物质的量浓度
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物质的量浓度[要点剖析]1.物质的量浓度:单位体积溶液里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度。
几个关系式:C=n/V、C=1000ρw/M、C1V1=C2V22.一定物质的量浓度溶液的配制配制步骤:⑴计算:计算溶质的质量或浓溶液的体积⑵称量固体或量取液体⑶溶解固体或稀释液体⑷转移、洗涤(有放热现象的需冷却)⑸定容⑹摇匀⑺装瓶认识容量瓶,掌握其使用原理和方法3.误差分析(所配溶液中溶质的实际浓度与理论浓度的比较)⑴称量时所用砝码生锈。
⑵将烧杯中的溶液转移至容量瓶后,未对烧杯进行荡洗。
⑶定容时,俯视(或仰视)容量瓶刻度线。
⑷固体溶解或浓溶液稀释时伴有散热现象,溶液未冷却即转移到容量瓶中进行定容。
⑸将烧杯中的溶液转移到容量瓶内时,不慎将液体洒到容量瓶外。
⑹将定容后的溶液摇匀后,静置,发现液面低于刻度线,用滴管加少量水使液面重新恢复至与刻度线相平。
⑺定容时,液面不小心超过了刻度线,并用滴管将超出的部分吸去。
⑻其它情况下可能引起的误差,应由同学们在实验研究中补充、总结。
[典型例析]例1.实验室中有质量分数为98%、密度为1.84g/cm3的浓硫酸。
某次化学实验时,同学们需要980mL、浓度为2mol/L的稀硫酸,请你求算出配制稀硫酸所需浓硫酸的体积,并简述实验的操作步骤。
[剖析]这是溶液配制中的有关浓溶液稀释,根据稀释前后溶质的物质的量不变的等量关系,求得所需浓硫酸的体积。
这是寓实验操作于一起的化学计算,考虑到实际操作时容量瓶的规格,所取容量瓶的容积应等于或稍大于所配溶液的体积,因此,本实验中所配稀硫酸的体积应以1000mL 来进行求解。
[解答]V[H2SO4(浓)]×1.84g/cm3×98%=1L×2mol/L×98g/mol V[H2SO4(浓)]=108.7mL根据计算所得的结果,先量取108.7mL浓硫酸,在500mL烧杯中加入200mL左右的水,将浓硫酸进行稀释,待稀释液冷却后,再将溶液转移到1000mL容量瓶中,加水至刻度线1~2cm时,将溶液轻轻摇匀,改用胶头滴管逐滴加水,水平观察,注意液面上升的情况,当液面凹面最低点恰好与刻度线相切时,停止加水,最后盖紧瓶塞,将容量瓶倒转数次,将溶液混匀。
名词解释物质的量浓度物质的量浓度是描述溶液中溶质相对于溶剂的含量的一个重要物理量。
在化学和生物学等领域,物质的量浓度被广泛用于分析和研究溶液的性质和反应。
一、物质的量浓度的定义和计算方法物质的量浓度是指单位体积(或单位质量)溶液中所含溶质的物质的量。
常用的表示单位是摩尔/升(mol/L),也可以使用克/升(g/L)或摩尔/千克(mol/kg)等。
物质的量浓度(C)可以通过以下公式计算:C = n/V其中,C表示物质的量浓度(单位为mol/L),n表示溶质的物质的量(单位为mol),V表示溶液的体积(单位为升)。
二、物质的量浓度的意义和应用1. 分析化学中的应用:物质的量浓度在分析化学中具有重要的应用价值。
通过测量溶液中溶质的物质的量浓度,可以确定溶液中溶质的化学物质的含量。
这对于药物、食品和环境监测等领域非常重要。
2. 反应速率的影响:在化学反应中,物质的量浓度对反应速度具有重要影响。
根据速率定律,反应速率与反应物的物质的量浓度相关。
通过控制反应物的物质的量浓度,可以调节反应速率,实现对反应过程的调控。
三、物质的量浓度与溶解度物质的量浓度与溶解度之间存在一定的关系。
溶解度是指在一定温度下,单位体积溶剂中能够溶解的溶质的最大量。
一般情况下,溶质的溶解度与溶液的物质的量浓度呈正相关关系。
也就是说,物质的量浓度越高,溶质的溶解度也会增加。
四、混合溶液中物质的量浓度的计算当涉及到混合溶液时,计算物质的量浓度要考虑各个组分的贡献。
以二元混合溶液为例,若有两种溶质A和B,其物质的量分别为nA和nB,体积分别为VA和VB。
则混合溶液的总物质的量浓度可以通过以下公式计算:C = (nA + nB) / (VA + VB)通过混合溶液中各组分的物质的量浓度,可以实现对溶液成分的精确控制,且为后续实验和研究提供了基础数据。
五、物质的量浓度与稀释在实验中,常常会涉及到对溶液的稀释。
稀释是指通过加入溶剂,降低溶液中溶质的物质的量浓度。
学科: 化学教学内容:【基础知识精讲】一、物质的量浓度1.概念:以单位体积溶液里所含溶质B 的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B 的物质的量浓度.2.表达式: c(B)=)())((L V mol B n 和溶液的质量分数w(B)=)())((g m g B m ×100%有本质区别. 3.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.二、物质的量浓度的配制(1)认识新仪器——容量瓶一定物质的量浓度溶液的配制是本节重点之一.首先应用明确,配制这种物质的量浓度的溶液,所用的专用仪器——容量瓶,它的使用要注意以下几点.①只用于配制溶液,不能用作反应容器;②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;③用容量瓶不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液.