书城教材教辅新课程师资培训教程-高一化学优秀课例
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第13章 物质的量的浓度(2)

演示:洗涤2~3次,每次的洗涤液也转移到容量瓶中。边演示边讲解注意事项。提示:如果用量筒量取液体药品,量筒不必洗涤。因为这是量筒的“自然残留液”,若洗涤后转移到容量瓶中会导致所配溶液浓度偏高。但是使用量筒时应注意选择的量筒与量取液体的体积相匹配。

课堂练习

1.用98%的浓硫酸(ρ=1.84g/cm3)配制250mL10mol/L的稀硫酸。用量筒量取mL浓硫酸,把缓缓注入到中,并用不断搅拌,待溶液后,将溶液沿着玻璃棒移入中,用少量蒸馏水洗涤和2~3次,将洗涤液移入中,向容量瓶中注入蒸馏水至刻度线时,改用小心加水至溶液凹液面于刻度线相切,最后盖好瓶塞,将配好的溶液转移到中并贴好标签。

2.在配制一定物质的量浓度溶液的实验中,下列操作对所配得溶液无影响的是(写序号);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。

(1)在烧杯中溶解溶质,搅拌时不慎溅出少量溶液;(2)未将洗涤烧杯内壁的溶液转移入容量瓶;(3)容量瓶中所配的溶液液面未到刻度线便停止加水;(4)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;(5)将烧杯中溶液转移到容量瓶之前,容量瓶中有少量蒸馏水;(6)将容量瓶中液面将达到刻度线时,俯视刻度线和液面。

(第三节)物质的量浓度(第三课时)

一、知识目标

进一步巩固物质的量浓度的概念。

使学生学会物质的量浓度的有关计算。

二、能力目标

培养学生的审题能力,运用化学知识进行计算的能力。

三、情感目标

培养学生严谨、认真的科学态度。

教学重点:物质的量浓度的有关计算。

教学难点:一定物质的量浓度的溶液加水稀释的有关计算。

教学方法:示范-实践

四、教学过程

复习提问:什么是物质的量浓度?配制一定物质的量浓度的溶液有哪几个步骤?

引入:我们掌握、理解了概念,我们学会了配制一定浓度的溶液,今天主要学习有关物质的量浓度的计算。要求同学们特别注意解题的规范。

板书:三、物质的量浓度的有关计算

1.计算依据:以物质的量为核心的换算关系师生共同总结,得出关系图。

板书:

2.计算类型

(1)有关概念的计算cB=nBVnB=m/M投影:

例1将23.4gNaCl溶于水中,配成250mL溶液。计算所得溶液中溶质的物质的量浓度。

讨论:由学生分析已知条件,确定解题思路:先求n(NaCl),再求c(NaCl)。

练习:配制500mL 0.1mol/L NaOH溶液,NaOH的质量是多少?

参考答案:2g。

例已知75mL 2mol/L NaOH溶液的质量为80g。计算溶液中溶质的质量分数。

讨论:由学生分析已知条件,解题思路。(注意引导应用概念解题)

(1)已知溶液的质量。

(2)只需求出溶质的质量

m(NaOH)=n(NaOH)·M(NaOH)

=c(NaOH)·V(NaOH)·M(NaOH)

(3)再计算溶质与溶液质量之比

练习:标准状况下1体积水中溶解了336体积的HCl气体,得到密度为1.17g/cm3的盐酸,求溶液的物质的量浓度。

提示:假设水的体积是1L,HCl气体的体积是336L。参考答案为11.3mol/L。

引入:实验室的浓硫酸物质的量浓度是18.4mol/L,可实际上做实验时需要稀硫酸,那么如何得到稀硫酸呢?

板书:1.一定物质的量浓度溶液的稀释

讨论稀释浓溶液时,溶质的物质的量是否发生变化?

因为c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀),所以溶质的物质的量不变。

板书:2.c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀)

投影:

例配制250mL 1mol/LHCl溶液,需要12mol/L HCl溶液的体积是多少?

讨论:由学生分析、解题。

检测练习:某温度下22%NaNO3溶液150mL,加水100g稀释后浓度变为14%,求原溶液的物质的量浓度?

