133 物质的量浓度.docx

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133物质的量浓度

第3课时　物质的量浓度

[目标导航]　1.理解物质的量浓度的含义并掌握简单计算，了解化学中引入物质的量浓度的含义。

2.初步掌握配制一定物质的量浓度溶液的步骤。

3.掌握重要计量仪器容量瓶的使用方法。

一、物质的量浓度

二、一定物质的量浓度溶液的配制

以配制100mL1.00mol·L－1NaCl溶液为例。

1．主要仪器

（1）托盘天平、药匙、烧杯、量筒、、、。

（2）容量瓶

2．实验步骤

[议一议]

1．将1molNaCl加到1L水中，得到的NaCl溶液的浓度是1mol·L－1吗？

答案　不是。

1L水是溶剂的体积而不是溶液体积，应该先根据溶液密度求出溶液的体积，才能得出结论。

2．从1L1mol·L－1的NaCl溶液中取出10mL，取出的溶液中NaCl的物质的量浓度是多少？

NaCl的物质的量是多少？

1mol·L－1表示的含义是什么？

答案　从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液，其浓度不变，但所含溶质的量因体积不同而不同。

故取出的溶液中NaCl的物质的量浓度是1mol·L－1，NaCl的物质的量为0.01mol,1mol·L－1表示1L该溶液中含有溶质的物质的量为1mol。

3．将5mol·L－1盐酸10mL稀释到200mL，再取出5mL，这5mL溶液的物质的量浓度是（　　）

A．0.05mol·L－1B．0.25mol·L－1

C．0.1mol·L－1D．0.5mol·L－1

4．下列溶液中氯离子浓度与50mL1mol·L－1AlCl3溶液中Cl－浓度相等的是（　　）

A．150mL1mol·L－1的NaCl溶液

B．75mL2mol·L－1的NH4Cl溶液

C．150mL3mol·L－1的KCl溶液

D．75mL2mol·L－1的FeCl3溶液

5．用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液，该容量瓶必须是（　　）

A．干燥的

B．瓶塞不漏水

C．用与所配溶液同浓度的溶液润洗过的

D．以上三项都符合的

6．用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液，需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。

