第三节物质的量在试验中的应用

1、 第第3 3课时物质的量在实验中的应课时物质的量在实验中的应用用溶质的质量分数溶质的质量分数 溶质的质量溶质的质量溶液的质量溶液的质量 100% 溶质的质量溶质的质量溶质的质量溶质的质量 + 溶剂的质量溶剂的质量 100% 如何衡量溶液的浓和稀？以前学过哪如何衡量溶液的浓和稀？以前学过哪种表示方法种表示方法？提示：还记得提示：还记得溶解度溶解度吗吗? ?在在一定温度一定温度下，某固态物质在下，某固态物质在100g100g溶剂溶剂中达到中达到饱和状态饱和状态时时所所溶解的质量溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。，叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。溶质的质量分数溶质的质量分数 =100%

2、S+100S但是，很多化学反应都在但是，很多化学反应都在溶液中溶液中进行，对于溶液进行，对于溶液我们通常不称其我们通常不称其质量质量，而是量它的，而是量它的体积体积。如果我们知道一定体积的溶液中溶质的物质的量，如果我们知道一定体积的溶液中溶质的物质的量，那运算起来就很方便了。这对于计算化学反应中那运算起来就很方便了。这对于计算化学反应中各物质之间量的关系是非常便利的。但是，用质各物质之间量的关系是非常便利的。但是，用质量分数并不方便，所以我们需引入一个新的物理量分数并不方便，所以我们需引入一个新的物理量量物质的量浓度物质的量浓度。1、定义：、定义：_ cB=nBV4、表达式：、表达式：_l2、

3、符号：、符号：_单位体积单位体积溶液里所含溶液里所含溶质溶质B B的的物质的物质的量量CBl3、单位、单位：_mol/L 或或molL-15、注意：、注意：体积指的是体积指的是溶液的体积溶液的体积，而不是溶剂的体积。，而不是溶剂的体积。 溶质用溶质用物质的量物质的量表示，而不是用质量表示。表示，而不是用质量表示。讨论讨论1：将将342克克C12H22O11 （蔗糖）（蔗糖）（C12H22O11的相对分的相对分子质量为子质量为342 ）溶解在）溶解在1L水水中，所得溶液中溶质的物质中，所得溶液中溶质的物质的量浓度是否为的量浓度是否为1mol/L？讨论讨论2：从从1L1mol/L的的C12H22O

4、11溶液中溶液中取出取出100ml，取出取出 的的C12H22O11溶液的物质的量浓度是多少？溶液的物质的量浓度是多少？结论：同一溶液，各部分是结论：同一溶液，各部分是均一均一的。所以，的。所以，无论取多少体无论取多少体 积，溶质的物质的量浓度相同，但溶质的物质的量不同。积，溶质的物质的量浓度相同，但溶质的物质的量不同。答：否，体积指的是溶液的体积，而不是溶剂的体积。答：否，体积指的是溶液的体积，而不是溶剂的体积。例例1 1 使用胆矾配制使用胆矾配制1 L 0.1 molL1 L 0.1 molL-1-1的的CuSOCuSO4 4溶液，正溶液，正确的做法是确的做法是 ( )( )A.A.将胆矾

5、加热除去结晶水后，称取将胆矾加热除去结晶水后，称取16 g16 g溶于溶于1 L1 L水中水中B.B.称取胆矾称取胆矾25 g25 g溶于溶于1 L1 L水中水中C.C.将将25 g25 g胆矾溶于少量水，然后将溶液稀释到胆矾溶于少量水，然后将溶液稀释到1 L1 LD.D.将将16 g16 g胆矾溶于少量水，然后将此溶液稀释至胆矾溶于少量水，然后将此溶液稀释至1 L1 LCuSO45H2O【规范解答规范解答】选选C C。物质的量浓度指的是单位体积内所。物质的量浓度指的是单位体积内所含溶质的物质的量，在该题中用含溶质的物质的量，在该题中用CuSOCuSO4 45H5H2 2O O来配制来配制Cu

