第一章 第四讲 一定物质的量浓度溶液的配制与浓度计算
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实验原理:根据欲配制的溶液的体积和溶质的物质的量浓度,用有关物质的量浓度的计算方法,即n=C B×V、m=n×M,求出所需溶液的质量,在烧杯内用少量水将溶质溶解,在容量瓶内用水稀释为规定的体积,既得所配置的溶液。
实验步骤:1、计算:n=C B×V=1.00mol×0.1L=0.1mol,m=n×M=0.1mol×58.5g mol-1=5.85g2、称量:用托盘天平称取NaCl 5.9g,因为托盘天平精确0.1g。
注意:如果比较准确的配制溶液,应选用分析天平,分析天平的精确度比托盘天平高。
3、溶解:把称得的5.9gNaCl固体放入烧杯中,加入适量的蒸馏水溶解,溶解时用玻璃棒搅拌。
注意:如果溶质在溶解过程中放热,要待溶液冷却后再进行转移。
因为容量瓶上已标明在一定温度下的正确体积(20℃,250ml),其含义是,只有当液体的温度与容量瓶上标出温度相同时,量出的体积才是准确的,这是因为,不管是容量瓶还是液体都存在热胀冷缩现象,而且程度不同。
4、转移:将烧杯内冷却后的溶液沿玻璃棒小心转入一定体积的容量瓶中。
注意:玻璃棒下端应靠在容量瓶刻度线下方,因为配溶液时,加水只加到刻度线,如果先加入的溶液部分残留在刻度线以上,那么溶液浓度会偏低。
5、洗涤:用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2-3次,并将洗涤液转入容量瓶中,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
注意:烧杯内壁和玻璃棒要洗涤2-3次,如果有溶液残存,会使配制溶液浓度偏低。
6、定容:向容量瓶内加水至刻度线以下1-2cm处时,改用胶头滴管加水,使凹液面最低处恰好与刻度线相平。
问题:如果水定容时超过了刻度线,能否将超出部分再吸走?如果这样操作,会导致配制的溶液浓度怎样变化?7、摇匀:盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手的手指托住瓶底,反复上下颠倒,使溶液混合均匀,最后将配制的溶液倒入试剂瓶中,贴好标签。
问题:盖上瓶塞摇匀后,液面低于刻度线,能否向其中加水?使用容量瓶时应注意以下几点:(1)将容量瓶倒转后,观察是否漏水,再将瓶塞旋转180度观察是否漏水。
一定物质的量浓度溶液的配制【教学目标】1、掌握容量瓶的使用方法2、掌握一定物质的量浓度的溶液的配制方法3、学会一定物质的量浓度的溶液的配制的过程中的误差分析 【知识梳理】一、一定物质的量浓度溶液的配制1、配制一定物质的量浓度溶液专用仪器——容量瓶 (1)容量瓶的结构与规格①结构:细颈、梨形、平底玻璃瓶,瓶口配有磨口塞或塑料塞 ②标志:温度、容量和刻度线③规格:100mL ﹑250mL ﹑500mL ﹑1000mL④用途:容量瓶是一种容积精密的仪器,常用于配制一定物质的量浓度的溶液2(1)使用容量瓶的第一步操作是检查是否漏水①容量瓶的检漏方法:向容量瓶中注入一定量水,盖好瓶塞。
用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶倒立,观察是否漏水。
如不漏水,将瓶正立并将塞子旋转180°后塞紧,再检查是否漏水。
如不漏水,该容量瓶才能使用②关键词:注水→盖塞→倒立→观察→正立→旋180°→倒立→观察 (2)选择容量瓶的原则——“大而近”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 如:需用480 mL 某溶液应选择500 mL 容量瓶来配制溶液 (3)使用容量瓶注意“四不能”①不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释; ②不能作为反应容器或长期贮存溶液的容器; ③不能加入过冷或过热的液体; ④不能配制任意体积的溶液 【即学即练1】1、在容量瓶上无需有标记的是( ) A .标线B .温度C .浓度D .容量2、下列关于容量瓶的构造和使用描述中不正确的是( )A .用于配制一定体积、浓度准确的溶液B .容量瓶不能加热,也不宜长时间贮存所配溶液C .容量瓶上标有温度、容量和刻度线D .