下列图示对应的操作规范的是（　　）

一、物质的量浓度的计算

1．已知一定体积的溶液中溶质的量，计算物质的量浓度（c）

（1）已知溶质的质量

（2）已知溶液中某种粒子的数目

2．标准状况下，气体溶液的物质的量浓度（c）的计算

（1）若已知溶液的体积

（2）若已知溶液的密度

标准状况下，VL气体（摩尔质量为Mg·mol－1）溶于V（H2O）L中，所得溶液密度为ρ（g·moL－1），则：

①气体的物质的量：

n＝

②溶液体积：

V（溶液）＝

×10－3L·mol－1

③再根据c＝

知，

c＝

3．物质的量浓度与溶质的质量分数的换算

（1）换算公式：

cB＝

mol·L－1。

M：

溶质B的摩尔质量　ρ：

溶液密度（g·mL－1）

w：

溶质的质量分数

（2）推导方法

设溶液体积为1L，则

①溶质的质量：

m＝1L×1000mL·L－1×ρ（溶液的密度，g·mL－1）×w（溶质的质量分数）＝1000ρw（g）。

②溶质的物质的量：

n＝

＝

（mol）。

③溶质的物质的量浓度：

c＝

＝

＝

（mol·L－1）。

4．溶液稀释与混合的计算

（1）浓溶液稀释

溶质的物质的量不变：

c（浓）·V（浓）＝c（稀）·V（稀）；

溶质的质量不变：

m（浓）·w（浓）＝m（稀）·w（稀）；

溶液的质量守恒：

m（稀）＝m（浓）＋m（水）（体积一般不守恒）。

（2）相同溶质的两溶液混合

溶质的物质的量不变：

c1V1＋c2V2＝c（混）·V（混）

溶质的质量不变：

m1w1＋m2w2＝m（混）·w（混）

注：

混合后溶液的体积：

①若题目中指出不考虑溶液体积的改变，可认为是原两溶液的体积之和；②若题目中给出混合后溶液的密度，应根据V（混）＝

＝

来计算。

5．已知溶液中某种离子的物质的量浓度，求其他离子的物质的量的浓度

解答该类题目通常依据定组成规律和电荷守恒规律。

（1）定组成规律

电解质溶液中，阴、阳离子的物质的量浓度之比＝化学组成中的离子个数之比。

例如，Na2SO4溶液中：

c（SO

）＝1mol·L－1，则c（Na＋）＝2mol·L－1，c（Na2SO4）＝1mol·L－1。

（2）电荷守恒规律

电解质溶液中阳离子所带的正电荷总数＝阴离子所带的负电荷总数，溶液呈电中性。

例如，在KCl、Al2（SO4）3混合溶液中：

c（K＋）×1＋c（Al3＋）×3＝c（Cl－）×1＋c（SO

）×2

例1

（1）用14.2g无水硫酸钠配制成500mL溶液，其物质的量浓度为________mol·L－1。

（2）若从中取出50mL溶液，其物质的量浓度为________mol·L－1；溶质的质量为________g。

（3）若将这50mL溶液用水稀释到100mL，所得溶液中Na＋的物质的量浓度为________mol·L－1，SO

的物质的量浓度为________mol·L－1。

解题反思　

（1）注意整体与部分的关系，如：

0.2mol·L－1的Na2SO4溶液中―→

（2）从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液，物质的量浓度、溶质的质量分数、离子浓度均不发生变化。

（3）带有结晶水的物质作为溶质时，其“物质的量”的计算，用带有结晶水的物质的质量除以带有结晶水的物质的摩尔质量即可，例如，ag硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O）溶于水后形成的溶液，溶质是CuSO4，而不是CuSO4·5H2O，其物质的量为n（CuSO4）＝

＝

mol。

（4）某些物质溶于水后与水发生反应生成了另一种物质，此时溶质为反应后的生成物，如CaO、Na2O溶于水后分别形成Ca（OH）2和NaOH的溶液。

（5）特殊物质：

如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O，但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。

二、容量瓶的使用及一定体积一定物质的量浓度溶液的配制

1．容量瓶使用时要注意“一查五忌一原则”

（1）第一步操作——查漏

关键词：

注水→盖塞→倒立→观察→正立→旋180°→倒立→观察。

具体操作：

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。

（2）使用容量瓶注意“五忌”

一忌用容量瓶溶解固体；二忌用容量瓶稀释浓溶液；三忌把容量瓶加热；四忌把容量瓶当作反应容器；五忌用容量瓶长期存放溶液。

（3）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。

如配制480mL1mol·L－1NaOH溶液时需选择500mL容量瓶，称量NaOH固体20.0g。

2．一定体积一定物质的量浓度溶液的配制

（1）一定物质的量浓度溶液的配制步骤

配制溶液“十字”表达：

算（计算）→量（称量或量取）→溶（溶解）→冷（冷却）→移（移液）→洗（洗涤）→振（振荡）→定（定容）→摇（摇匀）→贴（转入试剂瓶，贴标签）。

（2）配制过程中的重要操作

①复温

溶液注入容量瓶前需恢复到常温，因为溶质在烧杯内稀释或溶解时会吸热或放热，而容量瓶必须在常温下使用。

②移液

向容量瓶中注入液体时，应沿玻璃棒注入，且玻璃棒下端应靠在容量瓶刻度线以下的内壁上，以防注入操作时液体流出，造成溶质损失。

③洗液

用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，将洗涤液都注入容量瓶中。

④定容

将蒸馏水注入容量瓶，至液面离容量瓶刻度线下2～3cm时，改用胶头滴管加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。

