化學計量在實驗中的應用物質的量在化學實驗中的應用14第1頁/共75頁新知初探自學導引自主學習一、物質的量濃度單位體積物質的量mol/L或mol·L－1第2頁/共75頁二、一定物質的量濃度溶液的配制配制100mL1.00mol/LNaCl溶液0.1mol5.85g托盤天平鑰匙燒杯玻璃棒第3頁/共75頁100ml容量瓶玻璃棒2~3100ml容量瓶1~2cm膠頭滴管凹液面最低點與刻度線相切第4頁/共75頁自主體驗1.(2012·焦作高一檢測)在100mL的溶液中溶有0.1molNaCl和0.1molMgCl2，此溶液中Cl－的物質的量濃度為(

)A．3mol·L－1

B．2mol·L－1C．0.3mol·L－1 D．0.2mol·L－1解析：選A。在100mL的該溶液中：n(Cl－)＝0.1mol＋0.2mol＝0.3mol；c(Cl－)＝0.3mol/0.1L＝3mol·L－1。第5頁/共75頁第6頁/共75頁3.配制250mL0.5mol·L－1NaOH溶液，在下列儀器中①托盤天平②量筒③燒杯④玻璃棒⑤漏斗⑥500mL容量瓶⑦藥匙⑧250mL容量瓶⑨膠頭滴管⑩坩堝，需要用到的有(

)第7頁/共75頁A．①③④⑥⑨⑩ B．①④⑦⑧⑨⑩C．①③④⑦⑧⑨ D．①②④⑤⑧⑨解析：選C。因溶質(NaOH)為固體，故需要托盤天平；容量瓶必須注明規格——250mL容量瓶，此外需燒杯、藥匙、玻璃棒、膠頭滴管，故選C。第8頁/共75頁要點突破講練互動探究導引1

在容量瓶上有哪些標注？提示：容量瓶上標有溫度、容積和一條環形刻度線。探究導引2

配制480mL溶液需哪種規格的容量瓶？提示：500mL容量瓶。要點一容量瓶的使用及誤差分析第9頁/共75頁要點歸納1.容量瓶的使用(1)結構容量瓶的形狀為細頸、梨形、平底玻璃容器,帶有磨口玻璃塞，在其梨形部位標有溫度和容積，頸部有一條環形標線，以示液體定容到此時的體積。常用的容量瓶的規格有100mL、250mL、500mL、1000mL等。第10頁/共75頁(2)用途:用來配制一定物質的量濃度的溶液.(3)檢查漏水的方法使用前必須檢查是否漏水，檢查的方法是：往瓶內加入一定量水，塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底,把瓶倒立過來,觀察瓶塞周圍是否有水漏出.如果不漏水,將瓶正立并將瓶塞旋轉180°后塞緊,仍把瓶倒立過來,再檢查是否漏水.經檢查不漏水的容量瓶才能使用.第11頁/共75頁(4)選擇容量瓶的原則選擇容量瓶遵循“大而近”原則：所配溶液的體積等于或略小于容量瓶的容積。因為容量瓶的規格是固定的，配制溶液時要根據溶液的體積選擇匹配的容量瓶。2.配制溶液時的誤差分析(1)誤差分析(以配制一定物質的量濃度的NaOH溶液為例)第12頁/共75頁可能引起誤差的一些操作過程分析對c的影響mV稱量過程誤差分析稱量時間過長減小—偏低用濾紙稱NaOH固體減小—偏低物質、砝碼位置放反(使用了游碼)減小—偏低第13頁/共75頁可能引起誤差的一些操作過程分析對c的影響mV配制過程誤差分析移液前容量瓶內有少量水不變不變無影響轉移液體時有少量灑落減小—偏低未洗滌燒杯和玻璃棒減小—偏低第14頁/共75頁可能引起誤差的一些操作過程分析對c的影響mV配制過程誤差分析未冷卻到室溫就注入定容—減小偏高定容時水加多后用滴管吸出減小—偏低定容搖勻后液面下降再加水—增大偏低第15頁/共75頁可能引起誤差的一些操作過程分析對c的影響mV配制過程誤差分析定容時俯視刻度線—減小偏高定容時仰視刻度線—增大偏低第16頁/共75頁(2)仰視或俯視刻度線圖解第17頁/共75頁①仰視刻度線(圖1)。由于操作時是以刻度線為基準加水，從下向上看，最先看見的是刻度線，刻度線低于凹液面的實際讀數，故加水量偏多，導致溶液體積偏大，結果偏低。②俯視刻度線(圖2)。與①恰好相反，刻度線高于凹液面的實際讀數，使得加水量偏小，結果偏高。第18頁/共75頁特別提醒第19頁/共75頁即時應用1.(2012·伊犁高一檢測)用18mol/L濃硫酸配制100mL3.0mol/L稀硫酸的實驗步驟如下:①計算所用濃硫酸的體積；②量取一定體積的濃硫酸;③溶解；④轉移、洗滌;⑤定容、搖勻。回答下列問題：第20頁/共75頁(1)所需濃硫酸的體積是________mL，量取濃硫酸所用的量筒的規格是________。(填選項字母)A．10mL