这是因为容量瓶的规格是固定的,常用的有50mL 、100mL 、250mL 、500mL 、1000mL 等规格,配制溶液时可据所需溶液的体积选择合适的容量瓶;④使用前,除洗涤外,还应检验容量瓶是否漏液;⑤向容量瓶注入液体时,应沿细玻璃棒注入,以防注入操作时液体流出而损失;⑥容量瓶上只有一个刻度线,正确读数时,要使视线、容量瓶刻度线和瓶内液面的最低点相切.(2)物质的量浓度溶液的配制步骤:①计算:求出所配制溶液的溶质的质量和溶液的体积.如果是用浓溶液(如浓H 2SO 4)来配制物质的量浓度的稀溶液,则需求算出浓溶液所需用的体积;②称量:如果溶质是固体,可用天平称量溶质的质量;如果是浓溶液,可用量筒来量取溶液的体积;③溶解、移液:把称量好的溶质或浓溶液放入烧杯中,加适量的蒸馏水溶解、搅拌静置到室温下,再用玻璃棒引流,让溶解后的溶液沿玻璃棒注入容量瓶内;④洗涤、移液:用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤后的溶液都要注入容量瓶内,以确保溶质全部进入容量瓶,防止产生误差;⑤摇匀、定容:把上述容量瓶小心摇动,使里面的溶液混合均匀,然后注入蒸馏水直至液面离刻度线2~3cm,改用胶头滴管逐滴加水至与液面刻度线相平.盖好瓶塞,倒置后摇匀.⑥装瓶、贴签:最后把上面配好的溶液转移至规定的试剂瓶,贴好标签,写明溶液名称和物质量浓度.注:a.配制一定物质的量浓度的溶液时,量筒内壁的残液为什么不要冲洗?因常用的量筒与移液管、滴定管一样均属于“流出量式”的量具.如用量筒量取20mL 硫酸,倒出的液体(不包括内壁残留液)就是20mL.b.用胶头滴管滴入蒸馏水定容后,再盖上容量瓶盖颠倒几次后出现液面低于刻度线,为什么?能否再加蒸馏水?因为容量瓶属“容纳量式”的玻璃量器.用胶头滴管加入蒸馏水定容到液面正好与刻度线相切时,溶液体积恰好为容量瓶的标定容量.如果再振荡容量瓶(一般用手指压紧容量瓶的磨口玻璃塞颠倒几次)后,竖直容量瓶时会出现瓶内液面低于刻度线,这是因为极少量溶液在磨口处损耗了(沾在瓶塞或磨口处).容量瓶的刻度是以“容纳量”为依据,所以颠倒后不需再加蒸馏水至刻度,若再加,则所配溶液浓度会变小.三、物质的量浓度与溶质的质量分数间的关系c(B)=)mol/g(M)L(1w)mL/g()mL(1000⨯⨯ρ⨯四、溶液稀释:溶质不变: m浓·w浓=m稀·w稀溶质的物质的量不变:c浓·v浓=c稀·v稀【重点难点解析】1.配制一定物质的量浓度的溶液时,应注意以下问题①配制物质的量浓度溶液是将一定质量或体积的溶质按溶液的体积在选定的容量瓶中定容,因而完全不需要计量水的用量.②不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液是因为配制过程中是用容量瓶来定容的,而容量瓶的规格又是固定的.常用的有25mL、50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等.③溶液注入容量瓶前需恢复到室温.这是因为溶质在烧杯内稀释或溶解时常有热效应.④用胶头滴管定容后再振荡,出现液面低于刻度线时不要再加水.这是因为容量瓶是属“容纳量”式的玻璃量器(指注入量器的液体体积等于刻度所示的体积),用胶头滴管定容到液面正好和刻度线相切时,溶液体积恰好为容量瓶的标定容量.之所以在把容量瓶再振荡后,竖直容量瓶时会出现瓶内液面低于刻度线的现象,是因为极少量溶液在湿润磨口处而损失了.⑤配制物质的量浓度溶液时切不可直接将溶液转入容量瓶中,更不可用于进行化学反应的实验.⑥如果加水定容时超过了刻度线,不能将超出的部分再吸走,必须重新配制.⑦如果摇匀时不小心洒出几滴,不能再补加水到刻度,必须重新配制.因洒出的溶液中带走了一部分溶质,再补加水,同样也会使所配溶液浓度偏低.⑧溶质溶解的操作在转移至容量瓶时,必须用少量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗净2~3次,并将洗涤液一并倒入容量瓶中.因为烧杯壁及玻璃棒表面沾有溶质,如不洗涤,溶质有损失,所配溶液的浓度偏低.⑨用溶液配制一定物质的量浓度的溶液时,需用移液管移取原溶液.先将移液管洗净,然后用原溶液润洗2~3次移液管再取溶液,否则使所配溶液浓度偏低.另外,称液管尖嘴部分残留的液滴不能吹入容量瓶中,否则导致所配溶液浓度偏高.⑩配制NaOH 溶液时,必须用带盖的称量瓶或用小烧杯快速称量NaOH 固体.因NaOH 固体易潮解,且有腐蚀性,称量过程中时间越长,吸水越多,导致所配溶液浓度偏低;若在纸上直接称量,NaOH 吸水潮解并粘在纸上,会损失部分NaOH ,使所配溶液浓度偏低.另外,潮解后固体表面的溶液渗过纸后会腐蚀托盘.2.物质的量浓度与质量分数之间的区别和联系:例1 市售浓硫酸中溶质的质量分数98%,密度为1.84g/cm .计算市售浓硫酸中H 2SO 4的物质的量浓度.解析 利用公式:)SO (H 42c =MW ρ1000 mol/L =98%9884.11000⨯⨯mol/L =1.84mol/L例2 在标准状况下,将V 升A 气体(摩尔质量为Mg/mol)溶于1L 水中,所得溶液密度为dg/mL,则此溶液的物质的量浓度为( )A. 22400100+MV Vd B.22400+MV Vd C. 22400100+MV VdM D.d )1V (4.22MV + 解析 此题要求的是物质的量浓度.根据定义只有求出溶质的物质的量及溶液体积才可求得.