6、SOCuSO4 4溶液要注意两点：溶液要注意两点：(1)(1)找到找到CuSOCuSO4 45H5H2 2O O和和CuSOCuSO4 4之间的质量关系。之间的质量关系。(2)(2)溶液的体积最终为溶液的体积最终为1 L1 L。1 L 0.1 mol1 L 0.1 molL L-1-1的的CuSOCuSO4 4溶液中溶质的物质的量为溶液中溶质的物质的量为n(CuSOn(CuSO4 4)=1 L)=1 L0.1 mol/L=0.1 mol0.1 mol/L=0.1 mol，其质量为，其质量为16 g16 g，若要称取若要称取CuSOCuSO4 45H5H2 2O O，应称取，应称取25 g25

7、g。所以有所以有2 2种方案：称取种方案：称取16 g CuSO16 g CuSO4 4溶于水配成溶于水配成1 L 1 L 溶液溶液或称取或称取25 g25 g胆矾溶于水配成胆矾溶于水配成1 L 1 L 溶液，故选溶液，故选C C。N,n,m,VN,n,m,V，c c之间的相互转化之间的相互转化质量质量物质的量物质的量微粒数微粒数MMNANA（m）（n）（N）VmVm气体体积气体体积（V）物质的量浓度物质的量浓度（cB）VV例例2、将、将4gNaOH溶于水配成溶于水配成500mL溶液，其溶液，其物质的量浓度为多少？物质的量浓度为多少？n(NaOH)= m(NaOH)M(NaOH)=4g40g/

8、mol=0.1molc(NaOH)=n(NaOH)V=0.5L0.1mol=0.2mol/L解解：答：物质的量浓度为答：物质的量浓度为0.2mol/L配制配制500mL0.2mol/LNaOH500mL0.2mol/LNaOH溶液溶液，需要需要NaOHNaOH的质量是多少？的质量是多少？解：解：n(NaOH)=c(NaOH) V0.5L=0.2mol/L= 0.10molm(NaOH)n(NaOH) M(NaOH)= 0.10mol40g/mol= 4g答：需要答：需要NaOH的质量是的质量是4克。克。例例3 3 用用1 L1 L的水吸收的水吸收560 L560 L的氨气（标准状况），的氨气（

9、标准状况），所得氨水密度是所得氨水密度是0.90 g/cm0.90 g/cm3 3。求：。求：（1 1）560 L560 L氨气的物质的量。氨气的物质的量。（2 2）用水吸收氨气后所得溶液的物质的量浓度。）用水吸收氨气后所得溶液的物质的量浓度。 【解析解析】（1 1）n n（NHNH3 3）= =25 mol= =25 mol。（2 2）m m（溶液）（溶液）=25 mol=25 mol17 g/mol+1 000 g=1 425 g17 g/mol+1 000 g=1 425 g，所以溶液的物质的量浓度所以溶液的物质的量浓度 =15.8mol/L=15.8mol/L答案：答案：（1 1）25

10、 mol 25 mol （2 2）15.8 mol/L15.8 mol/L560 L 22.4 L/mol3n25molc=1 000 mL/L1 425gV0.90 g/cm例例4 4 下列溶液中氯离子浓度与下列溶液中氯离子浓度与 50 50 mLmL 1 molL 1 molL-1-1AlClAlCl3 3溶液中溶液中ClCl- -浓度相等的是浓度相等的是( )( )A.150 mL 1 molLA.150 mL 1 molL-1-1的的NaClNaCl溶液溶液B.75 mL 2 mol LB.75 mL 2 mol L-1-1的的NHNH4 4ClCl溶液溶液C.150 mL 3 mol

11、 LC.150 mL 3 mol L-1-1的的KClKCl溶液溶液D.75 mL 2 mol LD.75 mL 2 mol L-1-1的的FeClFeCl3 3溶液溶液【解析解析】选选C C。1 mol1 molL L-1-1的的AlClAlCl3 3溶液中溶液中c(Clc(Cl- -)=)=3 mol3 molL L-1-1,A,A项项c(Clc(Cl- -)=1 mol)=1 molL L-1-1,B,B项项c(Clc(Cl- -)=)=2 mol2 molL L-1-1，C C项项c(Clc(Cl- -)=3 mol)=3 molL L-1-1，D D项项c(Clc(Cl- -)=)=

