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高一化学物质的量浓度(2)


溶液的物质的量浓度

我们知道溶液有浓、稀之分, 那么如何定量地表示溶液的浓稀程度呢?

? 用浓度,在初中学过用溶质的质量分数表 示溶液的浓度。

溶质的质量分数是如何定义的,你 能写出溶质质量分数的表达式吗?
? 溶液中溶质的质量分数是溶质质量与 溶液质量之比, ? 表达式: 溶质的质量 ? 溶质的质量

分数= 溶液的质量×100%

质量相同、溶质的质量分数也相同的任 何溶液里,含有溶质的质量相等,但是溶质 的物质的量相同吗? 请以100 g 20%的NaCl溶液和100 g 20%的 KNO3溶液为例说明。 ? 溶质的物质的量不同。因为100 g 20% 的NaCl溶液中含有20 g NaCl,即含有 0.342 mol NaCl,而同样质量分数的 KNO3溶液中含有20 g KNO3,但溶质 的物质的量却为0.198 mol。

在科学实验和工农业生产中,人们使 用溶液时,一般都量取溶液的体积,而较 少去称量其质量。在发生化学反应时,反 应物的物质的量之间有一定的比例关系, 比质量关系要简单多 。有必要学习另外一 种表示浓度的方法。是用溶液的体积和物

质的量表示。

物质的量浓度
? 什么是物质的量浓度呢? ? 请同学们阅读课本上的有关内容。

? 定义:以单位体积溶液里所含 溶质B的物质的量来表示的溶液 组成的物理量,叫做溶质B的物 质的量浓度。用符号cB表示, 单位mol· L-1(或mol/L)。 nB ? 表达式:c(B) =
V

讨论:1.如果将1 mol NaCl溶于1 L水中所得 溶液的物质的量浓度是1 mol· L-1吗?

? 不是。因为将1 mol NaCl溶于1 L水 后,所得溶液的体积不是1 L。

讨论:(2)1 L 58.5 g NaCl溶液的物 质的量浓度是不是1 mol· L-1?

? 不是。因为58.5 g NaCl溶液中溶质 的质量不是1 mol。

讨论(3)从1 mol· L-1 NaOH溶液中取出 100 mL,取出的溶液中NaOH的物质的量 浓度是多少?哪些量变了,哪些量没变?

? 还是1 mol· L -1 。因为溶液是均一 的。 ? 溶液的物质的量浓度没变,但溶质 的物质的量减少了。

讨论(4)若两种不同溶质的溶液,体 积相同,浓度也相同,溶质的物质的量 如何?质量如何? 以1 L 1 mol· L-1的氯化钠溶液与同体积
同浓度的盐酸为例说明。 ? 溶质的物质的量相同,而质量不同。

? 注意要点:
? ? ? ? 1.溶质是用物质的量而不是用质量表示。 2.是溶液的体积,并非溶剂的体积。 3.单位:mol· L-1或mol· L-1。 4.从某溶液取出任意体积的溶液,其物 质的量浓度都相同,但所含溶质的物质 的量因体积不同而不同。(溶液是均一、 稳定的)

溶质的质量分数

物质的量浓度

以单位体积溶液里所含 溶质B的物质的量来 用溶质的质量占溶液 定 质量的百分比表示 表示溶液组成的物理 义 量,叫做溶质B的物 的浓度 质的量浓度 物质的量浓度(cB)= 表 溶质的质量分数(w) 溶质的物质的量∕溶液体 达 =溶质质量∕溶液质 积 量×100% 式 cB=nB/ V

溶质的质量分数 特 溶液的质量相同,溶质 点 的质量分数也相同的任 何溶液里,含有溶质的 质量都相同,但是溶质 的物质的量不相同

物质的量浓度 溶液体积相同,物质的 量浓度也相同的任何溶 液里,含有溶质的物质 的量都相同,但是溶质 的质量不同

实 某溶液的浓度为10%, 某溶液物质的量浓度为 L-1,指在1 L溶 例 指在100 g溶液中,含有 10 mol· 溶质10 g 液中,含有溶质10 mol

练习
? 1. 用40 g NaOH配成2 L溶液,其物质的量浓度 ____mol· L-1。 ? 答案 0.5 mol· L-1 ? 2. 58.5 g NaCl配成500 mL溶液,其物质的量浓 度____ mol· L -1 。 ? 答案 2 mol· L -1 ? 3. 2 mol NaOH配成200 mL溶液,其物质的量浓 度为___ mol· L-1。 ? 答案 10mol· L -1 ? 4. 物质的量浓度为2 mol· L-1的硫酸溶液250 mL, 含硫酸的物质的量为_____mol。 ? 答案 0.5mol· L-1

【例】配制500 mL 0.1 mol· L-1 NaOH溶液需 要NaOH的质量是多少?