参考答案:3.0mol/L。

【习题精选】

一、选择题(每小题有1-2个选项符合题意)

1.0.12mol/L的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液各500mL中Cl-的物质的量浓度

A.相同B.无法比较

C.依次为0.12mol/L、0.24mol/L、0.36mol/LD.依次为0.06mol/L、0.12mol/L、0.18mol/L2.若20g密度为d g/cm3的Ca(NO3)2溶液里含有2g Ca2+,则NO3-离子的物质的量浓度是

A.d400 mol/L B.20d mol/LC.5d mol/LD.2.5d mol/L3.用胆矾配制0.2mol/L的CuSO4溶液,下列操作正确的是

A.取50g胆矾溶于1L水中

B.取50g胆矾溶于水配成1L溶液

C.取32g胆矾溶于水配成1L溶液

D.将胆矾加热除去结晶水,再取无水硫酸铜32g溶于1L水中

4.由NaCl、MgCl2和MgSO4三种盐配成的混合溶液中,若Na+的浓度为0.1mol/L,Mg2-的浓度为0.25mol/L,而Cl-为0.2mol/L,则SO42-的浓度是

A.0.2mol/LB.0.4mol/LC.0.3mol/LD.0.1mol/L

5.标准状况下,1体积水溶解700体积氨气,所得溶液密度为0.9g/cm3。此溶液的质量分数为,物质的量浓度为

A.32.1%B.14.8mol/L

C.34.7%D.18.4mol/L

6.已知98%的H2SO4物质的量浓度为18.4mol/L,则49%的H2SO4物质的量浓度是

A.大于9.2mol/LB.等于9.2mol/LC.小于9.2mol/LD.不能确定

7.300mL某浓度的NaOH溶液中含有60g溶质,现欲配制1mol/L NaOH溶液,应取原溶液与蒸馏水的体积比约为

A.1:4B.1:5C.2:1D.2:3

8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列对0.3mol/L K2SO4溶液的正确说法是

A.1L溶液中含有0.4NA个钾离子

B.1L溶液中含有K+离子和SO42-离子总数为0.9NAC.2L溶液中钾离子的浓度为1.2mol/L

D.2L溶液中含有0.6NA个SO42-离子

9.下列溶液中的NO3-离子浓度与500mL1mol/LNaNO3中的NO3-浓度相等的是

A.100mL 2mol/L NH4NO3溶液

B.20mL 1mol/L KNO3溶液和40mL 0.5mol/L Ca(NO3)2溶液混合

C.50mL 1.5mol/L Al(NO3)3溶液

D.150mL 0.5mol/L Mg(NO3)2溶液

10.相对分子质量为M的某物质在室温下的溶解度为Sg,此时测得饱和溶液的密度为ρg/cm3。则该饱和溶液的物质的量浓度是

A.M10Sρmol/LB.100SρM(100+S)mol/LC.10SρM mol/LD.M(100+S)1000Sρmol/L

答案:1.C 2.C 3.B 4.A 5.C;D 6.C 7.A 8.B;D 9.B;D 10.B二、填空题

1.实验室欲配制100mL 1.4mol/L的NaNO3溶液,试回答:(1)用不到的仪器是:。

A.烧杯B.500mL容量瓶C.量筒D.胶头滴管E.玻璃棒F.100mL容量瓶(2)配制时应称取NaNO3g

(3)实验开始时,需检查容量瓶

(4)下列操作的顺序是(用字母表示)

A.冷却B.称量C.洗涤D.定容E.溶解F.摇匀G.转移(5)若用1.4 mol/L的NaNO3溶液润洗容量瓶,实验结果将。

2.某温度下22%KCl溶液150mL,加100g水稀释后浓度为14%,则原溶液的物质的量浓度为。

3.10g NaOH溶解在g水中,才能使每10个水分子中溶有1个Na+,此时溶液(密度为1g/cm3)的物质的量浓度为。

答案:1.(1)B;C(2)11.9g(3)是否漏水(4)BEAGCDF(5)偏高2.3.0 mol/L

3.45;4.55mol/L

三、计算题

1.将Wg胆矾(CuSO4·5H2O)溶解在VmL水中,测得溶液的密度为ρg/cm3,则溶液的物质的量浓度是多少mol/L?