12、6 mol6 molL L-1-1, ,故选故选C C。例例5 5 由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液，由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液，c c（H H+ +）=0.1 molL=0.1 molL-1-1,c(Al,c(Al3+3+)=0.4 molL)=0.4 molL-1-1, ,c(SOc(SO4 42-2-)=0.8 molL)=0.8 molL-1-1, ,则则c(Kc(K+ +) )为（为（ ）A.0.15 molLA.0.15 molL-1 -1 B.0.2 molL B.0.2 molL-1-1C.0.3 molLC.0.3 molL-1-1 D.0.4 molL D.0

13、.4 molL-1-1 【解析解析】选选C C。根据溶液中正、负电荷代数和为零有。根据溶液中正、负电荷代数和为零有c(Hc(H+ +)+c(K)+c(K+ +)+3c(Al)+3c(Al3+3+)=2c(SO)=2c(SO4 42-2-) )，由，由c(Hc(H+ +)=0.1 mol)=0.1 molL L-1-1，c(Alc(Al3+3+）=0.4 mol=0.4 molL L-1-1，c(SOc(SO4 42-2-）=0.8 mol=0.8 molL L-1-1，代入有，代入有关数据得关数据得c(Kc(K+ +)=0.3 mol)=0.3 molL L-1-1。【例例6】要配制要配制50

14、0mL 0.6mol/L 的的NaOH溶液，需溶液，需6 mol/L 的的NaOH溶液多少毫升？溶液多少毫升？6 mol/LV = 0.6mol/L 500mL V = 50 mL 答：需答：需6 mol/L的的NaOH溶液溶液50mL 。解：设需解：设需6 mol/L NaOH 溶液的体积为溶液的体积为V分析：分析：稀释前后溶质的质量和物质的量不变，故有：稀释前后溶质的质量和物质的量不变，故有： C1V1 = C2V2 ( 体积单位不一定用升，相同则可）体积单位不一定用升，相同则可）例例7 7 如图是某溶液稀释过程中，如图是某溶液稀释过程中，溶液的物质的量浓度随溶液体积的溶液的物质的量浓度随

15、溶液体积的变化曲线图，根据图中数据分变化曲线图，根据图中数据分析得出析得出a a值等于（值等于（ ）A.2 B.3 C.4 D.5A.2 B.3 C.4 D.5【解析解析】选选C C。由题意知：。由题意知： 2 mol/L 2 mol/L1 L=a L1 L=a L0.5 mol/L0.5 mol/L 则则a=4a=4，故选，故选C C。体积为体积为V mL，密度为，密度为 g/cm3的溶液，含有摩尔的溶液，含有摩尔质量为质量为M g/mol的溶质的溶质m g，溶质的质量分数为，溶质的质量分数为，则溶质的物质的量浓度，则溶质的物质的量浓度c与溶质的质量分数与溶质的质量分数的关系是什么？的关系是

16、什么？三、物质的量浓度和溶质质量分数的关系三、物质的量浓度和溶质质量分数的关系例例8 8 某硝酸的物质的量浓度为某硝酸的物质的量浓度为c molLc molL-1-1，溶质的质量，溶质的质量分数为分数为a%a%，则此溶液的密度，则此溶液的密度(g cm(g cm-3-3）为（）为（ ）A. B. C. D.A. B. C. D.63ca6.3ac6.3ca63ac【解析解析】选选C C。根据溶液。根据溶液a%=a%=将题中所给出的值代入，硝酸的摩尔质量为将题中所给出的值代入，硝酸的摩尔质量为63 g63 g mol mol-1-1。则。则-1-1-3-1c mol LM g mol100% g

17、 cm1 000 mL L-1-1-1c mol L63 g mol6.3c=1 000 mL La%a。四、不同浓度的两溶液混合后四、不同浓度的两溶液混合后w的求算的求算2wwm2mwmw2121212211ww设有同种溶质不同浓度的两份，其溶质的质量分数分别为设有同种溶质不同浓度的两份，其溶质的质量分数分别为w w1 1、w w2 2，密度为，密度为1 1、2 2，且，且w w1 1ww2 2(1)(1)当两者等质量混合时，当两者等质量混合时， w w混混= =(2) (2) 当两等体积混合当两等体积混合 w=w=I I、当溶液密度大于、当溶液密度大于1 1时，时，如如H H2 2SOSO