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 3、下列关于“容量瓶及其使用”的叙述中正确的是( )A .用蒸馏水洗涤后必须要将容量瓶烘干B .使用前不需要检验容量瓶是否漏液C .容量瓶可用来长期贮存溶液D .容量瓶不能用作溶解固体、稀释浓溶液的容器 二、溶液的配制过程——以“配制100 mL 1.00 mol/L NaCl 溶液”为例1、基本原理:根据欲配制溶液的体积和溶质的物质的量浓度,用有关物质的量浓度计算的方法,求出所需溶质 的质量或体积,在容器内将溶质用溶剂稀释为规定的体积,就得欲配制得溶液 M V c m ••=(由固体配制溶液)、浓稀稀浓c V c V •=(由浓溶液配制稀溶液)2、主要仪器(1)固体配制溶液 (配制100 mL 1.00 mol/L NaCl 溶液):托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100ml 容量瓶、胶头滴管、试剂瓶 (不需要量筒) (2)浓溶液配制稀溶液 (18.4mol/L 的浓H 2SO 4配制1 mol/L 的稀H 2SO 4100 mL)量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、100ml容量瓶、试剂瓶3、配制过程示意图4、配制步骤①计算:根据配制要求计算出所用固体溶质的质量(或浓溶液的体积)根据n B=c B·V可知n(NaCl)=________,则m(NaCl)=________ g②称量(或量取):用托盘天平称量固体溶质的质量(或用量筒量取浓溶液的体积)若用托盘天平可准确称取NaCl固体______ g③溶解(或稀释):在烧杯中用蒸馏水将称出的固体溶解(或将浓溶液加水稀释),并用玻璃棒不断搅拌④转移:待烧杯内溶液恢复室温后,用玻璃棒引流,将其缓缓注入100 ml容量瓶中⑤洗涤:用蒸馏水将烧杯内壁和玻璃棒洗涤2~3次,并将洗涤液全部注入容量瓶里⑥振荡:将容量瓶中的溶液振荡均匀,使溶液充分混合⑦定容:先向容量瓶加入蒸馏水,至液面距刻线1cm~2cm处,再改用胶头滴管向容量瓶中滴加蒸馏水,直至溶液的凹液面恰好与刻线相切⑧摇匀:塞好瓶塞,用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复倒转,使溶液混合均匀⑨装瓶:将容量瓶中的溶液倒入试剂瓶中,贴上标签,标明浓度【微点拨】①只能配制容量瓶上规定容积的溶液,不能配制任意体积的物质的量浓度的溶液。
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!高三化学一轮复习知识点第4讲一定物质的量浓度的溶液及其配制【核心素养分析】1.宏观辨识与微观探析:能从不同层次认识物质的多样性,能根据溶液的体积和溶质的物质的量浓度计算溶质的物质的量、溶质的微粒数目。
2. 科学探究与创新意识:能从问题和实际出发,确定探究目的,设计配制一定物质的量浓度溶液的实验方案,进行实验探究;在探究中学会合作与交流,能够正确分析实验过程中可能存在的误差问题。
【知识梳理】 知识点一、基本概念 1.物质的量浓度(1)概念:表示单位体积溶液中所含溶质B 的物质的量。
(2)表达式:c B =n BV 。
(3)单位:mol·L -1(或mol/L)。
2.溶质的质量分数(1)概念:以溶液里溶质质量与溶液质量的比值表示溶液组成的物理量,一般用百分数表示。
(2)表达式:w (B)=m (B )m (aq )×100%。
3.固体的溶解度(1)概念:在一定温度下,某固体物质在100_g 溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所溶解的质量,叫作这种物质在该溶剂里的溶解度,其单位为“g”。
(2)表达式:固体物质溶解度(饱和溶液)S =m 溶质m 溶剂×100 g 。
(3)影响溶解度大小的因素①内因:物质本身的性质(由结构决定)。
②外因a .溶剂的影响(如NaCl 易溶于水而不易溶于汽油)。
b .温度的影响:升温,大多数固体物质的溶解度增大,少数物质却相反,如Ca(OH)2;温度对NaCl 溶解度的影响不大。
4.溶解度曲线5.利用溶解度受温度影响不同进行除杂的方法(1)溶解度受温度影响较小的物质采取蒸发结晶的方法,如NaCl中含有KNO3,应采取加水溶解、蒸发结晶、趁热过滤的方法。
