化学计量在实验中的应用物质的量在化学实验中的应用14

化学计量在实验中的应用物质的量在化学实验中的应用14第1页/共75页新知初探自学导引自主学习一、物质的量浓度单位体积物质的量mol/L或mol·L－1第2页/共75页二、一定物质的量浓度溶液的配制配制100mL1.00mol/LNaCl溶液0.1mol5.85g托盘天平钥匙烧杯玻璃棒第3页/共75页100ml容量瓶玻璃棒2~3100ml容量瓶1~2cm胶头滴管凹液面最低点与刻度线相切第4页/共75页自主体验1.(2012·焦作高一检测)在100mL的溶液中溶有0.1molNaCl和0.1molMgCl2，此溶液中Cl－的物质的量浓度为(

)A．3mol·L－1

B．2mol·L－1C．0.3mol·L－1 D．0.2mol·L－1解析：选A。在100mL的该溶液中：n(Cl－)＝0.1mol＋0.2mol＝0.3mol；c(Cl－)＝0.3mol/0.1L＝3mol·L－1。第5页/共75页第6页/共75页3.配制250mL0.5mol·L－1NaOH溶液，在下列仪器中①托盘天平②量筒③烧杯④玻璃棒⑤漏斗⑥500mL容量瓶⑦药匙⑧250mL容量瓶⑨胶头滴管⑩坩埚，需要用到的有(

)第7页/共75页A．①③④⑥⑨⑩ B．①④⑦⑧⑨⑩C．①③④⑦⑧⑨ D．①②④⑤⑧⑨解析：选C。因溶质(NaOH)为固体，故需要托盘天平；容量瓶必须注明规格——250mL容量瓶，此外需烧杯、药匙、玻璃棒、胶头滴管，故选C。第8页/共75页要点突破讲练互动探究导引1

在容量瓶上有哪些标注？提示：容量瓶上标有温度、容积和一条环形刻度线。探究导引2

配制480mL溶液需哪种规格的容量瓶？提示：500mL容量瓶。要点一容量瓶的使用及误差分析第9页/共75页要点归纳1.容量瓶的使用(1)结构容量瓶的形状为细颈、梨形、平底玻璃容器,带有磨口玻璃塞，在其梨形部位标有温度和容积，颈部有一条环形标线，以示液体定容到此时的体积。常用的容量瓶的规格有100mL、250mL、500mL、1000mL等。第10页/共75页(2)用途:用来配制一定物质的量浓度的溶液.(3)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，另一只手托住瓶底,把瓶倒立过来,观察瓶塞周围是否有水漏出.如果不漏水,将瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧,仍把瓶倒立过来,再检查是否漏水.经检查不漏水的容量瓶才能使用.第11页/共75页(4)选择容量瓶的原则选择容量瓶遵循“大而近”原则：所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。因为容量瓶的规格是固定的，配制溶液时要根据溶液的体积选择匹配的容量瓶。2.配制溶液时的误差分析(1)误差分析(以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例)第12页/共75页可能引起误差的一些操作过程分析对c的影响mV称量过程误差分析称量时间过长减小—偏低用滤纸称NaOH固体减小—偏低物质、砝码位置放反(使用了游码)减小—偏低第13页/共75页可能引起误差的一些操作过程分析对c的影响mV配制过程误差分析移液前容量瓶内有少量水不变不变无影响转移液体时有少量洒落减小—偏低未洗涤烧杯和玻璃棒减小—偏低第14页/共75页可能引起误差的一些操作过程分析对c的影响mV配制过程误差分析未冷却到室温就注入定容—减小偏高定容时水加多后用滴管吸出减小—偏低定容摇匀后液面下降再加水—增大偏低第15页/共75页可能引起误差的一些操作过程分析对c的影响mV配制过程误差分析定容时俯视刻度线—减小偏高定容时仰视刻度线—增大偏低第16页/共75页(2)仰视或俯视刻度线图解第17页/共75页①仰视刻度线(图1)。由于操作时是以刻度线为基准加水，从下向上看，最先看见的是刻度线，刻度线低于凹液面的实际读数，故加水量偏多，导致溶液体积偏大，结果偏低。②俯视刻度线(图2)。与①恰好相反，刻度线高于凹液面的实际读数，使得加水量偏小，结果偏高。第18页/共75页特别提醒第19页/共75页即时应用1.(2012·伊犁高一检测)用18mol/L浓硫酸配制100mL3.0mol/L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溶解；④转移、洗涤;⑤定容、摇匀。回答下列问题：第20页/共75页(1)所需浓硫酸的体积是________mL，量取浓硫酸所用的量筒的规格是________。(填选项字母)A．10mL