标准状况下1LA 气体的物质的量=V/22.4摩,溶液的质量=溶质质量+溶剂质量=MV/22.4+1×1000,将溶液质量变为溶液的体积需要借助“密度”这一桥梁,此处所得的体积为mL ,必须再除1000变为L ,总式如下:dM V V⨯⨯+•1000100014.224.22答案 A【难解巧解点拨】例1使相同物质的量浓度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液中的Cl-离子完全沉淀时,若所用浓度相同的AgNO3溶液体积比为3∶2∶1,则上述三种溶液的体积比是( )A.9∶3∶1B.3∶2∶1C.6∶3∶2D.9∶4∶1分析变形法.若消耗AgNO3溶液的体积一样多时,变形式如下:NaCl MgCl2AlCl3↓↓↓6NaCl 3MgCl22AlCl3体积比6∶3∶2↓×3 ↓×2 ↓×118NaCl 6MgCl2 2AlCl3体积比9∶3∶1故选(A).例2今有3mol/L的盐酸和硫酸溶液各100mL,分别加入等质量的铁粉,反应完毕,生成的气体质量之比是3∶4,则盐酸中加入铁粉的质量为( )A.5.6gB.8.4gC.11.2gD.16.8g分析极限估算法.加入的是等质量的铁,为什么产生的氢气不是1∶1,说明等质量的金属在一种酸中未溶解完,在另一种酸中溶解完了.具体地说,金属在盐酸中应有剩余.盐酸0.3mol含H+0.3mol,硫酸0.3mol含H+0.6mol,如果两酸都反应完了,则氢气质量之比应为1∶2,已知其比为3∶4,故含H+多的硫酸未反应完;含H+较少的盐酸反应完了,但铁过量(有剩余).找极限.硫酸最多耗铁16.8g(0.6×56/2=16.8),盐酸最多耗铁8.4g(0.3×56/2=8.4),因此,根据上述分析可以想象,加入的铁粉必然小于最高极限16.8g(因酸有剩余)而大于8.4g(因铁过量),不必经过计算,符合3∶4要求的铁究竟是多少克,可以估算出来,答案是(C).例3 (1)用18mol/L的硫酸配制100mL 1.0mol/L硫酸,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(填写标号).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,缓慢加入蒸馏水到接近标线2cm~3cm处,用滴管滴加蒸馏水到标线.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,缓慢加入蒸馏水到接近标线2cm~3cm处,用滴管滴加蒸馏水到标线.E.盖好瓶塞,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.分析 (1)用18mol/LH2SO4配制1.0mol/LH2SO4,实际是稀释问题的计算及物质的量浓度溶液配制实验操作.根据稀释定律c1V1=c2V2可计算18mol/L浓H2SO4的体积,V1=c2V2/c1=1.0mol/L×100mL(18mol/L)=5.6mL.该体积的液体用10mL量筒量取比用100mL量筒量取误差要小,故应选E,不能选A.答案为:G、E、C、H、F或E、G、C、H、F.(2)主要涉及的是容量瓶的使用方法.用待配溶液润洗容量瓶,这样会使内壁附着溶质,导致所配溶液浓度偏大,B不正确;若在容量瓶中进行溶解或稀释,由于热效应会使溶液的体积和容量瓶的容量发生改变,所配溶液浓度有误差,C、D不正确.答案为B、C、D.例4用10mL,0.1mol·L-1的BaCl2溶液恰好使相同体积的硫酸铁、硫酸锌和硫酸钾三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀.则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是( )A.3∶2∶2B.1∶2∶3C.1∶3∶3D.3∶1∶1分析 此题虽给出BaCl 2溶液的量,但求的是硫酸盐的物质的量之比,为简化运算,可抛开BaCl 2的给出量而设BaCl 2为1mol ;由Fe 2(SO 4)3、ZnSO 4、K 2SO 4的化学式可看出,能沉淀1molBa 2+需SO 42-1mol ,而需三种盐的物质的量分别是31mol 、1mol 、1mol ,又因三种盐的体积相同,浓度之比等于物质的量之比,为31∶1∶1=1∶3∶3,故答案为C. 例5 某温度下22%NaNO 3溶液150mL.加水100g 稀释后浓度为14%,求原溶液的物质的量浓度?分析 (一)利用稀释规律和公式c B =Vn B 解:m [NaNO 3(aq)]×22%=(m [NaNO 3(aq)]+100g)×14%m [NaNO 3(aq)]=175g故原c(NaNO 3)= Lmol g g 15.085%221751-•⨯=3.0mol ·L -1 (二)利用c=)(1)/()/()(1000L mol g M W mL g mL ⨯⨯⨯ρ公式 先求原溶液的密度ρ即据 150mL ×ρ×22%=(150mL ×ρ+100g)×14%故ρ=1.17g ·mL -1故原c(NaNO 3)= Lmol g mL g mL 185%2217.1)(100011⨯•⨯•⨯--=3.0mol ·L -1【课本难题解答】P62 三、4 )SO H (42n 浓=M W PV •=98%9884.1250⨯⨯=4.6mol )SO (H 42C =V n =3106006.4-⨯=7.67mol/L【典型热点考题】例1 将50%的硫酸溶液和10%的硫酸溶液等体积混合,所得溶液溶质的质量分数( )A.大于30%B.小于30%C.等于30%D.无法判断解析 通过转变假设方法,改变条件,迅速得出结论.设50%和10%两硫酸密度分析为ρ1和ρ2,并将其等质量混合,质量均为m ,溶液溶质的质量分数为mm m 2%10%50⨯+⨯×100%=30%.