化学人教版必修1课件第一章第二节第3课时物质的量在化学实验中的应用

第3课时

物质的量在化学实验中的应用知识铺垫新知预习自主测试1.溶液由溶剂和溶质组成,溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比,其计算式为溶

×100%。2.使用托盘天平称量固体质量的第一步操作是调零,称量时物品放在左盘,砝码放在右盘。3.实验室欲配制下列溶液。请填空:配制100g40%的NaOH溶液,需用托盘天平称量40gNaOH放入烧杯中,然后加入60g水,搅拌均匀即可。知识铺垫新知预习自主测试一、物质的量浓度

知识铺垫新知预习自主测试二、一定物质的量浓度溶液的配制1.主要仪器(1)天平:应使用分析天平或电子天平,也可以用托盘天平代替。(2)容量瓶:(3)其他仪器:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。知识铺垫新知预习自主测试2.配制过程以配制100mL1.00mol·L-1NaCl溶液为例。知识铺垫新知预习自主测试知识铺垫新知预习自主测试1.实验室需要450mL0.1mol·L-1NaOH溶液和500mL0.5mol·L-1H2SO4溶液。如图所示,在配制这两种溶液时肯定不需要的仪器是(

)A.①②

B.①③C.只有③

D.①②③④解析:配制一定物质的量浓度的溶液需要的仪器有:托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管、烧杯和玻璃棒,①为圆底烧瓶、③为分液漏斗,在配制一定物质的量浓度的溶液中不会用到圆底烧瓶和分液漏斗,B项正确。答案:B知识铺垫新知预习自主测试2.1mol·L-1H2SO4溶液的含义是(

)A.1L水中含有1molH2SO4B.1L溶液中含1molH+C.将98gH2SO4溶于1L水所配成的溶液D.指1LH2SO4溶液中含有98gH2SO4解析:A选项说法错误,应是1

L

溶液;B选项错误,溶液的体积为1

L时含有2

mol

H+;C选项错误,98

g

H2SO4溶于1

L水后得到溶液的体积不是1

L,故溶液的物质的量浓度不是1

mol·L-1;D选项正确,因H2SO4的相对分子质量为98,故98

g

H2SO4的物质的量就是1

mol。答案:D知识铺垫新知预习自主测试3.精确配制250mL一定物质的量浓度的NaOH溶液,下列实验操作正确的是(

)A.选择仪器时,使用500mL容量瓶B.将称量好的氢氧化钠固体放入容量瓶中,加入少量水溶解C.在烧杯中溶解氢氧化钠后,立即将所得溶液注入容量瓶中D.将烧杯中的氢氧化钠溶液冷却后注入未经干燥的洁净容量瓶中解析:A项,应选用250

mL容量瓶;B项,容量瓶不能用作溶解的仪器,应在烧杯中溶解;C项,应将溶解NaOH后的溶液恢复到室温后再向容量瓶中转移;D项容量瓶未干燥对所配溶液浓度无影响,正确。答案:D探究一探究二有关物质的量浓度的计算问题探究1.200mL1mol·L-1NaOH溶液中,含有溶质的质量是多少?答案:8g2.取出上述溶液20mL,则此时NaOH的物质的量浓度、NaOH物质的量分别是多少?若将上述溶液加水到体积为500mL,稀释后溶液的物质的量浓度是多少?答案:1mol·L-1;0.02mol;0.4mol·L-13.总结物质的量浓度(c)、质量分数(w)、溶液密度(ρ)、溶质的摩尔质量(M)之间的关系。答案:c=探究一探究二思维建模物质的量浓度的计算方法1.物质的量浓度计算的“四种类型”(1)物质的量浓度的简单计算:cB=。(2)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)·w(浓)=m(稀)·w(稀)(3)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·w1+m2·w2=m(混)·w(混)探究一探究二2.一定体积的气体(标准状况)溶于水后溶质的物质的量浓度的计算方法(1)若已知溶液的体积:(2)若已知溶液的密度:[假定气体的摩尔质量为Mg·mol-1,VL(标准状况)该气体溶于1L水中所得溶液的密度为ρg·cm-3]计算过程:(4)物质的量浓度和溶质的质量分数之间的关系:探究一探究二探究一探究二典例剖析典例1