B．25mL

C．50mL

D．100mL(2)第③步實驗的操作是________________。(3)第⑤步實驗的操作是________________。第21頁/共75頁(4)下列情況對所配制的稀硫酸濃度有何影響？(用“偏大”、“偏小”或“無影響”填寫)A．所用的濃硫酸長時間放置在密封不好的容器中______________________________；B．容量瓶用蒸餾水洗滌后殘留有少量的水____________________________________；C．所用過的燒杯、玻璃棒未洗滌___________________________________;第22頁/共75頁D．定容時俯視溶液的凹液面____________.解析：(1)用濃硫酸配制100mL3.0mol/L稀硫酸，需要硫酸的物質的量為0.1L×3.0mol/L＝0.3mol，所需濃硫酸的體積為0.3mol÷18mol/L＝16.7mL，故選用25mL的量筒；(4)濃硫酸長時間放置在密封不好的容器中會吸水，其濃度變小，因量取的濃硫酸體積不變，故所含溶質減少，第23頁/共75頁導致所配制稀硫酸的濃度偏小；容量瓶殘留有少量的水，不會影響濃度；未洗滌燒杯、玻璃棒，溶質會損失，濃度偏小；定容時俯視溶液的凹液面，液面實際未到刻度線，溶液體積偏小，濃度偏大。答案：(1)16.7