因为对于硫酸溶液而言,浓度越大,密度越大,即ρ1>ρ2,所以两溶液等体积混合时,50%硫酸溶液的质量必大于10%硫酸溶液的质量,混合溶液的质量分数必大于30%.答案 A例2 把70%的HNO 3溶液(ρ=1.4g/cm 3)加到等体积水中,稀释后HNO 3溶液的质量分数是( )A.0.35B.<0.35C.>0.35D.≤0.35解析 HNO 3溶液等质量稀释,11%701+⨯=0.35;等体积稀释,114.11%704.11⨯+⨯⨯⨯=0.41,0.41>0.35.结论是密度大于1的溶液等体积稀释的质量分数大于等质量稀释.本题选C.例3 现有100mL1mol ·L -1的纯碱溶液和100mL1.25mol ·L -1的盐酸.(1)若将上述纯碱溶液逐滴加入到盐酸中,忽略CO 2溶解的量,求收集到CO 2的体积(标准状况).(2)若将上述盐酸逐滴加入到纯碱溶液中,反应完全后,CO 2在溶液中的浓度为0.04mol ·L -1,假定溶液体积不变.求收集到CO 2的体积和生成物NaCl 的物质的量浓度.解析 n(Na 2CO 3)=0.1L ×1mol ·L -1=0.1moln(HCl)=0.1L ×1.25mol ·L -1=0.125mol(1)将纯碱溶液逐滴加入到盐酸溶液中,盐酸相对过量,发生的反应为:Na 2CO 3 + 2HCl = 2NaCl+H 2O+ CO 21mol 2mol 22.4L0.1mol 0.125mol V(CO 2)因为Na 2CO 3过量,所以:2mol ∶0.125mol=22.4L ∶V(CO 2)V(CO 2)=1.4L(2)将盐酸逐滴加入到纯碱溶液中,发生的反应为:先 Na 2CO 3 + HCl = NaCl+NaHCO 30.1mol 0.125mol 0.1mol后 NaHCO 3 + HCl = NaCl+H 2O+CO 2↑0.1mol (0.125-0.1)mol n(CO 2)从后一个反应看,NaHCO 3过量,所以:n(CO 2)=0.025mol又溶解的CO 2为:n(CO 2)=c ·V=0.04mol ·L -1×(0.1L+0.1L)=0.008mol故收集到的CO 2的体积为:V(CO 2)=(0.025mol-0.008mol)×22.4L/mol ≈0.381L因为HCl 全部反应,则生成的NaCl:n(NaCl)=n(HCl)c(NaCl)=L L HCl n 1.01.0)(+=Lmol 2.0125.0 =0.625mol/L 答案 略例4 在标准状况下,一由排空气法收满氯化氢气体的烧瓶,测得烧瓶内气体对氢气的相对密度为17,现将烧瓶倒立于水中,求进入烧瓶中液体的体积占烧瓶体积的几分之几?若溶液不扩散,烧瓶内溶液的物质的量浓度是多少?解析 排空气法收集HCl 气体不够纯净,内混有空气,烧瓶内混合气体的平均分子量为2×17=34,由“十字交叉法”∴烧瓶内的气体是体积比为2∶1的HCl 和空气,由于只有HCl 易溶于水,所以HCl 占烧瓶体积的2/3,故进入烧瓶的水也占烧瓶体积的2/3.设烧瓶的体积为VL ,则[HCl ]=V V 324.22/32=4.221=0.045(mol/L) 值得注意的是无论是烧瓶内充满的全部是氯化氢,还是部分充满氯化氢气体,只要溶质不发生扩散,则浓度均为1/22.4(mol/L).例5 取1.5mol ·L -1的硫酸11.5mL ,投入0.4g 镁条,再滴入1mol ·L -1NaOH 溶液,要将溶液中Mg 2+全部沉淀下来,氢氧化钠溶液的用量至少是多少毫升?解析 本题可用两种方法解题:常规方法 按图索骥,分步求解.镁与H 2SO 4反应,过量的H 2SO 4用NaOH 中和,中和后NaOH 再将Mg 2+沉淀完全.Mg + H 2SO 4 = MgSO 4+ H 2↑244.0mol 244.0mol 244.0mol 剩余H 2SO 4:1.5mol ·L -1×0.0115L-244.0mol=120007mol 2NaOH + H 2SO 4 = Na 2SO 4+H 2O2mol 1mol 60007mol 120007mol 2NaOH + MgSO 4 = Na 2SO 4+Mg(OH)2↓2mol 1mol301mol 244.0mol 共用去NaOH: 60007mol+301mol=0.0345mol 耗1mol ·L -1NaOH 溶液: V(NaOH)=c n = 110345.0-•L mol mol =0.0345L=34.5mL 巧解巧算 始终态守恒,不考虑过程.假设反应过程没有Mg 条参与,NaOH 则只有与H 2SO 4中和,镁参与的结果是由部分Mg2+替代了H +,且这种替代是阳离子正电荷守恒的替代.因此,从计算上说,OH -与H +结合转成OH-与Mg 2+的结合,两者是相等的.所以完全可以从原始H 2SO 4的物质的量,求NaOH 的物质的量,而与镁是否参与或有多少镁参加反应没有关系.n(NaOH)=2n(H 2SO 4)=2×1.5mol ·L -1×0.0115L=0.0345mol V(NaOH)=110345.0-•L mol mol =0.0345L=34.5mL 答:略【同步达纲练习】一、选择题1.