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专题一化学家眼中的物质世界第二单元研究物质的实验方法第3课时溶液的配制及分析1．了解物质的量浓度的概念。2．初步学会配制一定物质的量浓度溶液的实验技能(重点)。3．了解物质的量浓度的计算应用(重点)。01课前自主梳理02课堂合作探究03演练效果检测课时作业知识点一物质的量浓度1．定义：以_________溶液中所含溶质B的__________来表示溶液组成的物理量。2．公式：________。3．常用单位：_______________。单位体积物质的量mol/L或mol/m3cB＝nBV[自我诊断]1．下列溶液中，溶质的物质的量浓度为1mol·L－1的是()A．将40gNaOH溶于1L水所得的溶液B．将22.4LHCl溶于水配成1L溶液C．1L含2molK＋的K2SO4溶液D．将0.5mol·L－1的NaNO3溶液100mL加热蒸发掉50g水后的溶液解析：A不正确，因为只知溶剂体积而不知溶液体积；B不正确，22.4LHCl不一定是在标准状况下；C正确，因n(K＋)＝2mol，则n(K2SO4)＝1mol，故c(K2SO4)＝1mol·L－1；D不正确，因为不知加热蒸发后溶液的体积。答案：C知识点二溶液的配制及分析1．所用仪器(1)必须用到的仪器有________、烧杯、玻璃棒、胶头滴管四种。若用固体溶质配制，则还需要用到________________、药匙等仪器；若用液体来配制，则还需要滴定管(或量筒)等仪器。容量瓶托盘天平(带砝码)(2)重要仪器——容量瓶①构造：是细颈、梨形的平底玻璃瓶，瓶口配有磨砂玻璃塞或橡胶塞。容量瓶上标有刻度线、规格(也叫容量)和使用温度。属于较精密的玻璃仪器。②规格：常用的有50mL、100mL、250mL、500mL和1000mL等几种规格。③用途：专门用来_____________________________。④使用时应注意：当溶液的凹液面正好与刻度线相切时，容量瓶中溶液的体积为容量瓶上所标记的体积。容量瓶不能配制任意体积的溶液；不能用作反应容器；不能直接在其中进行溶解和稀释。配制一定浓度、一定体积的溶液2．一定物质的量浓度溶液的配制配制100mL0.100mol·L－1Na2CO3溶液的实验步骤。(1)计算：配制100mL0.100mol·L－1Na2CO3溶液所需碳酸钠固体的质量为1.06g。(2)称量：用__________准确称取碳酸钠固体(1.1g)。(3)溶解：将碳酸钠固体放入100mL烧杯中，用适量的蒸馏水溶解，并____________。(4)转移：将烧杯中的溶液用玻璃棒小心地引流到100mL的容量瓶中，用蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2～3次，并将每次洗涤的溶液都注入容量瓶中，轻轻振荡容量瓶，使溶液混合均匀。托盘天平冷却到室温(5)定容：缓缓地将蒸馏水注入容量瓶中，直到容量瓶中的液面接近容量瓶颈刻度线1～2cm处；改用胶头滴管滴加蒸馏水到溶液的凹液面正好与刻度线相切，再将容量瓶塞盖好，反复上下颠倒，摇匀。图示：3．物质的量浓度的应用对于能定量进行的化学反应，用已知___________浓度的溶液与__________的未知浓度的溶液反应。根据消耗的已知浓度的溶液的______，计算确定未知浓度溶液的组成。物质的量一定体积体积[自我诊断]2．为什么固体溶解后需冷却至室温才能转入容量瓶中？答案：因溶解过程大都伴随着吸热或放热的发生，会导致溶液温度低于或高于常温，而容量瓶必须在所标注的温度下使用，温度变化，容积会发生变化。所以必须待烧杯中溶液温度恢复到室温时，才能将溶液移入容量瓶中。要点一物质的量浓度概念及计算[典例1]常温下，将20.0g14%的NaCl溶液跟30.0g24%的NaCl溶液混合，得到密度为1.17g·cm－3的混合溶液。计算：(1)该混合溶液中NaCl的质量分数为________；(2)该混合溶液中NaCl的物质的量浓度为________。[解析](1)混合溶液的质量为20.0g＋30.0g＝50.0g，m(NaCl)＝20.0g×14%＋30.0g×24%＝10.0g，可得w(NaCl)＝20%。(2)根据物质的量浓度的定义式c＝nV，分别求出n(NaCl)和V(液)，再代入公式求算。[答案](1)20%(2)4.0mol·L－11．正确理解物质的量浓度应注意的问题(1)定义式中的V特指溶液的体积，而不是溶剂的体积，计算时常用的体积单位是L。(2)溶质的量是用其物质的量来表示的，而不能用其质量来表示。(3)溶质是溶液中的溶质，可以是化合物，也可以是离子或其他组合。(4)物质的量浓度的大小与所取溶液的体积大小无关，但所含溶质的物质的量(或质量)因体积的不同而不同。(5)完全相同的两种溶液相混合时，混合后的总体积等于原来两溶液的体积之和；不同浓度的两种溶液或不同溶质的两种溶液混合后的总体积一般不等于原来体积之和。2．有关计算(1)根据公式计算：c＝n(溶质)/V(溶液)(2)根据密度和质量分数计算：c＝1000ρwM密度(ρ)的单位是g·cm－3，M指溶质的摩尔质量，w%指溶质的质量分数。(3)有关溶液稀释和混合的计算①对已知物质的量浓度的溶液进行稀释，稀释前后溶质的物质的量不变。即c1V1＝c2V2。②对不同物质的量浓度的溶液混合时，混合前后溶质的物质的量不变，即c总V总＝c1V1＋c2V2(c1、c2和V1、V2分别是混合前溶液的物质的量浓度和体积，c总和V总是混合后溶液的物质的量浓度和体积，V总可由两溶液的质量和及混合溶液的密度来求)。