物质量的浓度

——第3课时物质的量在实验中的应用溶质的质量分数＝溶质的质量溶液的质量×100%＝溶质的质量溶质的质量+溶剂的质量×100%如何衡量溶液的浓和稀？以前学过哪种表示方法？对于饱和溶液的质量分数还有其他的表示方法吗?提示：还记得溶解度吗?在一定温度下，某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。溶质的质量分数=×100%S+100S但是，很多化学反应都在溶液中进行，对于溶液我们通常不称其质量，而是量它的体积。如果我们知道一定体积的溶液中溶质的物质的量，那运算起来就很方便了。这对于计算化学反应中各物质之间量的关系是非常便利的。但是，用质量分数并不方便，所以我们需引入一个新的物理量—物质的量浓度。物质的量浓度1、定义：__________________________________cB=nBV4、表达式：______________2、符号：_______单位体积溶液里所含溶质B的物质的量CB3、单位：______________mol/L或mol·L-15、注意：①体积指的是溶液的体积，而不是溶剂的体积。②溶质用物质的量表示，而不是用质量表示。例1、将4gNaOH溶于水配成500mL溶液，其物质的量浓度为多少？n(NaOH)=m(NaOH)M(NaOH)=4g40g/mol=0.1molc(NaOH)=n(NaOH)V=0.5L0.1mol=0.2mol/L解：答：物质的量浓度为0.2mol/L求固体溶质的物质的量浓度配制500mL0.2mol/LNaOH溶液，需要NaOH的质量是多少？解：n(NaOH)=c(NaOH)V•0.5L=0.2mol/L×=0.10molm(NaOH)＝n(NaOH)M(NaOH)•=0.10mol×40g/mol=4g答：需要NaOH的质量是4克。用CuSO4和CuSO4·5H2O各5g，分别溶于水得50mL硫酸铜溶液，试求两种硫酸铜溶液的物质的量浓度。0.625mol·L－10.4mol·L－1练一练讨论1：将342克C12H22O11（蔗糖）（C12H22O11的相对分子质量为342）溶解在1L水中，所得溶液中溶质的物质的量浓度是否为1mol/L？讨论2：从1L1mol/L的C12H22O11溶液中取出100ml，取出的C12H22O11溶液的物质的量浓度是多少？结论：同一溶液，各部分是均一的。所以，无论取多少体积，溶质的物质的量浓度相同，但溶质的物质的量不同。答：否，体积指的是溶液的体积，而不是溶剂的体积。练一练使用胆矾配制1L0.1mol·L-1的CuSO4溶液，正确的做法是()A.将胆矾加热除去结晶水后，称取16g溶于1L水中B.称取胆矾25g溶于1L水中C.将25g胆矾溶于少量水，然后将溶液稀释到1LD.将16g胆矾溶于少量水，然后将此溶液稀释至1LCuSO4·5H2OC例2求气体溶质的物质的量浓度在标准状况下，将VLA气体（摩尔质量为Mg/mol）溶于1L水中，所得溶液的密度为ρg/cm3，则此溶液的物质的量浓度为多少？例4某溶液由Na+、CO32-、Fe3+、Al3+、NO3-、Cl-、SO42-、Mg2+、Br-中的五种组成，浓度均为1mol·L-1，加入氢氧化钡溶液，产生红褐色沉淀，将沉淀过滤后，加入足量的稀硝酸，沉淀部分溶解，还剩下白色不溶物。（）A.原溶液中一定有Mg2+、Fe3+B.原溶液中一定有SO42-、Na+C.原溶液中可能有CO32-、NO3-D.原溶液中可能有Br-、NO3-BD练一练下列溶液中氯离子浓度与50mL1mol·L-1AlCl3溶液中Cl-浓度相等的是()A.150mL1mol·L-1的NaCl溶液B.75mL2mol·L-1的NH4Cl溶液C.150mL3mol·L-1的KCl溶液D.75mL2mol·L-1的FeCl3溶液【解析】选C。1mol·L-1的AlCl3溶液中c(Cl-)=3mol·L-1,A项c(Cl-)=1mol·L-1,B项c(Cl-)=2mol·L-1，C项c(Cl-)=3mol·L-1，D项c(Cl-)=6mol·L-1,故选C。