1、第3课时溶液的配制及分析学习目标核心素养建构1.知道物质的量浓度的概念。2.会利用物质的量浓度概念进行有关的计算。3.学会容量瓶的使用。4.学会一定物质的量浓度溶液的配制方法和误差分析。知 识 梳 理一、物质的量浓度1.含义用来表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量。符号为cB，常用单位为molL1(或mol/L)。(B表示各种溶质)2.表达式：cB。如1 L溶液中含有1 mol溶质，溶质的物质的量浓度就是1 molL1。【自主思考】1.某NaOH溶液的物质的量浓度为0.2 molL1，表示的含义是什么？提示1 L该NaOH溶液中所含NaOH的物质的量为0.2 mol。2.将58.5
2、g NaCl固体溶于1 L水中，所形成的溶液的物质的量浓度是1 molL1吗？为什么？提示不是。因为58.5 g NaCl固体溶于1 L水中，所得溶液的体积不是1 L。二、配制100 mL 1.00 molL1氯化钠溶液1.完成该实验，除量筒、电子天平、药匙、烧杯外，还需要的仪器有100 mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管。2.配制实验步骤(1)计算氯化钠的质量是5.85 g；用电子天平准确称取氯化钠质量(若用托盘天平称量，则应称量的质量是5.9 g)。(2)溶解：将氯化钠置于烧杯中，加适量蒸馏水溶解，用玻璃棒搅拌并冷却至室温。(3)转移：用玻璃棒引流，将烧杯中的溶液转移到容量瓶中。(4)洗涤：用蒸
3、馏水洗涤烧杯内壁23次，并把洗涤液都转移到容量瓶中。(5)定容：将蒸馏水注入容量瓶，液面离容量瓶颈刻度线下12 cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相切。(6)振荡、摇匀。把配好的溶液倒入预备好的试剂瓶中，贴上标签。3.上述实验过程中要用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒，并将洗涤液注入容量瓶中的原因是将附着的溶质冲洗下来并转移至容量瓶中，防止溶质损失。4.容量瓶的选择与使用(1)容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器。容量瓶上的标注有容积、温度、刻度线；常见规格有100 mL、250 mL、500 mL及1 000 mL ，选择时应遵循“大而近”的原则，即所配溶液的体积等于或略小于容
4、量瓶的容积。(2)使用容量瓶注意“五不”：不能溶解固体；不能稀释浓溶液；不能加热；不能作反应容器；不能长期贮存溶液。使用前要检验容量瓶是否漏水。【自主思考】3.能否用容量瓶配制任意体积的溶液？为什么？提示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100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL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.为什么要洗涤烧杯和玻璃棒？提示将沾附的溶质洗下并转移至容量瓶中。效 果 自 测1.判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1) 将40 g NaOH溶解在1 L水中所得溶液的物质的量浓度是1
5、molL1。()(2)将25 g CuSO45H2O溶解在1 L水中，所得溶液的物质的量浓度为0.1 molL1。()(3)把1 mol NH3通入水中得到1 L溶液，其物质的量浓度为1 molL1。()(4)将10 g CaCO3粉末加水配成100 mL溶液，CaCO3的物质的量浓度为1 molL1。()(5)配制一定物质的量浓度的溶液时，若液面超过刻度线，应立即用胶头滴管吸出多的部分。()答案(1)(2)(3)(4)(5)2.将190 g MgCl2溶于水配制成1 L溶液。(1)该溶液中MgCl2的物质的量浓度为 ，溶液中Cl的物质的量浓度为 。(2)从1 L该溶液中取出10 mL，10