2.某温度下22%NaNO3溶液150mL,加水100g稀释后,质量分数变成14%,求原溶液的物质的量浓度。

答案:1.4ρWW+Vmol/L

解析:根据定义溶液的物质的量浓度是溶质的物质的量和溶液体积的比。

首先求出溶质的物质的量。设硫酸铜的物质的量为x根据关系式CuSO4·5H2O~CuSO4

250 g1mol

Wgx

2501=Wx

∴x=W520mol

再求溶液体积。通过公式V=mρ求得。

V=mρ=W+1×Vρ×10-3(L)

物质的量浓度:

C=nV=W250W+1×Vρ×10-3=4ρWW+Vmol/L说明:学生通常遇到这样的题不知如何下手,建议教师把此题作为一个例题给出,让学生清楚推导过程。此类问题的关键还是对溶液浓度概念的理解。计算中还应注意单位的匹配,否则不能直接带入公式计算。

2.本题可以让学生练习多种解法。

说明:本题是关于溶液稀释的计算题,计算的根据是稀释前溶质的质量=稀释后溶质的质量。解法一:可以先求得原溶液的质量,然后求出溶质的质量以及物质的量,最后根据物质的量浓度的概念求解。解法二:先求出原溶液的密度,通过物质的量浓度与质量分数之间的换算关系求解。

答案:3mol/L

【典型例题】

例1设NA为阿伏加德罗常数的值,下列关于0.2mol/L的CaCl2溶液不正确的说法是

A.2L溶液中阴阳离子总数为0.8NA

B.500mL溶液中Cl-离子浓度为0.2mol/L

C.500mL溶液中Ca2+离子浓度为0.2mol/L

D.500mL溶液中Cl-离子总数为0.2NA

选题目的:第一,复习电解质电离的概念。第二,把物质的量、物质的量浓度的概念和溶液中溶质的粒子数、溶液的体积相结合,加深对有关概念的理解。适合中下等学生。

思路分析:根据CaCl2=Ca2++2Cl-溶液中Ca2+和Cl-的浓度与体积无关;溶质的物质的量与溶液体积有关,A项离子总数应为(0.2+0.4)×2=1.2(NA)B项Cl-离子浓度应为2×0.2mol/L=0.4mol/L。C、D项正确。

解答:A、B

例2标准状况下350体积的氨气溶解在1体积的水中,求这种氨水的物质的量浓度。(氨水密度为0.924g/cm3)

选题目的:考查本章各知识点的综合,包括物质的量、气体摩尔体积和物质的量浓度。这是一道对以上概念理解和应用的基础题,熟练掌握有关计算是十分必要的。

思路分析:分别求出n(NH3)和V(氨水)

解答:n(NH3)=350L22.4L/mol=15.6molV(氨水)=17g/mol×15.6mol+1g/cm3×100ml0.924g/cm3×100mL·L-1=1.369L

C(氨水)=15.6mol1.369L=11.4mol/L例3利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)来配制0.5mol/L的Na2CO3溶液1000mL,假如其他操作均准确无误,下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是,偏低的是

A.称取碳酸钠晶体100g

B.定容时,俯视观察刻度线

C.移液时,对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行冲洗

D.定容后,将容量瓶振荡均匀,静置时发现液面低于刻度线,于是又加入少量水至刻度线

选题目的:本题是针对配制一定物质的量浓度溶液,所设计到的实验过程,有关计算和易出现的误差的习题,着重在理解概念的基础上掌握实验技能技巧。

思路分析:A项极易出错,以0.5mol/L×1L=0.5mol是Na2CO3的物质的量,得出质量是53g,所以100g>53g视为偏高。实际上应是Na2CO3·10H2O的质量0.5mol×286g/mol=143g。所以A项应偏低。B项俯视时液面的最低点低于刻度线,即实际加水量少于应加水量,因此可导致浓度偏高。C项对用于稀释或溶解的烧杯,如不加水洗涤数次并将洗涤液转入容量瓶,会使溶质损失,使所配溶液浓度偏低。D项定容后,当振荡、静置后发现液面低于刻度线,这是由于液体沾在瓶壁和磨口处所致,不会造成偏差,若加水使所配溶液浓度偏低。

解答:B;A、C、D.