N,n,m,V，c之间的相互转化质量物质的量微粒数÷M×M×NA÷NA（m）（n）（N）×Vm÷Vm气体体积（V）物质的量浓度（cB）×V÷V【例6】要配制500mL0.6mol/L的NaOH溶液，需6mol/L的NaOH溶液多少毫升？6mol/L×V=0.6mol/L×500mLV=50mL答：需6mol/L的NaOH溶液50mL。解：设需6mol/LNaOH溶液的体积为V分析：稀释前后溶质的质量和物质的量不变，故有：C1V1=C2V2(体积单位不一定用升，相同则可）某温度下22％NaNO3溶液150mL，加100g水稀释后，浓度变成14％，求原溶液的物质的量浓度？练一练3.02mol·L-1例7如图是某溶液稀释过程中，溶液的物质的量浓度随溶液体积的变化曲线图，根据图中数据分析得出a值等于（）A.2B.3C.4D.5【解析】选C。由题意知：2mol/L×1L=aL×0.5mol/L则a=4，故选C。体积为VmL，密度为ρg/cm3的溶液，含有摩尔质量为Mg/mol的溶质mg，溶质的质量分数为ω，则溶质的物质的量浓度c与溶质的质量分数ω的关系是什么？三、物质的量浓度和溶质质量分数的关系提示c＝nV＝m/MV＝maqwMV＝1000ρwMw＝cM1000ρ(ρ单位为g/cm3)例8某硝酸的物质的量浓度为cmol·L-1，溶质的质量分数为a%，则此溶液的密度(g·cm-3）为（）A.B.C.D.63ca6.3ac6.3ca63ac【解析】选C。根据溶液a%=将题中所给出的值代入，硝酸的摩尔质量为63g·mol-1。则-1-1-3-1cmolLMgmol100%gcm1000mLL-1-1-1cmolL63gmol6.3c==1000mLLa%a。四、物质的量浓度与溶解度之间的关系在一定温度下的某饱和溶液，密度为ρg/cm3，溶质的摩尔质量为Mg/mol，该温度下溶质的溶解度为s，则溶质的物质的量浓度c与溶质的溶解度s的关系是什么？20℃时，将一定质量的NH4NO3完全溶解于100g水中，测得该溶液密度是1.067g/cm3，将所得溶液分成两等份，其中一份蒸发18.75g水，可使溶液饱和，另一份加入36gNH4NO3也达饱和，求原溶液中NH4NO3的物质的量的浓度。例95mol·L-1五、不同浓度的两溶液混合后w的求算2wwm2mwmw2121212211ww设有同种溶质不同浓度的两份，其溶质的质量分数分别为w1、w2，密度为ρ1、ρ2，且w1w2(1)当两者等质量混合时，w混=(2)当两等体积混合w=I、当溶液密度大于1时，如H2SO4溶液、HNO3溶液w1w2,ρ1ρ2，w2ww21II、当溶液密度小于1时，如氨水、酒精溶液w1w2,ρ1ρ2，w2ww21例10溶质质量分数分别为a%和5a%的H2SO4溶液，按等体积混合，混合溶液中H2SO4的质量分数为()A、3a%B、6a%C、3a%D、3a%例11溶质质量分数分别为a%和5a%的NH3•H2O溶液，按等体积混合，混合溶液中NH3的质量分数为()A、3a%B、6a%C、3a%D、3a%容量瓶2.特点：①容量瓶上有刻度线而无刻度②容量瓶上标有温度和容积3.使用范围：用来配制一定体积浓度准确的溶液（容量瓶是量器不是容器）1.构造：细颈、平底玻璃瓶，瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞规格：100mL、250mL、500mL、1000mL①使用前要检查是否漏水往瓶内加一定量的水，塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立过来，观察瓶塞周围是否有水漏出。如果不漏水，将瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧，仍把瓶倒立过来，再检查是否漏水。