(2)溶解度受温度影响较大的物质(或带有结晶水的物质)采取加热浓缩、冷却结晶的方法,如KNO3中含有NaCl,应采取加水溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。
配制一定物质的量浓度的溶液一、配制的主要步骤计算→称量(或取液)→溶解(或稀释)→转移→定容→摇匀→装入试剂瓶→贴标签等。
二、应注意的问题1.配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质按所配溶液的体积在选定的容量瓶中定容,因而不需要计算水的用量。
2.不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液。
这是因为在配制的过程中是用容量瓶来定容的,而容量瓶的规格又是有限的,常用的有50mL、100mL、250mL、500mL和1000mL等。
所以只能配制体积与容量瓶容积相同的一定物质的量浓度的溶液。
3.在配制一定物质的量浓度的溶液时,不能直接将溶质放入容量瓶中进行溶解,而要在烧杯中溶解,待烧杯中溶液的温度恢复到室温时,才能将溶液转移到容量瓶中。
这是因为容量瓶的容积是在20℃时标定的,而绝大多数物质溶解时都会伴随着吸热或放热过程的发生,引起温度的升降,从而影响到溶液的体积,使所配的溶液的物质的量浓度不准确。
4.定容后的容量瓶在反复颠倒、振荡后,会出现容量瓶中的液面低于容量瓶刻度线的情况,这时不能再向容量瓶中加入蒸馏水。
这是因为容量瓶是属于“容纳量”式的玻璃仪器(指注入量器的液体的体积等于容器刻度所示的体积)。
用滴管定容到溶液的凹面与容量瓶的刻度线相切时,液体的体积恰好为容量瓶的标定容积。
将容量瓶反复颠倒、振荡后,出现容量瓶中的液面低于容量瓶刻度线的情况,主要是部分溶液在润湿容量瓶磨口时有所损失。
三、误差分析1.使所配溶液的物质的量浓度偏高的主要原因:⑴天平的砝码沾有其他物质或已锈蚀;⑵试剂砝码的左右位置颠倒;⑶调整天平零点时,游码放在了刻度线的右端;⑷用量筒量取液体时,仰视读数,使所读液体的体积偏大;⑸容量瓶内溶液的温度高于20℃,造成所量取的溶液的体积小于容量瓶上所标注的液体的体积,致使溶液浓度偏高;⑹给容量瓶定容时,俯视标线会使溶液的体积减小,致使溶液浓度偏高。
2.使所配溶液的物质的量浓度偏低的主要原因:⑴直接称热的物质;⑵砝码有残缺;⑶在敞口容器中称量易吸收空气中其他成分或易于挥发的物质时的动作过慢;⑷用量筒量取液体时,俯视读数,使所读液体的体积偏小;⑸用于溶解稀释溶液的烧杯,未用蒸馏水洗涤,使溶质的物质的量减少,致使溶液浓度偏低;⑹转移或搅拌溶液时,有部分液体溅出,致使溶液浓度偏低;⑺给容量瓶定容时,仰视标线,会使溶液的体积增大,致使溶液浓度偏低。
第一章 第四讲 一定物质的量浓度溶液的配制与浓度计算一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分) 1.下列叙述正确的是( )A .将5.85 g NaCl 晶体溶入100 mL 水中,制得0.1 mol/L NaCl 溶液B .将1体积c mol /L 硫酸溶液用水稀释为5体积,得到0.2c mol/L 硫酸溶液C .将25 g 无水CuSO 4溶于水制成100 mL 溶液,其浓度为1 mol/LD .将w g a % NaCl 溶液蒸发掉w /2 g 水,得到4a %NaCl 溶液2.美国UNC 化学教授Thomas J. Meyer 等研发了环境友好、完全型的“绿色”引爆炸药,其中一种可表示为Na 2R ,它保存在水中可以失去活性,爆炸后不会产生危害性残留物。
已知10 mL Na 2R 溶液含Na +的数目为N ,该Na 2R 溶液的物质的量浓度为( )A .N ×10-2 mol/LB.N1.204×1022 mol/LC.N 6.02×1021mol/LD.N 6.02×1025mol/L 3.下列叙述正确的是( )A .1.00 mol NaCl 中含有 6.02×1023个 NaCl 分子B .1.00 mol NaCl 中,所有Na +的最外层电子总数为 8×6.02×1023C .欲配制 1.00 L 1.00 mol/L 的 NaCl 溶液,可将58.5 g NaCl 溶于1.00 L 水中D .电解58.5 g 熔融的 NaCl ,能产生22.4 L 氯气(标准状况)、23.0 g 金属钠 4.