下列关于0.5mol/LBa(NO 3)2溶液的叙述中,不正确的是( )A.1L 溶液中所含阴阳离子总数是1.5N A 个B.1L 溶液中含0.5N A 个NO 3-C.500mL 溶液中Ba 2+的浓度是0.5mol/LD.500mL 溶液中含有1N A 个NO 3-2.100mL98%的浓硫酸(ρ=1.84g ·ml -1)的物质的量浓度是( ) A. 1.098%9884.1100⨯⨯⨯ mol/L B.198%9884.1100⨯⨯⨯mol/L C. 98%9884.1100⨯⨯ D. 10098%9884.1⨯⨯ 3.同物质的量浓度的KCl 、CaCl 2、AlCl 3三种溶液的体积比为3∶2∶1,这三种溶液中Cl -浓度之比是( )A.3∶2∶1B.1∶2∶3C.1∶1∶1D.2∶3∶14.同体积同物质的量浓度的两种溶液,其中相同的是( )A.溶质的质量B.溶液的质量C.溶质的物质的量D.溶液的物质的量5.配制一定物质的量浓度的KOH 溶液时,导致浓度偏低的原因可能是( )A.容量瓶中原有少量的蒸馏水B.移液时,不慎将液体流到瓶外C.溶解后没有冷却就转移到容量瓶中D.定容时仰视观察刻度线和液面6.体积为V 、密度为ρ的溶液,含相对分子质量为Mr 的溶质质量为m,其物质的量浓度为c ,溶质的质量分数为W %.下列关系式中正确的是( ) A.c=MrW ρ100⨯ B.m=V ρ100W C.W %=ρ1000cMr % D.c=MrV m 7.100mL0.3mol ·L -1Na 2SO 4溶液和50mL0.2mol ·L -1Al 2(SO 4)3溶液混合后,溶液中SO 2-4的物质的量浓度为( )A.0.20mol ·L -1B.0.25mol ·L -1C.0.40mol ·L -1D.0.5mol ·L -18.下列一定表示溶液浓度单位的是( )A.g/LB.%C.mol/LD.L/mol9.下列溶液中氯离子浓度与50mL1mol/L 氯化铝溶液中氯离子浓度相等的是( )A.150mL1mol/L 的NaCl 溶液B.75mL2mol/L 的NH 4Cl 溶液C.150mL3mol/LKCl 溶液D.75mL1mol/lCuCl 2溶液二、填空题10.以溶液里含有表示的溶液组成的叫做溶液的物质的量浓度.11.1L1mol·L-1的蔗糖溶液中含有个蔗糖分子,1L·1mol·L-1的CaCl2溶液中含Cl-离子的物质的量为,含Ca2+的物质的量为,含Cl-数目为,Cl-的物质的量浓度为.12.配制0.5L0.1mol·L-1Na2CO3溶液的步骤是:先把天平调整好,在托盘天平的两盘上各放,在盘上用放g砝码,并将游码移到适当的位置上;用取Na2CO3粉末放于盘上,当天平指针时,将称得的Na2CO3放入中,加入使之完全溶解.把溶液沿倒入经检验不漏水的mL 中,再用洗涤和2次,洗涤液都移入中.继续向容器中加,当液面距刻度线cm时,改用滴加,至为止.最后盖好瓶塞,倒转、振荡、摇匀.13.判断下列说法是否正确,(打×或√)(1)22.4L任何气体溶于2L水配成的溶液,其浓度一定是1/2mol·L-1.( )(2)物质的量浓度相同的同种溶液所含溶质的物质的量不一定相等.( )(3)把体积不同,物质的量浓度相同的同种溶液混合在一起,混合后溶液的浓度不变.( )(4)体积相同、物质的量浓度相同的两种不同电解质溶液中的各种离子浓度一定相同.( )(5)相同体积和相同物质的量浓度的强酸和强碱相混合,所得溶液一定是中性的.( )三、计算:14.配制0.1mol·L-1H2SO4溶液200mL需溶质质量分数为98%(ρ=1.84g·/cm3)的浓H2SO4多少毫升?15.ZnCl2样品中含有CuCl2杂质,称取该样的29.89g溶于水配成100mL溶液,然后向此溶液中加入一定量纯锌片完全反应后耗去1.30g锌.求(1)样品纯度.(2)原溶液中Cl-离子的物质的量浓度.【素质优化训练】一、选择题1.有一在空气中暴露过久的KOH固体,经分析得知其含水a%、K2CO3b%,其余为KOH,取此样品mg溶于100mL1mol·L-1的硫酸里,剩余酸需加入ngKOH刚好中和完全.由此可知蒸发中和后的溶液可得固体质量( )A.14.2gB.17.4gC.20.6gD.无法计算2.将0.1mol/L的K2SO4溶液0.2mol/L的Al2(SO4)3溶液和纯水混合,要使混合溶液中K+、Al3+、SO42-的浓度分别为0.1mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,则所取K2SO4溶液、Al2(SO4)3溶液、纯水三者体积比是( )A.1∶1∶1B.2∶1∶2C.1∶1∶2D.2∶1∶13.VLFe2(SO4)3溶液中含Fe3+mg,溶液中SO42-的物质的量浓度是( )A.V m 56mol/LB.V m 563 mol/LC.V m 56 mol/LD.V m 1123 mol/L 4.密度为0.97g/cm 3的氨水溶液,溶质的质量分数为25%.该氨水用等体积水稀释后,所得溶液溶质的质量分数为( )A.等于0.125B.大于0.125C.小于0.125D.无法确定5.t ℃时相对分子质量为A 的某物质饱和溶液其物质的量浓度为Bmol/L ,密度为ρg/cm 3.则该物质在t ℃时的溶解度为( ) A.ρ100AB ×100(g) B.ABAB -ρ100(g) C.AB AB -ρ1000100(g) D.ABAB -ρ100×100% 6.将4.6gNa 放入水中,若使所得溶液中Na +与H 2O 分子数之比为1∶100,则需加水( )A.360gB.360.4gC.363.6gD.365g7.使相同物质的量浓度的NaCl 、MgCl 2、AlCl 3溶液中的Cl -完全沉淀时,若所用相同物质的量浓度的AgNO 3的体积比为3∶2∶1则上述三种溶液的体积比为( )A.9∶3∶1B.3∶2∶1C.6∶3∶2D.9∶4∶18.