B(2)先向燒杯中加入30mL蒸餾水，然后將濃硫酸沿燒杯內壁緩慢倒入燒杯中，并用玻璃棒攪拌第24頁/共75頁(3)繼續向容量瓶中注入蒸餾水至離刻度線1～2cm處，改用膠頭滴管向容量瓶中滴加至凹液面與刻度線相切為止。塞緊瓶塞，倒轉搖勻(4)A.偏小B．無影響C．偏小D．偏大第25頁/共75頁要點二物質的量濃度的簡單計算探究導引3從物質的量濃度為2mol/L的K2SO4溶液中取出10mL，K＋的物質的量濃度是多少？提示：4mol/L。探究導引4將物質的量濃度為3mol/L的NaCl溶液稀釋到原來的3倍,稀釋后的溶液的濃度是多少？提示：1mol/L。第26頁/共75頁要點歸納1.已知一定體積的溶液中溶質的量，計算溶質的物質的量濃度的方法(1)若已知溶質質量第27頁/共75頁(2)若已知溶液中某粒子的個數2.一定體積的氣體(標準狀況)溶于水后形成的溶液中溶質的物質的量濃度的計算方法(1)若已知溶液的體積第28頁/共75頁第29頁/共75頁第30頁/共75頁第31頁/共75頁第32頁/共75頁第33頁/共75頁(3)運用電荷守恒定律時，要特別注意離子所帶電荷數參與計算，即離子濃度要乘以每個離子所帶電荷的數值。4.溶液的稀釋或混合計算(1)將濃溶液加水稀釋，稀釋前后溶質的物質的量和質量都保持不變。存在公式：c(濃)·V(濃)＝c(稀)·V(稀)m(濃)·w(濃)＝m(稀)·w(稀)第34頁/共75頁(2)同一溶質不同濃度的兩溶液相混合，混合后，溶質的總物質的量(或總質量)等于混合前兩溶液中溶質的物質的量之和(或質量之和)。存在等式：c1·V1＋c2·V2＝c(混)·V(混)m1·w1＋m2·w2＝m(混)·w(混)第35頁/共75頁第36頁/共75頁即時應用2.將10.6gNa2CO3溶于水配成1L溶液。(1)該溶液中Na2CO3的物質的量濃度為____,溶液中Na＋的物質的量濃度為________。(2)向該溶液中加入一定量NaCl固體，使溶液中Na＋的物質的量濃度為0.4mol/L(假設溶液體積不變)，需加入NaCl的質量為________，Cl－的物質的量濃度為_______。第37頁/共75頁第38頁/共75頁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頁/共75頁要點三物質的量濃度與溶質的質量分數的比較與換算探究導引51mol/L的NaCl溶液與1%的NaCl溶液，含義相同嗎？提示：不同。第40頁/共75頁探究導引698%的濃硫酸(密度為1.84g/cm3)的物質的量濃度是多少？提示：18.4mol/L。探究導引712mol/L的濃鹽酸(密度為1.19g/cm3)的質量分數是多少？提示：36.8%。第41頁/共75頁要點歸納1.物質的量濃度與質量分數的比較物質的量濃度溶質的質量分數溶質的表示方法用物質的量表示(mol)用質量表示(g)溶液的表示方法用體積表示(L)用質量表示(g)第42頁/共75頁第43頁/共75頁第44頁/共75頁第45頁/共75頁第46頁/共75頁即時應用3.(2012·郴州高一檢測)如圖為某市售鹽酸試劑瓶上的部分數據。該市售鹽酸的物質的量濃度為________。品名：鹽酸；分子式：HCl；相對分子質量：36.5；外觀：合格；密度：約為1.18g/cm3；質量分數：36.5%；第47頁/共75頁答案：11.8mol/L第48頁/共75頁題型探究權威預測題型1物質的量濃度概念的理解例1

使用膽礬配制1L0.1mol·L－1的CuSO4溶液，正確的做法是(

)A．將膽礬加熱除去結晶水后，稱取16g溶于1L水中B．稱取膽礬25g溶于1L水中第49頁/共75頁C．將25g膽礬溶于少量水，然后將溶液稀釋到1LD．將16g膽礬溶于少量水，然后將此溶液稀釋至1L【思路點撥】物質的量濃度指的是單位體積內所含溶質的物質的量，在該題中用CuSO4·5H2O來配制CuSO4溶液要注意兩點：第50頁/共75頁(1)找到CuSO4·5H2O和CuSO4之間的質量關系。(2)溶液的體積最終為1L。【解析】1L0.1mol·L－1的CuSO4溶液中溶質的物質的量：n(CuSO4)＝1L×0.1mol·L－1＝0.1mol，其質量為16g，若要稱取CuSO4·5H2O，應稱取25g。第51頁/共75頁所以有2種方案：稱取16gCuSO4溶于水配成1L溶液或稱取25g膽礬溶于水配成1L溶液。【答案】C【名師點睛】在理解物質的量濃度時要注意以下幾點：(1)溶液的體積不是指溶劑的體積，也不是溶質和溶劑的體積和。第52頁/共75頁(2)“物質的量”是指溶液中溶質的物質的量,尤其是配制溶液時所選藥品是否與溶液中最終的溶質一致，如用Na2CO3·10H2O配制Na2CO3溶液。(3)物質的量濃度的大小與溶液的體積無關。(4)溶液取出后其物質的量濃度不變，但因溶液的體積不同而導致溶質的物質的量不同。(5)討論離子濃度時還應注意物質的化學組成.如1mol·L－1的AlCl3中c(Cl－)＝3mol·L－1。第53頁/共75頁題型2一定物質的量濃度溶液的配制例2