B．25mL

C．50mL

D．100mL(2)第③步实验的操作是________________。(3)第⑤步实验的操作是________________。第21页/共75页(4)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．所用过的烧杯、玻璃棒未洗涤___________________________________;第22页/共75页D．定容时俯视溶液的凹液面____________.解析：(1)用浓硫酸配制100mL3.0mol/L稀硫酸，需要硫酸的物质的量为0.1L×3.0mol/L＝0.3mol，所需浓硫酸的体积为0.3mol÷18mol/L＝16.7mL，故选用25mL的量筒；(4)浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中会吸水，其浓度变小，因量取的浓硫酸体积不变，故所含溶质减少，第23页/共75页导致所配制稀硫酸的浓度偏小；容量瓶残留有少量的水，不会影响浓度；未洗涤烧杯、玻璃棒，溶质会损失，浓度偏小；定容时俯视溶液的凹液面，液面实际未到刻度线，溶液体积偏小，浓度偏大。答案：(1)16.7

B(2)先向烧杯中加入30mL蒸馏水，然后将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入烧杯中，并用玻璃棒搅拌第24页/共75页(3)继续向容量瓶中注入蒸馏水至离刻度线1～2cm处，改用胶头滴管向容量瓶中滴加至凹液面与刻度线相切为止。塞紧瓶塞，倒转摇匀(4)A.偏小B．无影响C．偏小D．偏大第25页/共75页要点二物质的量浓度的简单计算探究导引3从物质的量浓度为2mol/L的K2SO4溶液中取出10mL，K＋的物质的量浓度是多少？提示：4mol/L。探究导引4将物质的量浓度为3mol/L的NaCl溶液稀释到原来的3倍,稀释后的溶液的浓度是多少？提示：1mol/L。第26页/共75页要点归纳1.已知一定体积的溶液中溶质的量，计算溶质的物质的量浓度的方法(1)若已知溶质质量第27页/共75页(2)若已知溶液中某粒子的个数2.一定体积的气体(标准状况)溶于水后形成的溶液中溶质的物质的量浓度的计算方法(1)若已知溶液的体积第28页/共75页第29页/共75页第30页/共75页第31页/共75页第32页/共75页第33页/共75页(3)运用电荷守恒定律时，要特别注意离子所带电荷数参与计算，即离子浓度要乘以每个离子所带电荷的数值。4.溶液的稀释或混合计算(1)将浓溶液加水稀释，稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。存在公式：c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)m(浓)·w(浓)＝m(稀)·w(稀)第34页/共75页(2)同一溶质不同浓度的两溶液相混合，混合后，溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。存在等式：c1·V1＋c2·V2＝c(混)·V(混)m1·w1＋m2·w2＝m(混)·w(混)第35页/共75页第36页/共75页即时应用2.将10.6gNa2CO3溶于水配成1L溶液。(1)该溶液中Na2CO3的物质的量浓度为____,溶液中Na＋的物质的量浓度为________。(2)向该溶液中加入一定量NaCl固体，使溶液中Na＋的物质的量浓度为0.4mol/L(假设溶液体积不变)，需加入NaCl的质量为________，Cl－的物质的量浓度为_______。第37页/共75页第38页/共75页n(NaCl)＝n(Cl－)＝0.2mol/L×1L＝0.2molm(NaCl)＝0.2mol×58.5g/mol＝11.7g。答案：(1)0.1mol/L

0.2mol/L(2)11.7g

0.2mol/L第39页/共75页要点三物质的量浓度与溶质的质量分数的比较与换算探究导引51mol/L的NaCl溶液与1%的NaCl溶液，含义相同吗？提示：不同。第40页/共75页探究导引698%的浓硫酸(密度为1.84g/cm3)的物质的量浓度是多少？提示：18.4mol/L。探究导引712mol/L的浓盐酸(密度为1.19g/cm3)的质量分数是多少？提示：36.8%。第41页/共75页要点归纳1.物质的量浓度与质量分数的比较物质的量浓度溶质的质量分数溶质的表示方法用物质的量表示(mol)用质量表示(g)溶液的表示方法用体积表示(L)用质量表示(g)第42页/共75页第43页/共75页第44页/共75页第45页/共75页第46页/共75页即时应用3.(2012·郴州高一检测)如图为某市售盐酸试剂瓶上的部分数据。该市售盐酸的物质的量浓度为________。品名：盐酸；分子式：HCl；相对分子质量：36.5；外观：合格；密度：约为1.18g/cm3；质量分数：36.5%；第47页/共75页答案：11.8mol/L第48页/共75页题型探究权威预测题型1物质的量浓度概念的理解例1