已知某溶液的①体积 ②密度 ③溶质和溶剂的质量比 ④溶质的摩尔质量,要根据溶质的溶解度计算其饱和溶液的物质的量浓度时,上述条件中必不可少的是( )A.①②③④B.①②③C.②④D.①④9.下列各溶液中,Na +浓度最大的是( )A.4L0.5mol/LNaCl 溶液B.1L0.3mol/L 的Na 2SO 4溶液C.0.8L0.4mol/LNaOH 溶液D.2L0.15mol/LNa 3PO 4溶液二、填空10.在实验室用98%的浓H 2SO 4配制250mL 、8mol/L 的硫酸时,(1)所需用的玻璃仪器(2)应将 缓缓倒入 中并不断搅拌.11.t ℃时将Wg 胆矾溶解于VmL 水中配制成饱和溶液(该饱和溶液密度为ρg/cm 3),则t ℃时CuSO 4的溶解度 ,该饱和溶液的质量分数是 ,物质的量浓度 .12.某同学在配制NaOH 溶液时有以下现象发生,则对所配溶液的物质的量浓度有何影响?(填偏高、偏低或不变)(1)在容量瓶中加入、使溶液凹液面与刻度线相切 .(2)NaOH 颗粒表面部分变质 .(3)未将烧杯的洗液注入容量瓶 .(4)用胶头滴管向容量瓶中加水时凹面高于刻度线.此时立即用胶头滴管将瓶内液体吸出,使凹液面与刻度线相切 .(5)容量瓶使用前用蒸溜水洗过 .三、计算题.13.实验室欲配制6mol/L 的硫酸溶液.现在三种不同浓度的硫酸:①240mL 、1mol/L 的硫酸 ②150mL25%(ρ=1.18g/cm 3)的硫酸③18mol/L 的H 2SO 4足量.还有三种规格的容量瓶:11 250mL 、500mL 、1000mL.配制要求:①②两种H 2SO 4全部用完,不足部分由③补充.问需选用哪种容量瓶?需用18mol/L 浓H 2SO 4多少毫升?参考答案:【同步达纲练习】一、1.BD 2.A 3.B 4.C 5.BD 6.BD 7.C 8.C 9.C二、10.单位体积。
物质的量浓度1、概念:以单位体积溶液里所含的溶质B 的物质的量来表示溶液组成的物理量。
符号:c B计算式: Vnc BB 溶液=单位为mol/L 或mol ·L -1(常用),mol/m 3或mol ·m -3同理可得:V c n B B ⨯=或cnBB V =注意:B 表示溶液中的溶质,既可表溶液中所含的溶质的分子,也可表溶质电离出的离子。
如:L mol c NaCl /1.0)(=表示每L 溶液中含0.1molNaCl 。
该溶液中L mol Na c /1.0)(=+L mol Clc /1.0)(=-所以用物质的量浓度表示必须后面指出是何种粒子的浓度。
(2)这一物质的量不是以1L 溶剂为标准,而是以1L 溶液为标准。
计算时若知V aq 和c B ,则可推出n B 。
(3)从一定量的某溶质的物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,溶质的物质的量浓度不变。
但含溶质的物质的量随体积的不同而不同。
溶液中溶质的质量分数、溶质的物质的量浓度、体积比浓度的换算 2、 溶质的物质的量浓度与溶质的质量分数的换算例1、 某溶液的溶质的质量分数为ω=a%,体积为V L ,密度为ρg ·cm -3,则该溶液的溶质的物质的量浓度为(c=L mol Ma /%1000⋅ρ)得:c=L mol M/1000ωρ⋅ ⇒ ω=ρ1000Mc 例2、 某市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%,密度为1.84g/cm 3,计算该市售浓硫酸的物质的量浓度。
例3、 已知75mL 2mol/L NaOH 溶液的质量为80g ,求ω)(NaOH3、 溶质的物质的量浓度与体积比浓度的换算例4、 用浓硫酸(ω=98%,ρ=1.84g/cm 3)配制1:5的稀硫酸(ρ=1.18g/cm 3)的物质的量浓度为( )注意:1、抓住概念,注意单位。
2、溶液混合时注意的问题:(1)相同的纯液体或相同浓度同溶质的溶液相混合时,体积可加和。
物质的量浓度单位物质的量浓度(也称为摩尔浓度)是指单位体积(通常是升)溶液中所含的物质的摩尔数。
它是化学中常用的一个重要浓度单位。
本文将介绍物质的量浓度的定义、计算方法、常用单位以及它在化学中的应用。
一、定义物质的量浓度的定义是:在溶液中溶解物质的摩尔数与溶液体积的比值,单位为mol/L。
其中,摩尔数(mol)是指表示碰撞物质的数量的单位,每摩尔物质中包含6.02×1023个物质基本单位(原子、分子或离子)。
溶液体积的单位为升(L),也可以使用其他容积单位,如毫升(mL)或立方厘米(cm³)。
例如,如果将1克的氯化钠(NaCl)溶解在1升水中,那么该溶液的物质的量浓度为1摩尔/升(1 M)。
因为氯化钠的摩尔质量为58.44 g/mol,1克氯化钠相当于0.017摩尔,因此在1升水中溶解的氯化钠摩尔数为0.017摩尔。
二、计算方法计算物质的量浓度的方法很简单,只需要将摩尔数除以体积(单位需要一致)即可。
数学公式为:C = n/V其中,C表示物质的量浓度,单位为mol/L;n表示溶解物质的摩尔数;V 表示溶液体积,单位为升。
例如,如果有0.5摩尔的硝酸(HNO3)在500毫升水中,该溶液的物质的量浓度为:C = 0.5mol ÷ 0.5L = 1mol/L如果将50克的硝酸铵(NH4NO3)溶解在1升水中,该溶液的物质的量浓度为:1.计算摩尔数NH4NO3的摩尔质量为80 g/mol,因此50 g的NH4NO3相当于:50 g ÷ 80 g/mol = 0.625 mol2.计算物质的量浓度C = 0.625mol ÷ 1L = 0.625 mol/L注意:在计算时,需要注意溶解物质的分子量或离子量,以确保正确的摩尔数。