6、mL溶液中物质的量浓度为 ，溶质的物质的量为 。解析根据表达式可以求出。从溶液中取出部分液体，但其物质的量浓度不变。答案(1)2 mol/L4 mol/L(2)2 mol/L0.02 mol探究一、认识物质的量浓度及其相关计算【探究讨论】1.在上述表达式中“V”是溶液的体积还是溶剂的体积？“B”表示的含义是什么？提示V指溶液体积而非溶剂体积。“B”表示溶液中的任意溶质，可以是分子，也可以是离子及一些特定的组合。含结晶水的化合物溶于水时，其溶质不是指结晶水合物，如将CuSO45H2O溶解在水中，溶质为CuSO4。2.从100 mL 0.5 molL1的某溶液中取出10 mL溶液，取出溶液的物质的
7、量浓度是多少？提示0.5 molL1。溶液一旦配好，它的物质的量浓度就不再改变。从中取出部分溶液，其物质的量浓度不变。3.将200 mL 0.1 mol/L的H2SO4溶液，加水稀释至500 mL溶液，则所得溶液的物质的量浓度为多少？提示向一定浓度和体积的某溶液中加入水后，溶液的浓度变小，溶液体积增大，但溶液中溶质的质量或溶质的物质的量不变。即：c(浓溶液)V(浓溶液)c(稀溶液)V(稀溶液)。200 mL0.1 mol/Lc500 mL，c0.04 mol/L4.对于溶质的质量分数为10%、密度为(gcm3)的某溶质(B)，其摩尔质量为M。则该溶液的物质的量浓度c(B)(molL1)的表达式
8、为 。提示假设该溶液的体积为1 L，则溶质的物质的量：n(B)，c(B)。5.配制100 mL 0.5 molL1的NaCl溶液需要2 molL1 NaCl溶液的体积是多少？提示设配制100 mL 0.5 molL1的NaCl溶液，需要2 molL1 NaCl溶液的体积为V2，根据c1V1c2V2，V20.025 L25 mL【点拨提升】1.已知一定体积的溶液中溶质的量，计算溶质的物质的量浓度的方法(1)若已知溶质质量(2)若已知溶液中某粒子的个数2.标准状况下，一定体积的气体溶于水形成的溶液中溶质的物质的量浓度的计算方法(1)若已知溶液的体积(2)若已知溶液的密度标准状况下，V L气体溶于V
9、(H2O) L中，所得溶液密度为(gmL1)，则：气体的物质的量：n溶液体积：V103 LmL1m溶液V(H2O) L1 000 mLL11 gmL1M gmol1再根据c知，c3.溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算，溶液的密度是必不可少的条件。将c换算成w时，可运用公式：n算出溶液中所含溶质的物质的量。将w换算成c时，可从溶液出发，运用公式：c，求出w100%。请时刻注意：此运算过程中以gmL1为单位，c以molL1为单位。4.溶液的稀释或混合计算(1)将浓溶液加水稀释，稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。c(浓)V(浓)c(稀)V(稀)m(浓)w(浓)m(稀)w(稀)(2)同
10、一溶质不同浓度的两溶液相混合，混合后，溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。c1V1c2V2c(混)V(混)m1w1m2w2m(混)w(混)(3)混合后溶液的体积：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；若题目中给出混合后溶液的密度，应根据V(混)来计算。5.溶液中离子浓度的有关计算(1)单一溶质溶液中溶质组成计算根据组成规律求算：在溶液中，阴离子与阳离子浓度之比等于化学组成中阴、阳离子个数之比。如K2SO4溶液中：c(K)2c(SO)2c(K2SO4)。(2)混合溶液中电荷守恒计算根据电荷守恒，溶质所有阳离子带正电荷总数与阴离子
11、带负电荷总数相等。如在Na2SO4、NaCl混合溶液中，c(Na)2c(SO)c(Cl)，c(Na)、c(Cl)分别为7 mol/L、3 mol/L，则c(SO) mol/L2 mol/L。【典题例证1】(1)用14.2 g无水硫酸钠配制成500 mL溶液，其物质的量浓度为 molL1。(2)若从中取出50 mL，其物质的量浓度为 molL1；溶质的质量为 g。(3)若将这50 mL溶液用水稀释到100 mL，所得溶液中Na的物质的量浓度为 molL1，SO的物质的量浓度为 molL1。解析(1)n(Na2SO4)0.1 mol，c(Na2SO4)0.2 molL1。(2)从中取出50 mL溶