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

。

(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

。

探究一探究二(2)根据稀释规律有:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀),即2

mol·L-1×V(浓)=1

mol·L-1×500

mL,V(浓)=250

mL。(3)根据电荷守恒有:c(H+)+2c(Mg2+)=c(Cl-),即c(H+)+2×1

mol·L-1=3

mol·L-1,所以c(H+)=1

mol·L-1。n(HCl)=1

mol·L-1

mol,V(HCl

L·mol-1

L。答案:(1)2mol·L-1

4mol·L-1(2)250mL(3)1mol·L-1

11.2L探究一探究二变式训练1实验室常用的浓盐酸密度为1.17g·mL-1,溶质的质量分数为36.5%。(1)此浓盐酸中HCl的物质的量浓度为

。

(2)取此浓盐酸50mL,用蒸馏水稀释至溶液体积为200mL,稀盐酸中HCl的物质的量浓度为

(保留两位小数)。

解析:(1)计算溶液中溶质的物质的量浓度。设浓盐酸的体积为1

L,即c

mol·L-1。(2)稀释溶液过程中,溶质的物质的量不变。

mol·L-1

L·c(稀)c(稀

mol·L-1

mol·L-1。答案:(1)11.7mol·L-1

(2)2.93mol·L-1探究一探究二一定物质的量浓度溶液的配制问题探究1.配制480mL0.5mol·L-1NaOH溶液应选择哪种规格的容量瓶?所需NaOH的质量是多少?容量瓶选择应遵循什么原则?答案:500mL;10.0g;由于容量瓶只能配制特定体积的溶液,故选择原则是“大而近”。2.向容量瓶中转移液体时应注意哪些问题?定容时应注意哪些问题?答案:向容量瓶中转移液体时应注意:(1)应用玻璃棒引流,玻璃棒底端应靠在容量瓶刻度线下方;(2)烧杯和玻璃棒应洗涤2~3次,洗涤液也要转移到容量瓶中。定容时应注意:(1)用胶头滴管悬空滴入;(2)目光平视,当凹液面最低点与刻度线相切时停止滴加。知识归纳一定物质的量浓度溶液配制与误差分析1.容量瓶的使用原则(1)使用前一定要检验容量瓶是否漏水,检验步骤是加水、倒立、观察、正立、瓶塞旋转180°、倒立、观察。(2)容量瓶不能用来溶解固体,更不能用玻璃棒搅拌。固体试样必须在烧杯中溶解、冷却后再转移;液体试剂应先在烧杯中稀释,冷却后再转移。(3)配制一定体积的溶液要选用与所配溶液体积相同(或略大而相近)规格的容量瓶。(4)容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的,因而不能将热的溶液转移到容量瓶中。(5)容量瓶通常不用于贮存试剂,因此配制好的溶液要装入试剂瓶中,并贴好标签。探究一探究二探究一探究二2.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析具体分析(以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例):探究一探究二探究一探究二典例剖析典例2实验室欲配制480mL0.5mol·L-1的CuSO4溶液,据此回答下列问题:(1)需称量胆矾CuSO4·5H2O

g。

(2)在配制的过程中一定不需要使用到的仪器是(填写代号)

,还缺少的仪器有

、

。

A.烧杯B.药匙C.玻璃棒D.1000mL容量瓶E.锥形瓶F.胶头滴管探究一探究二(3)下图所示的实验操作的先后顺序为

。

探究一探究二(4)玻璃棒在溶液配制中的作用是

。

(5)从配制好的CuSO4溶液中取出10mL,将这10mL的CuSO4溶液稀释至溶液体积为100mL,稀释后CuSO4溶液的浓度变为

mol·L-1。

(6)下列的实验操作可能导致配制的溶液浓度偏低的是

。

A.容量瓶内原来存有少量的水B.定容时液面超过刻度线,用胶头滴管吸出C.称量所需CuSO4·5H2O的质量时,物品与砝码的位置放反了(1g以下用游码)D.定容时俯视刻度线探究一探究二解析:(1)实验室需配制480

mL

mol·L-1的CuSO4溶液,需要选用500

mL的容量瓶,实际上配制的是500

mL

mol·L-1的硫酸铜溶液,需要胆矾(CuSO4·5H2O)的物质的量为

mol·L-1

mol,需要胆矾(CuSO4·5H2O)的质量为250

g·mol-1

g。(2)根据配制500

mL

mol·L-1的硫酸铜溶液的步骤可知,配制过程中需要的仪器有:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、500

mL容量瓶等,则不需要使用到的仪器是1

000

mL容量瓶和锥形瓶,还缺少的仪器为500

mL容量瓶和托盘天平。(3)配制溶液的一般步骤是称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶,据此排序可知顺序为④⑥②⑤③①。(4)玻璃棒在溶液配制中的作用为搅拌、引流。探究一探究二(5)根据c1V1=c2V2可得