實驗室欲用NaOH固體配制1.0mol·L－1的NaOH溶液240mL：(1)配制溶液時,一般可以分為以下幾個步驟:①稱量②計算③溶解④搖勻⑤轉移⑥洗滌

⑦定容⑧冷卻⑨搖動第54頁/共75頁其正確的操作順序為______________。本實驗必須用到的儀器有天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、______________________________。(2)某同學欲稱量NaOH的質量，他先用托盤天平稱量燒杯的質量，天平平衡后的狀態如圖所示。燒杯的實際質量為________g，要完成本實驗該同學應稱出_______gNaOH。第55頁/共75頁(3)使用容量瓶前必須進行的一步操作是_________________________________。(4)在配制過程中，其他操作都是正確的，下列操作會引起誤差偏高的是________。第56頁/共75頁A．轉移溶液時不慎有少量灑到容量瓶外面B．定容時俯視刻度線C．未冷卻至室溫就將溶液轉移到容量瓶并定容D．定容后塞上瓶塞反復倒轉搖勻，靜置后,液面低于刻度線，再加水至刻度線第57頁/共75頁【解析】(1)配制1.0mol·L－1NaOH溶液的步驟為：計算所需NaOH固體的質量→用托盤天平稱量→在燒杯中溶解→冷卻至室溫→向容量瓶中轉移溶液→洗滌燒杯及玻璃棒→搖動容量瓶→向容量瓶中加水定容→反復上下顛倒，搖勻容量瓶。根據實驗步驟即判斷出所用儀器還有250mL容量瓶和膠頭滴管.第58頁/共75頁(2)該同學將砝碼與燒杯放反了，所以稱得NaOH的質量為(20g＋10g)－2.6g＝27.4g,應稱NaOH質量為1.0mol·L－1×0.25L×40g·mol－1＝10.0g。(3)使用容量瓶的第一步操作為查漏。(4)A使溶質物質的量減小，濃度偏低；B、C使體積減小，濃度偏高；D多加了水，體積偏大，濃度偏低。第59頁/共75頁【答案】(1)②①③⑧⑤⑥⑨⑦④

250mL容量瓶、膠頭滴管(2)27.4

10.0

(3)查漏(4)BC【易誤警示】掌握常用儀器(容量瓶、量筒、天平、膠頭滴管、玻璃棒、燒杯等)的使用方法和一定物質的量濃度溶液配制的操作步驟，運用物質的量濃度的計算公式進行有關實驗的誤差分析，第60頁/共75頁這類題就能迎刃而解。用量筒量取溶液或用容量瓶定容時，易犯的錯誤是俯視或仰視刻度線，這樣會使讀數偏大或偏小；用量筒量取的液體，不包括內壁殘留的液體。用量筒量取溶液倒入燒杯后，不要用水洗量筒，這樣會使結果偏高；容量瓶定容，倒轉容量瓶幾次后，發現凹液面最低點低于刻度線，是正常的，不需再補幾滴水到刻度線。第61頁/共75頁

將190gMgCl2溶于水配制成1L溶液。(1)該溶液中MgCl2的物質的量濃度為_____,溶液中Cl－的物質的量濃度為________。(2)配制1mol·L－1的MgCl2溶液500mL，需該溶液的體積為________。題型3溶液的稀釋規律及電荷守恒規律例3第62頁/共75頁(3)向(2)中500mL溶液中再通入一定量的HCl氣體后，溶液中Cl－的物質的量濃度為3mol·L－1(假設溶液體積不變)，則溶液中H＋的物質的量濃度為________，通入HCl氣體的體積(標準狀況下)為________。第63頁/共75頁第64頁/共75頁(3)根據電荷守恒有：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頁/共75頁第66頁/共75頁(2)應用稀釋規律：c(濃