? 解:500 mL 0.1 mol· L-1 NaOH溶液中NaOH 的物质的量为: ? n(NaOH)=c(NaOH)· V〔NaOH (aq)〕 =0.1 mol· L-1×0.5 L=0.05 mol ? 0.05 mol NaOH的质量为: ? m(NaOH)=n(NaOH)· M(NaOH)=0.05 mol×40 g· mol-1= 2g ? (aq表示某种物质的水溶液)

讨论:2 g的NaOH可以用天平来称量,但 是500 mL溶液的体积怎么量呢? 用什么仪器呢?烧杯行吗? ? 不行,烧杯是粗略测量体积的仪器。 ? 要想准确量取溶液的体积,我们有一个 较为精密的仪器叫容量瓶。

? 容量瓶的使用
? 1.容量瓶的体积固定,有不同规格 (100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL 等)。 ? 2.使用前须检验容量瓶是否漏水。 ? 3.溶液温度与容量瓶上标定温度一致时, 所取液体的体积最标准。 ? 4.溶液液面接近刻度线1~2 cm时, 须用胶头滴管加水至刻度线。

如何检查容量瓶是否漏水
? 加水至刻度线附近,盖好瓶塞,瓶外水珠 用布擦拭干净,一手手指按住瓶塞,另一 手手指按住瓶底,把瓶倒立2min,观察瓶塞 周围是否有水渗出。如果无水渗出,将瓶 直立,把瓶塞转动180度后,倒过来再试一 次,如果均无水渗出,则证明容量瓶不漏 水。

能否直接在容量瓶中溶解?
? 不能,NaOH溶于水后放热,会引 起测量溶液体积不准。

? 实验1-5
? 配制100 mL 1.00 mol· L-1 NaCl溶 液。 ? (1)计算需要NaCl固体的质量: 5.9g。 ? (2)根据计算结果,称量NaCl固体。 ? (3)将称好的NaCl固体放入烧杯中, 用适量蒸馏水溶解。

? (4)将烧杯中的溶液注入容量瓶, 并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁2~3次, 洗涤液也都注入容量瓶。轻轻晃动容 量瓶,使溶液混合均匀。 ? (5)将蒸馏水注入容量瓶,液面离 容量瓶颈刻度线下1~2 cm时,改用 胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度相 切。盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。

蒸 馏 水

蒸馏水 蒸馏水

1 00 mL

[学与问]
? 1.为什么要用蒸馏水洗涤烧杯,并将洗涤液 也注入容量瓶? ? 2.如果将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎 洒到容量瓶外,最后配成的溶液中溶质的 实际浓度比所要求的大了还是小了? ? 3.你是用什么仪器称量NaCl固体的?如果 是托盘天平,你称量的质量是多少?与计 算量一致吗?为什么?

实验做完了,请同学们小结 配制一定物质的量浓度溶液的步骤好吗? ? 配制步骤: ? (1)计算 (5)洗涤 ? (2)称量 (6)定容 ? (3)溶解 (7)摇匀 ? (4)移液 (8)装瓶,贴标签