三、常用单位物质的量浓度的常用单位为mol/L。
然而,在不同的实验条件下,还可以使用其他单位来表示。
以下是常用的单位:1. 摩尔/升(M):这是最常用的单位,也被称为“正常浓度”,表示溶液中每升的物质的量的摩尔数。
化学计量在实验中的应用(第二课时)物质的量浓度说课稿各位评委各位老师,大家好,大家辛苦了。
我是高二化学教师祝岩,我说课的题目是《化学计量在实验中的应用(第二课时)》。
下面,我将从六个角度谈谈我今天的说课,分别是:教材分析、学情分析、教学目标及重难点、教法和学法、教学过程、练习设计和板书设计。
1、(教材分析)首先,谈谈对教材的理解,这节课选自人教版必修1第一章第二节。
从教材的前后关联来看,本节教材是在学习了“物质的量”的基础上引入的新的表示溶液组成的物理量,是对前面学习的物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积等概念的丰富和延续,同时为后面学习元素化合物知识和计算做好铺垫,其地位和作用是承前启后的,通过本节的探究,既巩固对“物质的量”的运用,又在初中化学的基础上扩充对溶液组成表示方法的认识,提高学生化学计算的能力,为电解质溶液、中和滴定的学习奠定基础。
物质的量浓度是一个有重要应用价值的基本概念,广泛应用于工农业生产和科学研究中,而且一定物质的量浓度溶液的配制是高中阶段的重要实验操作。
因此,我认为本节课是培养学生创造性思维、计算能力和实验操作、分析能力的很好教材。
2、(学情分析)备课不仅要备教材,还要备学生,学生之间的差异是客观存在的,教师只有全面了解学生的情况,才能结合实际,有的放矢,对于高一的学生我是这样理解的,处于这个年龄段的他们思维特别活跃,喜欢做实验而且动手能力强,但是对理论性知识的学习兴趣不大,而且他们的学习习惯还没有完全养成,仍然需要老师的引导,教师可以充分利用学生的好奇心,借助实验教学,去加强过程与方法的培养。
因此我认为本节课的关键在于,最大限度地发挥学生的主体作用,使他们全身心地投入到课堂当中,体验探究学习的乐趣。
3、(教学目标及重难点)针对我对教材的理解,以及对学生情况的分析,结合化学新课程提出的“立足于学生适应现代生活和未来发展的需要,着眼于提高21世纪公民的科学素养”的理念,我将本节课的三维教学目标确定如下:一知识与技能:初步理解和运用物质的量浓度的概念,了解物质的量浓度在生活、生产中的运用。
二过程与方法:在开放的问题情境中通过小组讨论,分组实验,获得知识,培养综合分析的能力,提高运用比较、归纳、推理的能力,提高化学计算能力。
三情感态度与价值观:在相互交流中培养团结协作的品质,关注有关的生活、生产问题,感受化学的发展对当代社会发展的重要意义。
结合以上教学目标,以及学生的自身情况,我把握重难点的情况如下,本节课的重点我确定为物质的量浓度的概念和一定物质的量浓度溶液的配制方法,难点是一定物质的量浓度溶液的配制。
之所以这样确定重点和难点,是因为物质的量浓度这一概念及其应用是高中阶段贯穿始终的计算内容之一,一定物质的量浓度溶液的配制是重要的基本操作实验,对培养学生的实验操作能力极其重要,而且,它们也是高中化学整个知识体系的重要组成部分,因此我把它们确定为本节课的重点。
而对高一的学生来说,要非常清楚配制溶液过程中的具体要求,以及操作不规范可能出现的误差,要具备非常严密的逻辑思维能力,但是高一的学生逻辑思维能力是形象和直观,两者之间还存在一定的差距,因此我确定了以上重点和难点。
课前需要做好哪些准备工作呢?学生准备:(1)课前预习学案(2) 4个人一组。
教师的教学准备:(1)课前预习学案,课内探究学案。
(2)准备实验用品及仪器:投影仪、容量瓶、胶头滴管、玻璃棒、烧杯、托盘天平、氯化钠固体。
除此之外,我将提前布置学生收集生活中各种溶液的标签,如止咳糖浆、饮料、眼药水、酒和醋等的标签,用于课堂活动。
4、(教法和学法)那么在教学中怎样突出重点,突破难点,完成我的三维教学目标呢?工欲善其事,必先利其器,教法和学法的选择就显得尤为重要。
古希腊生物学家普罗塔弋说过这样一句话:“头脑不是一个要被填满的容器,而是一把需被点燃的火把。
”根据新课改要求,我们在教学时必须特别注意这一点,即不能将学生当作容器来对待,在确定教学方法时,必须遵守叶圣陶先生“教是为了不教”的训令,所以结合教材及学生的实际情况我采取以下五种教学方法:实验法、假设法、讨论法、阅读法和命题法。
我形成的是一个引导探究式的教学思路,先让学生进行实验,通过实验现象提出假设,进行分组的讨论,再通过阅读文本,与实验现象进行对比,教师再进行讲授和补充,让学生形成一个统一的认识,最后再以习题进行巩固。
这种教学思路也是充分体现了皮亚杰的建构主义学习理论所倡导的要以学生为中心的教学理念。
把大部分时间交给学生,培养学生思维的发散性和灵活性。
学生可以利用已有的知识经验去主动进行意义建构,通过小组讨论、分组实验、去突出重点、突破难点。
相应于我的教法,我采用的学法是实验指导法和分析加总结法。
对于化学课的学习,高一学生中还有相当一部分需要老师将一个知识点多次讲练以强化其理解与记忆,因为学生对新知识的接受速度较慢,遗忘速度快。
在本节课的学习中,引导学生自主探究、实验操作、交流评价、归纳小结,加深、加速学生对知识的理解和掌握。
5、(教学过程)正所谓“教学有法,教无定法”。
结合人教版化学的编写特点,我对本课做了如下尝试,接下来,我将重点谈谈对本课的教学环节的设计。