18、4 4溶液、溶液、HNOHNO3 3溶液溶液 w w1 1ww2, 2, 1 12 2， w w2ww21IIII、当溶液密度小于、当溶液密度小于1 1时，时，如氨水、酒精溶液如氨水、酒精溶液 w w1 1ww2, 2, 1 12 2， w w3a% D3a% D、 3a% 3a% D3a% D、 3a% 3a% 容量瓶容量瓶2. 特点：容量瓶上有刻度线而无刻度特点：容量瓶上有刻度线而无刻度 容量瓶上标有温度和容积容量瓶上标有温度和容积3. 使用范围：用来配制一定体积使用范围：用来配制一定体积 浓度准确的溶液浓度准确的溶液 （容量瓶是量器不是容器）（容量瓶是量器不是容器）1. 构造：细颈、平底

19、玻璃瓶，构造：细颈、平底玻璃瓶，瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞规格：规格：100mL、250mL、500mL、1000mL使用前要检查是否漏水使用前要检查是否漏水往瓶内加一定量的水，塞好瓶塞。用往瓶内加一定量的水，塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立过来，观察瓶塞周围是否有把瓶倒立过来，观察瓶塞周围是否有水漏出。如果不漏水，将瓶正立并将水漏出。如果不漏水，将瓶正立并将瓶塞旋转瓶塞旋转180后塞紧，仍把瓶倒立过后塞紧，仍把瓶倒立过来，再检查是否漏水。来，再检查是否漏水。 使用容量瓶应注意：使用容量瓶应注意：溶解或稀释的操作不能

20、在容量瓶中进行溶解或稀释的操作不能在容量瓶中进行不能长期存放溶液，配制好的溶液不能长期存放溶液，配制好的溶液要转移到试剂瓶中要转移到试剂瓶中 使用容量瓶应注意：使用容量瓶应注意： 不能加热，也不能直接在容量瓶中进行不能加热，也不能直接在容量瓶中进行化学反应化学反应1、实验仪器：、实验仪器：托盘天平、药匙、容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒、胶托盘天平、药匙、容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管头滴管配制一定物质的量浓度的溶液配制一定物质的量浓度的溶液以配制以配制100mL1.00mol/LNaCl100mL1.00mol/LNaCl溶液为例溶液为例线1001001.计算计算 2.称量称量 二、实验步骤

21、:3.溶解溶解 4.转移转移5.洗涤洗涤 6.定容定容 7.摇匀摇匀配制配制100mL 1mol/L氯化钠溶液需氯化钠的质量氯化钠溶液需氯化钠的质量: n=cv=1mol/L0.1L=0. 1mol m=nM=0. 1mol58.5g/mol=5.85g返回 （用托盘天平称量（用托盘天平称量.9克氯化克氯化钠固体钠固体 ）称量时能将称量时能将NaCl固体直接放置固体直接放置于托盘上吗于托盘上吗?不能，要用称量纸，如果是不能，要用称量纸，如果是NaOH等具有腐蚀性的等具有腐蚀性的药品要用表面皿或者烧杯。药品要用表面皿或者烧杯。（1）使用前要调零）使用前要调零（2）两个托盘上各放一张大小相同的称量

22、纸）两个托盘上各放一张大小相同的称量纸（3）称量时遵循）称量时遵循的原则的原则（4）用镊子夹取砝码应按照）用镊子夹取砝码应按照的顺序的顺序（5）称量完毕应将砝码放回盒中，游码归零）称量完毕应将砝码放回盒中，游码归零称量的注意事项称量的注意事项思考：思考：若需要稀释浓硫酸，若需要稀释浓硫酸， 应该如何操作？应该如何操作？为什么需要冷却至室温？ 将称量好的将称量好的NaClNaCl固体倒入烧固体倒入烧杯中杯中, ,加入适量蒸馏水溶解加入适量蒸馏水溶解, ,冷却至室温。冷却至室温。 将上述冷却后的将上述冷却后的NaCl溶液转入溶液转入指定容积的指定容积的。由于容量瓶瓶颈较细，由于容量瓶瓶颈较细，为避