若在配制操作中有以下行为,将会对配 制结果造成什么样的影响呢? ? 方法指导: ? 分析误差时,要根据c= n / V ? 围绕操作行为对n与V的影响来分析。

配制步 骤 ①计算

错误操作 计算结果m=5.85 g, 称5.9 g 砝码生锈(没有脱落)

n
增大 增大 减小

V

c

不变 增大 不变 增大 不变 减小 增大 增大

②称量

少量NaCl沾在滤纸上

不变 减小 减小

③溶解

为促进NaCl溶解而加热,将 不变 热溶液转移至容量瓶中
溶液未冷 玻璃棒在刻度线上引流
不变

④转移

增大

减小

减小 不变

减小

⑤洗涤

未洗涤或洗涤液未注入容 量瓶
不变 增大 减小

仰视 ⑥定容 超过刻度线,吸出一部分 水
不变 增大 减小 减小 不变 减小

⑦摇匀 摇匀后液面下降,补充水
不变 增大 减小

⑧装瓶 试剂瓶刚用蒸馏水洗过

[思考与交流] 1.以硫酸为例,讨论不同浓度的溶液在性质 上可能会出现什么差异。 2.如果将5 mL浓硫酸稀释为20 mL的稀硫酸, 得到的稀硫酸与原浓硫酸中所含H2SO4的物 质的量相等吗?能说出你的理由吗?
? 在用浓溶液配制稀溶液时,常用下面的式子 计算有关的量: ? c(浓溶液)· V(浓溶液)=c(稀溶液)· V (稀溶液)

请同学们思考,如何用18 mol· L-1浓硫酸

配制100 mL 1 mol· L-1稀硫酸溶液?
? ? ? ? 实验中注意事项 ①计算浓H2SO4的体积V。 ②浓H2SO4的正确稀释方法。 ③向容量瓶中转移溶液时,要待溶液冷 却后再进行。

[课堂小结] 配制一定物质的量浓度的溶液,最主要的仪器是 容量瓶,其配制步骤与所需仪器与配制一定质量 分数的溶液是不同的。

? 物质的量浓度
? 1.定义:以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量 来表示的溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的 量浓度。用符号cB表示,单位mol/L(或mol· L- 1 ) ? 表达式:c(B)= n(B)/ V ? 2.配制步骤:(1)计算(2)称量(3)溶解(4) 移液(5)洗涤(6)定容(7)摇匀。 ? 3.误差分析

? [布置作业] ? 教材P17 4、5、6、7、9、10

●随堂练习

1.配制物质的量浓度的溶液,造成浓度 偏高的操作是 ? A.溶解后的溶液未冷却至室温就转入容 量瓶中 ? B.定容时,眼睛俯视刻度线 ? C.洗涤杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶 中 ? D.定容时,眼睛仰视刻度线 ? 答案:AB

? 2.将物质的量浓度相同、体积相同 的NaCl、CaCl2、AlCl3溶液分别与 同浓度的AgNO3溶液恰好完全反应, 则所需AgNO3溶液的体积比是 ? A.1∶2∶3 B.3∶2∶1 ? C.1∶1∶1 D.6∶3∶2 ? 答案:A

? 3.相同体积的Na2SO4溶液(浓度为M1) 和Al2(SO4)3溶液(浓度为M2),若其 中的SO的物质的量浓度相同,则M1和 M2的关系是 ? A.M1=M2 B.M1=3M2 ? C.M2=3M1 D.无法确定 ? 答案:B

? ? ? ? ? ?

4.下列物质中,含6.02×1023个分子的是 A.常温、常压下,22.4 L HCl气体 B.标准状况下,22.4 L的水 C.28 g的CO D.1 mol· L-1的蔗糖溶液 答案:C

? 5.标准状况下,1体积的水溶解700体积的 氨气,所得氨水的密度为0.8 g· mL-1,则 氨水的物质的量浓度为 ? A.16.3 B.31.25 ? C.0.045 D.4.7 ? 答案:A

? 6.下列关于0.1 mol· L-1硝酸钾溶液的叙 述,正确的是 ? A.1 L该溶液中含有硝酸钾101 g ? B.从1 L该溶液中取出500 mL溶液后, 余下溶液的浓度为0.05 mol· L-1 ? C.该溶液中K+的浓度为0.1 mol· L-1 ? D.在1 L水中溶解0.1 mol硝酸钾即可配 得该溶液 ? 答案:C

? 7.从浓度为98%,密度为1.84 g· cm-3的浓 硫酸试剂瓶中取出10 mL的浓硫酸,然后 稀释至1 L,则所得稀硫酸的物质的量浓度 为 ? A.1.84 ? B.18.4 ? C.0.184 ? D.0.0184 ? 答案:C



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