要注意兩點(diǎn)： (1)找到CuSO4·5H2O和CuSO4之間的質(zhì)量關(guān)系。 (2)溶液的體積最終為1 L。 1 L 0.1

25、mol·L－1的CuSO4溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量：n(CuSO4)＝1 L×0.1 mol·L－1＝0.1 mol，其質(zhì)量為16 g，若要稱取CuSO4·5H2O，應(yīng)稱取25 g。 所以有2種方案：稱取16 g CuSO4溶于水配成1 L溶液或稱取25 g膽礬溶于水配成1 L溶液，故選C。 6．10% NaOH溶液，蒸發(fā)100 g水后得到80 mL 20%的溶液，則該20%的溶液的物質(zhì)的量濃度為(　　) A．6.25 mol/L B．12.5 mol/L C．7 mol/L D．7.5 mol/L 答案　A 解析　設(shè)蒸發(fā)前溶液的質(zhì)量為x，蒸發(fā)前后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量不變，則10%×x＝2

26、0%×(x－100)，解得x＝200 g，則溶質(zhì)n(NaOH)＝200 g×10%÷40 g/mol＝0.5 mol，則溶液的物質(zhì)的量濃度為0.5 mol÷0.08 L＝6.25 mol/L。 7．某同學(xué)按下列步驟配制500 mL 0.2 mol·L－1 Na2CO3溶液，請回答有關(guān)問題。 (6)你認(rèn)為按上述步驟配制的Na2CO3溶液的濃度是否為0.2 mol·L－1？________(填“是”或“不是”)，并說明理由：________________________________________________ ________________________________________________。 答案　(1)10.6' (2)托盤天平(含砝碼)、藥匙' (3)攪拌、加熱' (4)用玻璃棒引流' (5)加蒸餾水至容量瓶中的液面接近刻度線1～2 cm處，改用膠頭滴管滴加，使凹液面最低處與刻度線相切 (6)不是'該同學(xué)沒有洗滌燒杯和玻璃棒 解析　(1)m(Na2CO3)＝0.2 mol·L－1×0.5 L×106 g·mol－1＝10.6 g。 (6)實(shí)驗(yàn)中沒有洗滌燒杯和玻璃棒，導(dǎo)致所配制溶液濃度偏低。