12、液，浓度仍为0.2 molL1。溶质的质量为mnMcVM0.2 molL10.05 L142 gmol11.42 g。(3)50 mL溶液用水稀释到100 mL，据c(浓)V(浓)c(稀)V(稀)，Na2SO4的浓度变为原来的，即0.1 molL1，故Na浓度为0.2 molL1，SO浓度为0.1 molL1。答案(1)0.2(2)0.21.42(3)0.20.1【学以致用1】标准状况下，11.2 L HCl气体溶于水形成500 mL溶液。(1)所得盐酸的物质的量浓度为 。(2)向其中加入 g NaOH才能中和完全。(3)若不考虑加入NaOH对体积造成的影响，所得NaCl的物质的量浓度为 。(
13、4)再向其中至少加入 mL密度为1.7 gcm3，质量分数为25%的AgNO3溶液可使Cl完全沉淀。解析(1)标准状况下，11.2 L HCl的物质的量为0.5 mol，故其浓度为1 molL1。(2)中和含0.5 mol HCl的盐酸需0.5 mol NaOH，质量为20.0 g。(3)所得NaCl与原HCl的物质的量相等，则浓度也相等。(4)至少加入AgNO3的物质的量为0.5 mol，设所需该AgNO3溶液的体积为V L，则0.5，得V0.2。答案(1)1 molL1(2)20.0(3)1 molL1(4)200探究二、一定物质的量浓度溶液的配制【探究讨论】1.玻璃棒在整个实验过程中，有
14、哪些作用？提示搅拌促进溶解，引流。2.配制一定浓度的氢氧化钠溶液时，氢氧化钠在烧杯中刚好溶解，即把溶液转移到容量瓶，这样可以吗？若不可以，这样所配溶液的浓度如何变化？提示不可以，溶液未冷却，液体膨胀，故向容量瓶中所加的水偏少，这样所配溶液浓度偏高。3.定容时应用什么仪器？应注意什么？提示胶头滴管；观察所加液体是否达到容量瓶的刻度线，一定要平视，使液面的最低点刚好与刻度线相平。4.定容时加水超过刻度线，如何处理？提示倒掉，洗净容量瓶重新配制。【点拨提升】1.误差分析的依据依据配制原理：cB(cB表示溶质B的物质的量浓度；nB表示溶质B的物质的量；V表示溶液的体积；m表示溶质B的质量；M表示溶质B
15、的摩尔质量)分析有关操作对nB或m、V的影响，即可判断实验的误差。2.以配制一定浓度的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/(molL1)mV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用标准液润洗容量瓶增大偏高砝码沾有其他物质或已生锈增大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
16、前小烧杯内有水不变定容后经振荡、摇匀，静置液面下降【典题例证2】实验室里需用480 mL 1.0 molL1的NaOH溶液，下图是某学生在实验室配制该NaOH溶液的过程示意图。请你回答有关问题。(1)用已知质量为25.6 g的表面皿，准确称取NaOH固体20.0 g。则应在托盘天平的右盘上放置砝码的质量是 (最小的砝码质量为1.0 g)，然后将 ，在左盘的表面皿中加入NaOH固体，这时指针偏向右边，下面他的操作应该是 ；(2)如果配制过程中没有等到溶液冷却到室温便定容，则配制所得溶液的浓度将(填“偏高”、“偏低”或“不变”) ；(3)在上述实验过程中，用到的容量瓶的规格是 。解析天平是左物右码
17、，先加砝码再移动游码。答案(1)45.0 g游码移至标尺的0.6 g处向左盘中继续小心加NaOH固体至天平平衡(2)偏高(3)500 mL【学以致用2】实验室用密度为1.25 gmL1，质量分数为36.5%的浓盐酸配制240 mL 0.1 molL1的盐酸，完成下列填空：(1)浓盐酸的物质的量浓度为 。(2)配制240 mL 0.1 molL1的盐酸应量取浓盐酸体积 mL，应选用容量瓶的规格 mL。(3)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30 mL水洗涤 23次，洗涤液均注入容量瓶，振荡B.用量筒准确量取所需的浓盐酸的体积，沿玻璃棒倒入烧杯中，再加入少量水(
