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1、 第3课时物质的量在实验中的应用溶质的质量分数 溶质的质量溶液的质量 100%溶质的质量溶质的质量+溶剂的质量 100%如何衡量溶液的浓和稀?以前学过哪种表示方法?对于饱和溶液的质量分数还有其他的表示方法吗?提示:还记得溶解度吗?在一定温度下,某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。溶质的质量分数=100%S+100S但是,很多化学反应都在溶液中进行,对于溶液我们通常不称其质量,而是量它的体积。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
2、引入一个新的物理量物质的量浓度。一、物质的量浓度 1、定义:_ cB=nBV4、表达式:_l 2、符号:_单位体积溶液里所含溶质B的物质的量CBl3、单位:_mol/L 或molL-15、注意:体积指的是溶液的体积,而不是溶剂的体积。溶质用物质的量表示,而不是用质量表示。讨论1:将342克C12H22O11(蔗糖)(C12H22O11的相对分子质量为342)溶解在1L水中,所得溶液中溶质的物质的量浓度是否为1mol/L?讨论2:从1L1mol/L的C12H22O11溶液中取出100ml,取出 的C12H22O11溶液的物质的量浓度是多少?结论:同一溶液,各部分是均一的。所以,无论取多少体 积,
3、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。例1 使用胆矾配制1 L 0.1 molL-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16 g溶于1 L水中B.称取胆矾25 g溶于1 L水中C.将25 g胆矾溶于少量水,然后将溶液稀释到1 LD.将16 g胆矾溶于少量水,然后将此溶液稀释至1 LCuSO45H2O【规范解答】选C。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CuSO45H2O来配制CuSO4溶液要注意两点:(1)找到CuSO45H2O和CuSO4之间的质量关系。(2)溶液的体积最终为1 L。1
4、 L 0.1 molL-1的CuSO4溶液中溶质的物质的量为n(CuSO4)=1 L0.1 mol/L=0.1 mol,其质量为16 g,若要称取CuSO45H2O,应称取25 g。所以有2种方案:称取16 g CuSO4溶于水配成1 L 溶液或称取25 g胆矾溶于水配成1 L 溶液,故选C。N,n,m,V,c之间的相互转化质量物质的量微粒数MMNANA(m)(n)(N)Vm Vm气体体积(V)物质的量浓度(cB)VV例2、将4gNaOH溶于水配成500mL溶液,其物质的量浓度为多少?n(NaOH)=m(NaOH)M(NaOH)=4g40g/mol=0.1molc(NaOH)=n(NaOH)V
5、=0.5L0.1mol=0.2mol/L解:答:物质的量浓度为0.2mol/L配制500mL0.2mol/LNaOH溶液,需要NaOH的质量是多少?解:n(NaOH)=c(NaOH)V 0.5L=0.2mol/L=0.10molm(NaOH)n(NaOH)M(NaOH)=0.10mol 40g/mol=4g答:需要NaOH的质量是4克。例4 下列溶液中氯离子浓度与 50 mL 1 molL-1AlCl3溶液中Cl-浓度相等的是()A.150 mL 1 molL-1的NaCl溶液B.75 mL 2 mol L-1的NH4Cl溶液C.150 mL 3 mol L-1的KCl溶液D.75 mL 2
6、mol L-1的FeCl3溶液【解析】选C。1 molL-1的AlCl3溶液中c(Cl-)=3 molL-1,A项c(Cl-)=1 molL-1,B项c(Cl-)=2 molL-1,C项c(Cl-)=3 molL-1,D项c(Cl-)=6 molL-1,故选C。【例6】要配制500mL 0.6mol/L 的NaOH溶液,需6 mol/L 的NaOH溶液多少毫升?6 mol/LV=0.6mol/L 500mL V=50 mL 答:需6 mol/L的NaOH溶液50mL。解:设需6 mol/L NaOH 溶液的体积为V分析: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
7、用升,相同则可)例7 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变化曲线图,根据图中数据分析得出a值等于()A.2 B.3 C.4 D.5【解析】选C。由题意知:2 mol/L1 L=a L0.5 mol/L 则a=4,故选C。体积为V mL,密度为 g/cm3的溶液,含有摩尔质量为M g/mol的溶质m g,溶质的质量分数为,则溶质的物质的量浓度c与溶质的质量分数的关系是什么?三、物质的量浓度和溶质质量分数的关系例8 某硝酸的物质的量浓度为c molL-1,溶质的质量分数为a%,则此溶液的密度(g cm-3)为()A.B.C.D.【解析】选C。根据溶液a%=将题中所给出的值代入,
8、硝酸的摩尔质量为63 g mol-1。则四、不同浓度的两溶液混合后w的求算设有同种溶质不同浓度的两份,其溶质的质量分数分别为w1、w2,密度为1、2,且w1w2 当两者等质量混合时,w混=(2)当两等体积混合 w=I、当溶液密度大于1时,如H2SO4溶液、HNO3溶液 w1w2,12,wII、当溶液密度小于1时,如氨水、酒精溶液 w1w2,12,w例9 溶质质量分数分别为a%和5a%的H2SO4 溶液,按等体积混合,混合溶液中H2SO4的质量分数为()A、3a%B、6a%C、3a%D、3a%D、3a%容量瓶2.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3.使用范围:用来配制一定体积