mol·L-1

L=c2

L,c2

mol·L-1,故从配制好的CuSO4溶液中取出10

mL,将这10

mL的CuSO4溶液稀释至溶液体积为100

mL,稀释后CuSO4溶液的浓度变为

mol·L-1。(6)定容时需要加入蒸馏水,故容量瓶内原来存有少量的水,对所配溶液浓度无影响,A项不符合;定容时液面超过刻度线,用胶头滴管吸出,实际上所加蒸馏水偏多,吸出的溶液中含有溶质,溶液浓度偏低,B项符合;称量所需CuSO4·5H2O的质量时,物品与砝码的位置放反了(1

g以下用游码),称取的CuSO4·5H2O的实际质量减小,所配溶液浓度偏低,C项符合;定容时俯视容量瓶刻度线,使所配溶液体积偏小,导致所配溶液浓度偏高,D项不符合。答案:

(2)DE

500mL容量瓶托盘天平(3)④⑥②⑤③①

(4)搅拌、引流(6)BC探究一探究二变式训练2实验是化学研究的一种重要手段,现有下图所示A~G七种仪器,请根据要求填空。(1)写出仪器名称:F

。

(2)下列实验操作中用到仪器G的是

(选填下列选项的编号字母)。

a.分离水和CCl4的混合物b.分离水和酒精的混合物c.分离水和泥沙的混合物探究一探究二(3)实验室需配制90mL1.2mol·L-1的稀盐酸。①本实验需取6.0mol·L-1的盐酸

mL,取用该盐酸时,需要用到上述仪器中的A和

(选填仪器的编号字母)。

②在定容操作时,因不慎加水超过了刻度线,该如何处理:

。

(4)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作中会引起误差且使浓度偏大的是

。

①没有洗涤烧杯和玻璃棒②转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面③容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水④定容时俯视刻度线探究一探究二解析:(1)图示中仪器F为冷凝管。(2)仪器G为分液漏斗。水与CCl4为两种不互溶的液体,可用分液法进行分离,需要用到分液漏斗,a符合题意;水和酒精是两种互溶的液体,可用蒸馏法分离,不需要用到分液漏斗,b不符合题意;水和泥沙为固液混合物,可用过滤法分离,不需要用到分液漏斗,c不符合题意。(3)①由于容量瓶具有一定规格,故不能配制任意体积的溶液;要配制90

mL的溶液,应选用100

mL的容量瓶;由浓盐酸配制稀盐酸的过程中,根据溶液中溶质的物质的量保持不变,由稀释公式c1V1=c2V2可得,所需浓盐酸的体积

=

L=20

mL;取用浓盐酸需用到的仪器有:量筒、胶头滴管;②配制过程中若加水多了,应重新配制。探究一探究二(4)①没有洗涤烧杯和玻璃棒,会导致部分溶质残留在烧杯和玻璃棒上,最终所配得溶液中溶质的物质的量减小,溶液的浓度偏小,①不符合题意;②移液时有少量液体溅出,会导致所配得溶液中溶质的物质的量减小,溶液的浓度偏小,②不符合题意;③定容过程中需要加入蒸馏水,故容量瓶没有干燥,对实验结果没有影响,③不符合题意;④定容时俯视刻度线,会导致所配得溶液的体积偏小,溶液的浓度偏大,④符合题意。答案:(1)冷凝管(2)a

(3)①

C

②重新配制(4)④12341.下列仪器中常用作反应容器的是(

)解析:A项仪器为圆底烧瓶,可做固液或液液反应的容器,正确;B项图示仪器为量筒,量筒是量取一定液体体积的仪器,不可作为反应容器,错误;C项容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器,不能用作反应容器,错误;D项仪器为分液漏斗,分液漏斗常用于分离相互不溶的液体或向反应器中滴加液体试剂,但是不能作为反应容器,错误。答案:A12342.关于1mol·L-1K2SO4溶液的下列说法正确的是

(

)A.溶液中含有1molK2SO4B.可由1molK2SO4溶于1L水得到C.溶液中c(K+)=2mol·L-1D.1L溶液中含2molK+,2mol解析:由于不能确定溶液的体积,所以不能确定溶质的物质的量,A项不正确、B项不正确,因为溶液的体积不一定是1

L;根据硫酸钾的化学式可知,C项正确、D不正确。答案:C12343.0.1L某溶液中含有0.1molKCl和0.1molCaCl2,此溶液中Cl-的物质的量浓度是(

)A.3mol·L-1 B.0.2mol·L-1C.0.3mol