将质量分数为a %的NaOH 溶液蒸发掉m g 水后,变成V mL 2a %的NaOH 不饱和溶液,则蒸发后的溶液的物质的量浓度是( )A.maV mol/L B.50ma V mol/LC.ma2Vmol/LD.ma 2 000Vmol/L 5.使用胆矾配制1 L 0.1 mol/L 的硫酸铜溶液,正确的操作是( ) A .将胆矾加热除去结晶水后,称取16 g 溶解在1 L 水里 B .称取胆矾25 g ,溶解在1 L 水里C .将25 g 胆矾溶于水,然后将此溶液稀释至1 LD .将16 g 胆矾溶于水,然后将此溶液稀释至1 L 6.N A 代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是( )A .10 mL 质量分数为98%的H 2SO 4,用水稀释至100 mL ,H 2SO 4的质量分数为9.8%B .在H 2O 2+Cl 2===2HCl +O 2反应中,每生成32 g 氧气,则转移2N A 个电子C .标准状况下,分子数为N A 的CO 、C 2H 4混合气体体积约为22.4 L ,质量为28 gD.一定温度下,1 L 0.50 mol/L NH4Cl溶液与2 L 0.25 mol/L NH4Cl溶液含NH+4物质的量不同7.以下各组溶液中Cl-的物质的量浓度与300 mL 1 mol/L NaCl溶液中Cl-的物质的量浓度相同的是()A.100 mL 1 mol/L AlCl3溶液B.200 mL 1 mol/L MgCl2溶液C.100 mL 0.5 mol/L CaCl2溶液D.100 mL 2 mol/L KCl溶液8.300 mL Al2(SO4)3溶液中,含Al3+为1.62 g,在该溶液中加入0.1 mol/L Ba(OH)2溶液300 mL,反应后溶液中SO2-4的物质的量浓度为()A.0.4 mol/L B.0.3 mol/LC.0.2 mol/L D.0.1 mol/L9.在20℃、1个大气压下,将三个分别盛满氨气、氯化氢、二氧化氮的等容积烧瓶分别倒置于盛有水的水槽中,当水进入烧瓶中,并使气体充分溶解后(假设试管中的溶液不向外扩散),三种溶液的物质的量浓度之比为()A.1∶1∶1 B.3∶3∶2C.1∶2∶3 D.1∶1∶210.某学生配制了100 mL 1 mol/L的硫酸溶液。
然后,对溶液浓度做精确测定,且测定过程中一切操作都正确。
结果测得溶液的物质的量浓度低于1 mol/L。
那么,在配制过程中,下列操作可能导致溶液浓度偏低的是()①量筒用蒸馏水洗净后立即用来量取浓硫酸②将浓硫酸在烧杯中稀释,转移到容积为100 mL的容量瓶中后,没有洗涤烧杯③在转移过程中用玻璃棒引流,因操作不慎有少量溶液流到了容量瓶外面④最后定容时,加水超过了刻度,马上用胶头滴管吸去多余的水,使溶液凹液面刚好与刻度线相切A.②③④B.③④C.①②③D.①②③④二、非选择题(本题包括4小题,共50分)11.下图为某市售盐酸试剂瓶标签上的部分数据。
问:(1)该盐酸的物质的量浓度为________。
(2)取该盐酸25.5 mL与2.00 mol/L的氢氧化钠溶液100 mL混合,再将混合后溶液稀释至1.00 L,此时溶液的pH约为________。
12.某校化学实验小组欲帮助环保局配制480 mL 0.5 mol/L的NaOH溶液,用于当地水质检测。
试回答相关问题:(1)该小组同学选择________ mL的容量瓶。
(2)其操作步骤如图Ⅰ所示,则如图Ⅱ所示操作应在图Ⅰ中的________(填选项字母)之间。
A.②和③B.①和②C.④和⑤D.③和④(3)该小组同学应称取NaOH固体________g,用质量为23.1 g的烧杯放在托盘天平上称取所需NaOH固体时,请在附表中选取所需的砝码大小________(填字母),并在下图中选出能正确表示游码位置的选项________(填字母)。
附表砝码规格(4)下列操作对所配制溶液的浓度大小有何影响?①转移完溶液后未洗涤玻璃棒和烧杯,浓度________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”,下同)。
②容量瓶中原来有少量蒸馏水,浓度________。
13.常温下,将20.0 g 14%的NaCl溶液跟30.0 g 24%的NaCl溶液混合,得到密度为1.17 g/cm3的混合溶液。
(1)该混合溶液中NaCl的质量分数为________。
(2)该混合溶液中NaCl的物质的量浓度________ mol/L。