9、 浓度准确的溶液(容量瓶是量器不是容器)1.构造:细颈、平底玻璃瓶,瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞规格:100mL、250mL、500mL、1000mL使用前要检查是否漏水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,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。使用容量瓶应注意: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,配制好的溶液要转移到试剂瓶中 使用容量瓶应注意:不能加热,也不能直接在容量瓶中进行化学反应1、实验仪器:托盘天平、药匙、容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管配制一定物质的量浓度的溶
10、液以配制100mL1.00mol/LNaCl溶液为例线1001.计算 2.称量 二、实验步骤:3.溶解 4.转移5.洗涤 6.定容 7.摇匀1.计算配制100mL 1mol/L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 称量(用托盘天平称量.9克氯化钠固体)称量时能将NaCl固体直接放置于托盘上吗?不能,要用称量纸,如果是NaOH等具有腐蚀性的药品要用表面皿或者烧杯。(1)使用前要调零(2)两个托盘上各放一张大小相同的称量纸(3)称量时遵循左物右码左物右码的原则(4)用镊子夹取砝码应按照从大到小从大到小的顺序
11、(5)称量完毕应将砝码放回盒中,游码归零称量的注意事项思考:若需要稀释浓硫酸,应该如何操作?为什么需要冷却至室温?溶解:将称量好的NaCl 固体倒入烧杯中,加入适量蒸馏水溶解,冷却至室温。转移:将上述冷却后的NaCl溶液转入指定容积的容量瓶。注意事项:由于容量瓶瓶颈较细,为避免液体洒在外面,应用玻璃棒引流。思考: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到容量瓶中?应如何处理?还有残留在烧杯壁和玻璃棒上的氯化钠未被转移。因此要用蒸馏水洗涤用过的烧杯和玻璃棒。答:不要,如果用量筒量取液体药品,量筒不必洗涤。洗涤:用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒23次,将洗涤液一并注入容量瓶。为什
12、么要洗涤玻璃棒和烧杯?如果用量筒量取液体药品,量筒要洗涤吗?思考: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?答:必须重新配制 定容:在容量瓶中继续加水至距刻度线12cm 处,改用胶头滴管滴加至刻度(液体凹液面最低处与刻度线相切)。思考:摇匀后发现液面低于刻度线,能否补充水?答:不能。摇匀 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,把容量瓶倒转和摇动几次,混合均匀。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:(1)若定容后振荡发现体积小于刻度,能否再加水到刻度?(2)若定
13、容时加水超过刻度能否倒出来?(3)若移液或摇匀时溶液洒出几滴到容量瓶外,该如何处理?(4)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?(5)能否配制任意体积一定物质的量浓度的溶液?能引起误差的一些错误操作 因变量 cB(mol/L)nB(或mB)V 称量 药品、砝码左右位置颠倒,且称量中用到游码_ _称量易潮解的物质(如NaOH)时间过长 _ _用滤纸称量易潮解的物质(如NaOH)_ _减小减小减小偏小偏小偏小量取 用量筒量取液态溶质时,俯视读数 _ _量取液态溶质时量筒内有 水 _ _溶解转移洗涤 转移时有溶液溅出 _ _未洗涤烧杯和玻璃棒 _ _洗涤量取浓溶
14、液的量筒并将洗涤液转移到容量瓶 _ _溶液未冷却至室温就转移 到容量瓶 _ _减小减小 减小减小增大减小偏小偏小偏小偏小偏大偏大定容 定容时,水加多了,用滴管吸出 _ _ 定容后,经振荡、摇匀、静置,液面下降再加水 _ _定容时,俯视刻度线 _ _减小增大偏小偏小减小偏大俯视仰视 俯视刻度线,实际加水量未到刻度线,使溶液的物质的量浓度增大;仰视刻度线,实际加水量超过刻度线,使溶液的物质的量浓度减小。1、原容量瓶洗净后未干燥2、容量瓶中含有少量的水3、往容量瓶中加水时有少量加到瓶外若出现以下几种情况,则对实验结果无影响随堂检测 欲配制1 mol/L的氢氧化钠溶液250mL,完成下列步骤:用天平称取氢氧化钠固体 克。将称好的氢氧化钠固体放入 中加 蒸馏水将其溶解,待 后将溶液沿 移入 mL的容量瓶中。10.0烧杯少量 冷却玻璃棒250 用少量蒸馏水冲洗 次,将冲洗液移入容量瓶中,在操作过程中不能损失点滴液体,否则会使溶液的浓度偏(高或低)。向容量瓶内加水至刻度线 时,改用 小心地加水至溶液凹液面与刻度线相切,若加水超过刻度线,会造成溶液浓度偏,应该。最后盖好瓶盖,将配好的溶液移入试剂瓶中并贴好标签。23低12厘米胶头滴管 偏低重新配制摇匀