23、免液体洒在外面，应用玻璃为避免液体洒在外面，应用玻璃棒引流。棒引流。思考：思考： 将烧杯中的氯化钠溶液转移到将烧杯中的氯化钠溶液转移到容量瓶中，此时溶质是否完全被转移容量瓶中，此时溶质是否完全被转移到容量瓶中？应如何处理？到容量瓶中？应如何处理？ 还有残留在烧杯壁和玻璃棒上的还有残留在烧杯壁和玻璃棒上的氯化钠未被转移。因此要用蒸馏水洗氯化钠未被转移。因此要用蒸馏水洗涤用过的烧杯和玻璃棒。涤用过的烧杯和玻璃棒。答：不要，如果用量筒量取液答：不要，如果用量筒量取液体药品，量筒不必洗涤。体药品，量筒不必洗涤。用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒和玻璃棒23次，将洗涤液一并注入次，

24、将洗涤液一并注入容量瓶。容量瓶。为什么要洗涤玻璃棒和烧杯？为什么要洗涤玻璃棒和烧杯？如果用量筒量取液体药品，量筒如果用量筒量取液体药品，量筒要洗涤吗？要洗涤吗？思考：思考：若定容时不小心液面超过了刻度线，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？能用胶头滴管把多余的液体取出吗？答：答：必须重新配制必须重新配制 在容量瓶中继续加水至距刻度在容量瓶中继续加水至距刻度线线1 12cm2cm处，改用胶头滴管滴加至刻度处，改用胶头滴管滴加至刻度（）。）。思考：思考：摇匀后发现液面低于刻度线，摇匀后发现液面低于刻度线，能否补充水？能否补充水？答答:不能。不能。 把定容好的容量瓶瓶塞

25、塞紧，用食指顶把定容好的容量瓶瓶塞塞紧，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动几次，混合均匀量瓶倒转和摇动几次，混合均匀。装瓶贴签装瓶贴签容量瓶中不能长期存放溶液，因此要把配制好的溶液容量瓶中不能长期存放溶液，因此要把配制好的溶液转移到试剂瓶中，贴好标签，注明溶液的名称和浓度。转移到试剂瓶中，贴好标签，注明溶液的名称和浓度。实验再现思考与交流：思考与交流：（1 1）若定容后振荡发现体积小于刻度，能否再加水到刻）若定容后振荡发现体积小于刻度，能否再加水到刻度？度？（2 2）若定容时加水超过刻度能否倒出来？）若定容时加水超过刻度能否倒出来

26、？（3 3）若移液或摇匀时溶液洒出几滴到容量瓶外，该如何）若移液或摇匀时溶液洒出几滴到容量瓶外，该如何处理？处理？（4）若配制氢氧化钠溶液时，没有冷却到室温就转移到）若配制氢氧化钠溶液时，没有冷却到室温就转移到容量瓶中，对实验结果是否有影响？容量瓶中，对实验结果是否有影响？（5）能否配制任意体积一定物质的量浓度的溶液？）能否配制任意体积一定物质的量浓度的溶液？能引起误差的能引起误差的一些错误操作一些错误操作 因变量因变量 cB(mol/L) nB B( (或或mB B) ) V 称称量量 药品、砝码左右位置颠倒，药品、砝码左右位置颠倒，且称量中用到游码且称量中用到游码_ _称量易潮解的物质称量易潮解的物质( (如如NaOHNaOH) )时间过长时间过长 _ _用滤纸称量易潮解的物质用滤纸称量易潮解的物质( (如如NaOHNaOH) ) _ _减小减小减小减小减小减小偏小偏小偏小偏小偏小偏小量量取取 用量筒量取液态溶质时，用量筒量取液态溶质时， 俯视读数俯视读数 _ _量取液态溶质时量筒内有量取液