本节课我将用一个课时,分成四个环节来完成教学设计。
第一个环节是情境设置,感悟化学,占用时间约5分钟,第二个环节是实验探究,合作交流,占用时间约25分钟,第三个环节是归纳总结,拓展升华,占用时间约10分钟,第四个环节是学以致用,走向社会,占用时间约5分钟。
第一个环节是情境设置,感悟化学。
所谓良好的开端的成功的一半,一节课引课成功与否对本节课的成败有至关重要的作用。
提前布置学生在课前收集生活中各种溶液的标签,课堂上他们带来了自己收集的诸如止咳糖浆、饮料、眼药水、矿泉水、四特酒等,实验室诸如盐酸、碳酸钠等溶液的标签。
在课堂上我将请他们出示自己收集的标签,并根据自己手中的标签归纳表示溶液组成的方法,进而引入表示溶液组成的方法之一——物质的量浓度。
在此过程中,学生既学习了收集信息和加工信息的基本方法,又得到了一个自我展示的机会,同时真正感受到化学来源于生活,与我们的生活息息相关。
给学生设置一个美好的化学学习情境,激发学生的求知欲望。
第二个环节是实验探究,合作交流。
探究一、物质的量浓度的概念:探究式学习认为:学习者不是把知识从外界搬到记忆中,而是以原有的经验为基础通过与外界的相互作用来获取新知识。
采用探究式学习,学生不再把“物质的量浓度”的概念从课本搬到记忆中,而是在原有的“物质的量”、“溶液的质量”、“溶液的体积”的基础上通过生生间、师生间的相互协作来建构新的概念。
计算下列溶液的物质的量浓度:1. 1molNaCl固体溶于水,配制成体积为1L的溶液。
2. 5.85克NaCl固体溶于水,配制成体积为1L的溶液。
3. 1molNaCl固体溶于1L水配制的溶液。
第一个练习是对概念的直接运用;第二个练习巩固已学知识“物质的质量与物质的量的换算”。
心理学告诉我们:人都是渴望成功的,学生更是如此。
两个不同层次的练习,体现了分层次教学的教学原则,让不同层次的学生都体验到成功的喜悦。
第三个练习看似简单,却能激起学生的思维火花。
学生们将在各自的思考与判断中,进行探讨和争论,我将这个“舞台”让给学生,让他们尽情发挥,相互解答疑问,自主进行合作探究。
整个过程中,他们不仅仅用自己的脑子去想,而且通过相互之间的讨论和交流,引起彼此的心灵的相互碰撞。
直到他们达成共识,共享成功后,我再给出练习所缺条件—溶液的密度,同学们再次进行计算,他们就不仅仅领悟了物质的量浓度的概念,突破了教学的重点;还掌握了溶液体积的计算方法,同时培养了学生团结协作的品质。
在他们享受成功喜悦之际,根据“最近发展区”理论,我给出了“跳一跳”能解决的问题:探究二、物质的量浓度与溶质的质量分数的关系与换算:物质的量浓度与溶质的质量分数都是表示溶液组成的物理量,他们之间有怎样的区别与联系呢?《课标》中强调:在学科教学中要培养学生比较、归纳、推理的能力。
请同学们自行设计表格将两个物理量进行对比,然后计算98%(密度为1.84g/cm3)的浓硫酸的物质的量浓度。
他们不难从两者的“溶质的单位、溶液的单位、计算公式”作出比较。
但事物之间都是相互联系的,对感性认识强于理性认识的绝大多数学生来说,两个物理量间转换存在着较大困难。
于是我为学生准备了98%(密度为1.84g/cm3)的浓硫酸的物质的量浓度,当他们经过具体化、形象化的转换,再采用由特殊到一般的归纳方法,将所有的数据换成字母进行推导,从而得出抽象的转换公式。
在这个过程中学生进一步掌握了自主探究获取知识、应用知识的方法,解决了教学的难点。
探究三、如何配制100 mL 1 mol/LNaCl溶液配制一定物质的量浓度的溶液的实验是中学化学的基础实验,在这个实验中有很多细节需要注意,如果在实验之前向学生介绍,学生一时间也很难理解接受,所以实验前只向学生介绍容量瓶及其使用原则,实验步骤由学生自己阅读并且摸索,学生实验操作错漏百出,再通过实验之后的讨论来纠正这些错误并使学生印象深刻。
学生进行分组实验,由各个小组讨论实验的结果。
很少有小组能够圆满地完成实验,在实验操作中,学生遇到以下各种问题:(1)计算出来需要的NaCl的质量是5.85 g,精确到0.01 g,但实验室使用的天平只能精确到0.1 g,学生发现了这个矛盾,在课堂上进行讨论;(2)学生用水溶解NaCl和洗涤烧杯时用量过多,结果还没有定容就已经超过刻度线了;(3)溶解了NaCl之后没有冷却就倒入容量瓶中;(4)倒水时没有注意刻度线,使加入水的凹液面超过了刻度线;(5)配制溶液之前没有将容量瓶验漏,最后摇匀溶液时才发现容量瓶漏水,实验失败;(6)定容时超过了刻度线,用滴管吸出过量的部分。
通过对这些实验错误操作的讨论,使学生印象深刻,记忆牢固。
从而正确地归纳出配制一定物质的量浓度溶液的实验步骤:1.计算2.称量3.溶解4.冷却5.转移6.洗涤7.定容8.摇匀9.存放我之所以这样设计是为了让学生在这样的教学过程中感觉到是在追溯知识的源头,从而学习知识顺理成章,探究知识水到渠成。
第三个环节是归纳总结,拓展升华在此环节,首先充分发挥学生的语言表达能力,由学生对本课实验探究的结论加以归纳总结。
在成功的激励下,课本知识此时已不能满足他们的需求,因此我对教材内容进行了拓展升华。
我将提出问题,如果用18 mol/L的浓硫酸配制100 mL 1 mol/L的稀硫酸,应如何操作?学生有了以上知识基础,能够迅速讨论归纳出实验步骤,并且注意与配制氯化钠溶液的区别:1.计算:根据稀释定律计算出所需浓硫酸的量;2.量取:使用量筒量取浓硫酸;3.稀释:注意必须先在烧杯中加入蒸馏水,然后将浓硫酸加入进行稀释;4.冷却:浓硫酸的稀释大量放热,所以冷却的步骤显得尤为重要;5.转移6.洗涤7.定容8.摇匀9.存放第四个环节是学以致用,走向社会。