⑤读数

读数时，要平视刻度线，使刻度线与瓶内凹液面的最低处相切。

例2

（1）用18mol·L－1硫酸溶液配制100mL1mol·L－1硫酸溶液，若实验仪器有：

A．100mL量筒B．托盘天平

C．玻璃棒D．50mL容量瓶

E．10mL量筒F．胶头滴管

G．50mL烧杯H．100mL容量瓶

实验时应选用仪器的先后顺序是（填入编号）________。

（2）在容量瓶的使用方法中，下列操作不正确的是________（填字母）。

A．使用容量瓶前检查它是否漏水

B．容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗

C．配制溶液时，如果试样是固体，把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水至接近刻度线1～2cm处，用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线

D．配制溶液时，如果试样是液体，用量筒量取试样后直接倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水至接近刻度线1～2cm处，用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线

E．盖好瓶塞，一只手拿住瓶颈，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多次

解题反思　

（1）转移溶液时，若有液体损失，要重新配制。

（2）定容加蒸馏水，一旦超过刻度线，要重新配制。

（3）定容反复摇匀、静置后，液面低于刻度线，是由于部分溶液附着在容量瓶刻度线以上内壁及塞上，不能再加蒸馏水，否则浓度偏低。

（4）使用前要检查容量瓶是否漏水。

变式训练2　实验室需配制250mL0.1mol·L－1的Na2CO3溶液，填空并回答下列问题：

（1）配制250mL0.1mol·L－1的Na2CO3溶液：

实际应称Na2CO3质量/g

应选用容量瓶的规格/mL

（2）配制时，其正确的操作顺序是（用字母表示，每个字母只能用一次）________。

A．用30mL水洗涤烧杯2～3次，洗涤液均注入容量瓶，振荡

B．将准确称量的Na2CO3固体倒入烧杯中，再加适量水溶解

C．将已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中

D．将容量瓶盖紧，振荡，摇匀

E．改用胶头滴管加水，使溶液凹液面恰好与刻度线相切

F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度线1～2cm处

（3）操作A中，将洗涤液都移入容量瓶，其目的是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

溶液注入容量瓶前需恢复到室温，这是因为

________________________________________________________________________。

（4）若出现如下情况，对所配溶液浓度将有何影响？

（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）

若容量瓶中有少量蒸馏水

________________________________________________________________________；

若定容时俯视刻度线

________________________________________________________________________。

（5）若实验过程中出现如下情况如何处理？

加蒸馏水时不慎超过了刻度

________________________________________________________________________；

向容量瓶中转移溶液时不慎有液滴掉在容量瓶外面

________________________________________________________________________。

解题反思　配制物质的量浓度溶液时，注意选择容量瓶的规格。

如配制480mL溶液，则选择500mL容量瓶。

三、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析

1．原理依据

根据cB＝

＝

判断。

其他不变时：

（1）凡是使m或nB增大的因素，使cB偏大；

（2）凡是使m或nB减小的因素，使cB偏小；

（3）凡是使V增大的因素，使cB偏小；

（4）凡是使V减小的因素，使cB偏大。

2．误差分析

以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例。

c（NaOH）＝

＝

其中M（NaOH）不变，不规范的操作过程会导致m（NaOH）和V的值发生变化，从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。

具体情况如下：

能引起误差的一些操作

因变量

c/mol·L－1

m

V

砝码与物品颠倒（使用游码）

减小

—

偏　低

称量时间过长

减小

—

用滤纸称NaOH

减小

—

向容量瓶注液时少量溅出

减小

—

未洗涤烧杯和玻璃棒

减小

—

定容时，水多用滴管吸出

减小

—

定容摇匀后液面下降再加水

—

增大

定容时仰视刻度线

—

增大

砝码沾有其他物质或已生锈

增大

—

偏　高

未冷却至室温就注入容量瓶定容

—

减小

定容时俯视刻度线

—

减小

称量前小烧杯内有水

—

—

不　变

定容后经振荡、摇匀，静置液面下降

—

—

方法点拔　定容时仰视或俯视刻度线产生的误差图解

（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，刻度线低于液面的实际刻度，故加水量偏多，导致溶液体积偏大，浓度偏小。