使用容量瓶应注意：②溶解或稀释的操作不能在容量瓶中进行④不能长期存放溶液，配制好的溶液要转移到试剂瓶中使用容量瓶应注意：③不能加热，也不能直接在容量瓶中进行化学反应1、实验仪器：托盘天平、药匙、容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管配制一定物质的量浓度的溶液以配制100mL1.00mol/LNaCl溶液为例线1001.计算2.称量二、实验步骤:3.溶解4.转移5.洗涤6.定容7.摇匀1.计算配制100mL1mol/L氯化钠溶液需氯化钠的质量:n=c×v=1mol/L×0.1L=0.1molm=n×M=0.1mol×58.5g/mol=5.85g返回②称量（用托盘天平称量５.9克氯化钠固体）称量时能将NaCl固体直接放置于托盘上吗?不能，要用称量纸，如果是NaOH等具有腐蚀性的药品要用表面皿或者烧杯。（1）使用前要调零（2）两个托盘上各放一张大小相同的称量纸（3）称量时遵循左物右码的原则（4）用镊子夹取砝码应按照从大到小的顺序（5）称量完毕应将砝码放回盒中，游码归零称量的注意事项思考：若需要稀释浓硫酸，应该如何操作？为什么需要冷却至室温？③溶解：将称量好的NaCl固体倒入烧杯中,加入适量蒸馏水溶解,冷却至室温。④转移：将上述冷却后的NaCl溶液转入指定容积的容量瓶。注意事项：由于容量瓶瓶颈较细，为避免液体洒在外面，应用玻璃棒引流。思考：将烧杯中的氯化钠溶液转移到容量瓶中，此时溶质是否完全被转移到容量瓶中？应如何处理？还有残留在烧杯壁和玻璃棒上的氯化钠未被转移。因此要用蒸馏水洗涤用过的烧杯和玻璃棒。答：不要，如果用量筒量取液体药品，量筒不必洗涤。⑤洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2—3次，将洗涤液一并注入容量瓶。为什么要洗涤玻璃棒和烧杯？如果用量筒量取液体药品，量筒要洗涤吗？思考：若定容时不小心液面超过了刻度线，能用胶头滴管把多余的液体取出吗？答：必须重新配制⑥定容：在容量瓶中继续加水至距刻度线1—2cm处，改用胶头滴管滴加至刻度（液体凹液面最低处与刻度线相切）。思考：摇匀后发现液面低于刻度线，能否补充水？答:不能。⑦摇匀把定容好的容量瓶瓶塞塞紧，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几次，混合均匀。⑧装瓶贴签容量瓶中不能长期存放溶液，因此要把配制好的溶液转移到试剂瓶中，贴好标签，注明溶液的名称和浓度。实验再现思考与交流：（1）若定容后振荡发现体积小于刻度，能否再加水到刻度？（2）若定容时加水超过刻度能否倒出来？（3）若移液或摇匀时溶液洒出几滴到容量瓶外，该如何处理？（4）若配制氢氧化钠溶液时，没有冷却到室温就转移到容量瓶中，对实验结果是否有影响？（5）能否配制任意体积一定物质的量浓度的溶液？一定物质的量浓度溶液配制过程中的误差分析1．联想一定物质的量浓度的溶液配制的步骤，结合公式cB＝nBV＝mBM·V，试总结怎样判断cB的误差？并举例说明。提示凡操作上引起mB增大或V值减少的，都会使所配溶液浓度偏大(如砝码生锈)。否则偏小(如定容时仰视刻度线)。2．请完成下表中的误差分析能引起误差的一些错误操作因变量cB(mol/L)nB(或mB)V称量①药品、砝码左右位置颠倒，且称量中用到游码________②称量易潮解的物质(如NaOH)时间过长________③用滤纸称量易潮解的物质(如NaOH)________减小减小减小偏小偏小偏小量取④用量筒量取液态溶质时，俯视读数________⑤量取液态溶质时量筒内有水________溶解转移洗涤⑥转移时有溶液溅出________⑦未洗涤烧杯和玻璃棒________⑧洗涤量取浓溶液的量筒并将洗涤液转移到容量瓶________⑨溶液未冷却至室温就转移到容量瓶________减小减小减小减小增大减小偏小偏小偏小偏小偏大偏大定容⑩定容时，水加多了，用滴管吸出________定容后，经振荡、摇匀、静置，液面下降再加水________定容时，俯视刻度线________减小增大偏小偏小减小偏大俯视仰视俯视刻度线，实际加水量未到刻度线，使溶液的物质的量浓度增大；仰视刻度线，实际加水量超过刻度线，使溶液的物质的量浓度减小。结果：仰视时，容器内液