(3)在1000 g水中需加入________ mol氯化钠,才能使其浓度恰好与上述混合溶液浓度相等(保留1位小数)。
14.Ba2+是一种重金属离子,有一环境监测小组欲利用Na2S2O3、KI、K2Cr2O7等试剂测定某工厂废水中Ba2+的浓度。
(1)现需配制250 mL 0.1 00 mol/L标准Na2S2O3溶液,所需要的玻璃仪器除量筒、250 mL 容量瓶、玻璃棒外,还需要________。
(2)取废水50.00 mL,控制适当的酸度加入足量的K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;沉淀经洗涤、过滤后,用适量的稀盐酸溶解,此时CrO2-4全部转化为Cr2O2-7;再加过量KI溶液反应,反应液中再滴加上述Na2S2O3溶液,反应完全时,消耗Na2S2O3溶液36.00 mL。
已知有关的离子方程式为:①Cr2O2-7+6I-+14H+===2Cr3++3I2+7H2O;②I2+2S2O2-3===2I-+S4O2-6。
试计算该工厂废水中Ba2+的物质的量浓度。
详解答案:1.解析:A项,NaCl溶于水后,溶液的体积大于100 mL,所得溶液中c(NaCl)小于0.1 mol/L;C项CuSO4的物质的量大于0.1 mol,则有c(CuSO4)大于1 mol/L;D项若不析出晶体,得到2a%的NaCl溶液。
答案:B2.解析:10 mL Na 2R 溶液中含Na +的数目为N ,Na 2R 的物质的量=N 2×6.02×1023mol ,Na 2R 的物质的量浓度=N 2×6.02×1023 mol÷0.01 L =N1.204×1022mol/L 。
答案:B3.解析:本题主要考查物质的量、物质的量的浓度、阿伏加德罗常数及相关计算,意在考查考生对概念的理解及推理、计算能力.NaCl 是离子化合物,故A 错误;Na +最外层有8个电子,所以1.00 mol Na +的最外层电子总数为8×6.02×1023,故B 正确;欲配制1.00L NaCl 溶液,所需水的体积应小于1.00 L ,故C 错误;电解58.5 g 的熔融的NaCl ,根据电解方程式:2NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑,得出生成标准状况下11.2 L 氯气,故D 错误。
答案:B4.解析:由题意可知,原NaOH 溶液的质量为2m g ,则溶质的质量为m (NaOH)=(2m ×a %)g ,故有n (NaOH)=2m ×a %g 40 g/mol ,从而推知c (NaOH)=ma2Vmol/L 。
答案:C5.解析:A 、B 两项中水为1 L 时再溶解了别的物质,形成溶液的体积就不是1 L 了,尽管溶质为0.1 mol ,但其浓度不是0.1 mol /L ;D 项中16 g 胆矾含CuSO 4少于0.1 mol ,浓度也不是0.1 mol/L 。
答案:C6.解析:A 项中硫酸稀释后其密度也大于1 g/mL ,因此稀释后100 mL H 2SO 4的质量分数小于9.8%;B 项反应中氧的化合价从-1升高到0,则每生成32 g 氧气,转移2N A 个电子;C 项CO 和C 2H 4的相对分子质量相等,故无论二者的比例如何,标准状况下的22.4 L 气体为1 mol ,质量为28 g ;D 项NH 4Cl 溶液浓度不同,水解程度不同,因此两种溶液尽管物质的量相同,但所含的NH +4物质的量不同。
答案:A7.解析:由NaCl===Na ++Cl -知1 mol /L NaCl 溶液中,c (Cl -)=1 mol/L ,同理,1 mol /LAlCl 3、MgCl 2溶液中c (Cl -)分别为3 mol/L 、2 mol /L,0.5 mol/L CaCl 2溶液中c (Cl -)=1 mol /L,2mol/L KCl 溶液中c (Cl -)=2 mol/L 。
答案:C8.解析:n (Al 3+)=1.62 g 27 g/mol=0.06 mol ,则n (SO 2-4)=0.09 mol 。
加入的Ba(OH)2溶液中含Ba 2+0.03 mol ,反应后剩余SO 2-4 0.06 mol ,此时溶液的体积为600 mL ,因此c (SO 2-4)=0.1 mol/L 。
答案:D9.解析:设烧瓶容积为V L,20℃、1个大气压下的气体摩尔体积为V m L/mol 。