（2）俯视刻度线（图2）。

与仰视刻度线恰好相反，刻度线高于液面的实际读数，使得加水量偏少，浓度偏大。

例3

　在配制一定物质的量浓度溶液的实验中，下列操作对所配溶液浓度无影响的是________（填字母，下同）；会使所配溶液的浓度偏大的是________；会使所配溶液的浓度偏小的是________。

A在烧杯中溶解溶质，搅拌时不慎溅出少量溶液

B．未将洗涤烧杯内壁的溶液转移入容量瓶

C．容量瓶中所配的溶液液面未到刻度线便停止加水

D．将配得的溶液从容量瓶转移到干燥、洁净的试剂瓶中时，有少量溅出

E．将烧杯中溶液转移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸馏水

F．容量瓶中液面将达到刻度线时，俯视刻度线和液面

变式训练3　下列配制的溶液浓度偏高的是（　　）

A．配制盐酸用量筒量取盐酸时俯视刻度线

B．配制盐酸定容时，仰视容量瓶刻度线

C．称量4.0gNaOH配制0.1mol·L－1NaOH溶液1000mL时，砝码错放在左盘

D．NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶至刻度线

1．1mol·L－1硫酸溶液的含义是（　　）

A．1L水中含有1mol硫酸

B．1L溶液中含1molH＋

C．将98g硫酸溶于1L水所配成的溶液

D．从1L溶液中取出500mL后，剩余溶液的浓度仍为1mol·L－1

2．在0.5L某浓度的NaCl溶液中含有0.5molNa＋，下列对该溶液的说法中不正确的是（　　）

A．该溶液的物质的量浓度为1mol·L－1

B．该溶液中含有58.5gNaCl

C．配制100mL该溶液需用5.85gNaCl

D．量取100mL该溶液倒入烧杯中，烧杯中Na＋的物质的量为0.1mol

3．实验室中需要配制2mol·L－1的NaOH溶液950mL，配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaOH的质量分别是（　　）

A．950mL,96.0gB．500mL,80.0g

C．1000mL,80.0gD．1000mL,76.0g

4．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固体后，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注入未经干燥的洁净容量瓶中

5．用容量瓶配制一定物质的量浓度的NaCl溶液的实验中，会使所配溶液浓度偏高的是（　　）

A．定容时加水加多了，用滴管吸出溶液至刻度线

B．定容时仰视刻度线

C．没有洗涤溶解NaCl固体的烧杯和玻璃棒

D．称量NaCl固体时砝码上有杂质

6．实验室用氢氧化钠固体配制1.00mol·L－1的NaOH溶液500mL，回答下列问题。

（1）关于容量瓶的使用，下列操作正确的是________。

a．使用前要检验容量瓶是否漏液

b．用蒸馏水洗涤后必须要将容量瓶烘干

c．为了便于操作，浓溶液稀释或固体溶解可直接在容量瓶中进行

d．为了使所配溶液浓度均匀，定容结束后，要摇匀

e．用500mL的容量瓶可以直接配制480mL溶液

f．当用容量瓶配制完溶液后，可用容量瓶存放配制的试剂

（2）请补充完整实验的简要步骤：

①计算；②称量NaOH固体________g；③溶解；④冷却并移液；⑤洗涤并转移；⑥________；⑦摇匀。

（3）本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平（带砝码）、镊子、量筒、玻璃棒，还缺少的仪器是________、________。

（4）上述实验操作②③都要用到小烧杯，其作用分别是______________和______________。

（5）如图是该同学转移溶液的示意图，图中有两处错误，请写出：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________。

（6）在配制过程中，其他操作都是正确的，下列操作会引起浓度偏高的是________（填字母）。

A．转移溶液时不慎有少量液体洒到容量瓶外面

B．定容时俯视刻度线

C．未冷却到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摇匀，静置后，发现液面低于刻度线，再加水至刻度线