18、约30 mL)，用玻璃棒慢慢搅动，使其混合均匀C.将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入容量瓶中D.将容量瓶盖紧，振荡、摇匀E.改用 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 处(4)操作A中，将洗涤液都移入容量瓶，其目的是 。(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线 。向容量瓶中转移溶液时不慎有溶液溅出 。解析(1)c12.5(mol/L)。(2)应选250 mL容量瓶，利用稀释规律可知0.25 L0.1 mol/L12.5 mol/LVV0.002 L2 mL。(4)洗涤液中含有溶质，洗涤液需移入容量瓶。答案(1)12.5 mol/L(
19、2)2.0250(3)BCAFED烧杯和玻璃棒胶头滴管12 cm(4)保证溶质完全进入容量瓶中(5)洗净容量瓶，重新配制 洗净容量瓶，重新配制1.下列关于容量瓶及其使用方法的叙述正确的有()是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器使用前需检查容量瓶是否漏液可以加热不能用于贮存配制好的溶液可用500 mL容量瓶配制250 mL溶液A. B.C. D.解析容量瓶应在指定温度下使用，不能加热；配制250 mL溶液应选用250 mL容量瓶。答案B2.下列溶液中物质的量浓度为1 molL1的是()A.将40 g NaOH溶解在1 L水中B.将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L溶液C.将1 L 10 m
20、olL1浓盐酸加入9 L水中D.将10 g NaOH溶解在少量水中，再加蒸馏水直到溶液体积为250 mL解析根据公式c，n为溶质的物质的量，V为溶液的体积。A项溶液的体积不等于1 L；B项22.4 L HCl的物质的量不一定是1 mol；C项，盐酸与水混合后，溶液体积不是10 L；D项n(NaOH)0.25 mol，VNaOH(aq)0.25 L，c(NaOH)1 molL1。答案D3.用NaCl固体配制0.1 molL1的NaCl溶液，下列操作或说法正确的是()A.称量时，将固体NaCl直接放在天平左盘上B.若在移液过程中，溶液溅出容量瓶，则应重新配制溶液C.固体直接转移到容量瓶中，并加水稀
21、释到刻度线D.将5.85 g NaCl固体溶于1 L水中可配成0.1 molL1的NaCl溶液解析A项，NaCl固体需放在纸上称量，不能直接放在托盘上。B项，溶液溅出，导致溶液浓度偏低，为了保证配制的溶液浓度准确，需重新配制。C项，固体物质在烧杯中溶解并冷却至室温后才能转移到容量瓶中。D项，溶液体积不等于1 L，c(NaCl)不等于0.1 molL1。答案B4.300 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SO的物质的量浓度约为()A.0.4 mol/L B.0.3 mol/LC.0.2 mol/L
22、 D.0.1 mol/L解析n(Al3)0.06 mol，n(SO)0.09 mol。加入的Ba(OH)2溶液中含Ba2 0.03 mol，剩余SO 0.06 mol，此时溶液的体积为600 mL，c(SO)0.1 mol/L。答案D5.某同学帮助水质检测站配制480 mL 0.5 molL1 NaOH溶液以备使用，请回答下列问题。(1)配制过程中需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、 。(2)该同学应用托盘天平称取NaOH固体的质量为 g。(3)使用容量瓶前需检查是否漏液，检查的方法是 。用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液，该容量瓶必须是 (填序号)。A.干燥的 B.不漏液的C.用欲配制的溶液润洗过的解析(1)没有480 mL的容量瓶，需要配制500 mL溶液，要选用500 mL容量瓶。(2)按配制500 mL溶液计算NaOH的质量，即m(NaOH)0.5 L0.5 molL140 gmol110.0 g。(3)容量瓶需洗涤干净，不用干燥，保证不漏液即可。若用欲配制的溶液润洗容量瓶，会导致配制的溶液的浓度偏大。答案(1)500 mL容量瓶(2)10.0(3)向容量瓶中加入适量蒸馏水，塞紧瓶塞，倒置容量瓶检查是否漏水，若不漏水，将容量瓶正放，旋转瓶塞180，再次倒置，检查是否漏水，若两次检查均不漏水，则说明容量瓶不漏水B