使用胆矾配制1L0.1mol·L－1的CuSO4溶液，正确的做法是(

)A．将胆矾加热除去结晶水后，称取16g溶于1L水中B．称取胆矾25g溶于1L水中第49页/共75页C．将25g胆矾溶于少量水，然后将溶液稀释到1LD．将16g胆矾溶于少量水，然后将此溶液稀释至1L【思路点拨】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CuSO4·5H2O来配制CuSO4溶液要注意两点：第50页/共75页(1)找到CuSO4·5H2O和CuSO4之间的质量关系。(2)溶液的体积最终为1L。【解析】1L0.1mol·L－1的CuSO4溶液中溶质的物质的量：n(CuSO4)＝1L×0.1mol·L－1＝0.1mol，其质量为16g，若要称取CuSO4·5H2O，应称取25g。第51页/共75页所以有2种方案：称取16gCuSO4溶于水配成1L溶液或称取25g胆矾溶于水配成1L溶液。【答案】C【名师点睛】在理解物质的量浓度时要注意以下几点：(1)溶液的体积不是指溶剂的体积，也不是溶质和溶剂的体积和。第52页/共75页(2)“物质的量”是指溶液中溶质的物质的量,尤其是配制溶液时所选药品是否与溶液中最终的溶质一致，如用Na2CO3·10H2O配制Na2CO3溶液。(3)物质的量浓度的大小与溶液的体积无关。(4)溶液取出后其物质的量浓度不变，但因溶液的体积不同而导致溶质的物质的量不同。(5)讨论离子浓度时还应注意物质的化学组成.如1mol·L－1的AlCl3中c(Cl－)＝3mol·L－1。第53页/共75页题型2一定物质的量浓度溶液的配制例2

实验室欲用NaOH固体配制1.0mol·L－1的NaOH溶液240mL：(1)配制溶液时,一般可以分为以下几个步骤:①称量②计算③溶解④摇匀⑤转移⑥洗涤

⑦定容⑧冷却⑨摇动第54页/共75页其正确的操作顺序为______________。本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、______________________________。(2)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所示。烧杯的实际质量为________g，要完成本实验该同学应称出_______gNaOH。第55页/共75页(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是_________________________________。(4)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________。第56页/共75页A．转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面B．定容时俯视刻度线C．未冷却至室温就将溶液转移到容量瓶并定容D．定容后塞上瓶塞反复倒转摇匀，静置后,液面低于刻度线，再加水至刻度线第57页/共75页【解析】(1)配制1.0mol·L－1NaOH溶液的步骤为：计算所需NaOH固体的质量→用托盘天平称量→在烧杯中溶解→冷却至室温→向容量瓶中转移溶液→洗涤烧杯及玻璃棒→摇动容量瓶→向容量瓶中加水定容→反复上下颠倒，摇匀容量瓶。根据实验步骤即判断出所用仪器还有250mL容量瓶和胶头滴管.第58页/共75页(2)该同学将砝码与烧杯放反了，所以称得NaOH的质量为(20g＋10g)－2.6g＝27.4g,应称NaOH质量为1.0mol·L－1×0.25L×40g·mol－1＝10.0g。(3)使用容量瓶的第一步操作为查漏。(4)A使溶质物质的量减小，浓度偏低；B、C使体积减小，浓度偏高；D多加了水，体积偏大，浓度偏低。第59页/共75页【答案】(1)②①③⑧⑤⑥⑨⑦④

250mL容量瓶、胶头滴管(2)27.4

10.0

(3)查漏(4)BC【易误警示】掌握常用仪器(容量瓶、量筒、天平、胶头滴管、玻璃棒、烧杯等)的使用方法和一定物质的量浓度溶液配制的操作步骤，运用物质的量浓度的计算公式进行有关实验的误差分析，第60页/共75页这类题就能迎刃而解。用量筒量取溶液或用容量瓶定容时，易犯的错误是俯视或仰视刻度线，这样会使读数偏大或偏小；用量筒量取的液体，不包括内壁残留的液体。用量筒量取溶液倒入烧杯后，不要用水洗量筒，这样会使结果偏高；容量瓶定容，倒转容量瓶几次后，发现凹液面最低点低于刻度线，是正常的，不需再补几滴水到刻度线。第61页/共75页

将190gMgCl2溶于水配制成1L溶液。(1)该溶液中MgCl2的物质的量浓度为_____,溶液中Cl－的物质的量浓度为________。(2)配制1mol·L－1的MgCl2溶液500mL，需该溶液的体积为________。题型3溶液的稀释规律及电荷守恒规律例3第62页/共75页(3)向(2)中500mL溶液中再通入一定量的HCl气体后，溶液中Cl－的物质的量浓度为3mol·L－1(假设溶液体积不变)，则溶液中H＋的物质的量浓度为________，通入HCl气体的体积(标准状况下)为________。第63页/共75页第64页/共75页(3)根据电荷守恒有：c(H＋)＋2c(Mg2＋)＝c(Cl－),即c(H＋)＋2×1mol·L－1＝3mol·L－1,所以c(H＋)＝1mol·L－1。n(HCl)＝1mol·L－1×0.5L＝0.5mol，V(HCl)＝0.5mol×22.4L·mol－1＝11.2L。【答案】(1)2mol·L－1

4mol·L－1

(2)250mL(3)1mol·L－1

11.2L第65页/共75页第66页/共75页(2)应用稀释规律：c(浓