1．如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容，据此，求算该H2SO4的物质的量浓度为()A．9.2mol/LB．9.8mol/LC．1.84mol/LD．18.4mol/L解析：c＝1000ρwM＝1000×1.84×98%98＝18.4mol/L。答案：D要点二一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析[典例2]实验室需要配制0.50mol/LNaCl溶液480mL。按下列操作步骤填上适当的文字，以使整个操作完整。(1)选择仪器。完成本实验所必需的仪器有：托盘天平(精确到0.1g)、药匙、烧杯、玻璃棒、________、________以及等质量的两片滤纸。(2)计算。配制该溶液需取NaCl晶体________g。(3)称量①天平调平之后，应将天平的游码调至某个位置，请在右图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置：②称量过程中NaCl晶体应放于天平的________(填“左盘”或“右盘”)。③称量完毕，将药品倒入烧杯中。(4)溶解、冷却，该步实验中需要使用玻璃棒，目的是_______________________________________________________________________________________________。(5)转移、洗涤。在转移时应使用________引流，需要洗涤烧杯和玻璃棒2～3次是为了______________________________________________________________________。(6)定容，摇匀。(7)将配好的溶液静置一段时间后，倒入指定的试剂瓶，并贴好标签，注明配制的时间、溶液名称及浓度。(8)在配制过程中，某学生观察定容时液面情况如图所示，所配溶液的浓度会________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。[解析]配制480mL的0.50mol/L的NaCl溶液，必须用500mL的容量瓶。m(NaCl)＝0.50mol/L×0.5L×58.5g·mol－1＝14.6g(托盘天平精确到0.1g)。用托盘天平称量时，物品放在左盘。配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为计算→称量(或量取)→溶解、冷却→转移、洗涤→定容、摇匀→装瓶贴签。定容时仰视液面会造成溶液体积偏大，浓度偏低。[答案](1)500mL容量瓶胶头滴管(2)14.6(3)①②左盘(4)搅拌，加速NaCl溶解(5)玻璃棒保证溶质全部转移入容量瓶中(8)偏低1．配制溶液操作过程中的注意事项(1)溶解后必须待恢复到室温时再转移溶液。(2)转移溶液时必须用玻璃棒引流。(3)溶解用的烧杯和玻璃棒一定要洗涤2～3次，洗涤液要转入容量瓶中。(4)移液后要先振荡均匀再定容。(5)定容时一定要用胶头滴管小心操作，万一加水过量，则要重新配制。(6)定容时观察刻度要平视，凹液面与刻度线相切。(7)摇匀后，液面低于刻度线，不能再加水。(8)配制完毕必须转移到试剂瓶中，不能在容量瓶中盛放试剂。2．可引起实验误差的主要操作、所影响的量(nB或m、V)及结果(1)天平的砝码沾有其他物质或已锈蚀，导致称量物质m增大，使cB偏大。(2)砝码有残缺，导致称量物质m减小，使cB偏小。(3)药品、砝码左右位置颠倒时，并使用了游码，导致称量物质m减小，使cB偏小。(4)在敞口容器中称量易潮解或易挥发的物质时的动作过慢而变质。使实际质量m减小，使cB偏小。(5)定容时水加多了，用滴管吸出。致使溶液中m减小，使cB偏小。(6)转移或搅拌溶液时有部分液体溅出，致使溶液中m减小，使cB偏小。(7)转入容量瓶后未洗涤烧杯和玻璃棒，致使溶液中m减小，使cB偏小。(8)定容后，振荡摇匀，液面下降，再加水，使V增大，溶液浓度cB偏小。(9)未冷却至室温就定容。造成溶液的体积膨胀，冷却后溶液的体积V小于容量瓶上所标注的液体的体积，致使cB偏大。(10)容量瓶定容时，仰视读数会使溶液的体积V增大，致使溶液浓度cB偏小。(11)容量瓶定容时，俯视读数会使溶液的体积V减小，致使溶液浓度cB偏大。另外还有几种常见情况对结果无影响，如：(12)溶解时烧杯中有水。(无影响)(13)当药品、砝码左右位置颠倒时，未使用游码。(无影响)(14)配好的溶液转入干净的试剂瓶时，不慎溅出部分液体。(无影响)2．假若你是卫生防疫人员，需要配制0.01mol/L的KMnO4消毒液，下列操作导致所配溶液浓度偏高的是()A．取KMnO4样品时不慎在表面沾了点蒸馏水B．溶解搅拌时有液体飞溅C．定容时俯视容量瓶刻度线D．摇匀后见液面下降，再加水至刻度线解析：A项取得样品质量偏小，使溶液浓度偏低；B项液体飞溅损失一部分KMnO4，使溶液浓度偏低；C项定容时俯视导致溶液体积偏小，浓度偏高；D项加水量过多，使溶液浓度偏低。答案：C一定物质的量浓度溶液的配制[典例]某同学准备用质量分数为98%、密度为1.84g·cm－3的浓硫酸配制0.4mol·L－1的稀硫酸250mL。试回答下列问题。(1)从下列仪器中选出实验所需要的仪器：________(填编号)。①250mL烧杯；②100mL烧杯；③10mL量筒；④100mL量筒；⑤500mL容量瓶；⑥250mL容量瓶⑦广口瓶；⑧托盘天平；⑨玻璃棒除选用的上述仪器外，尚缺少的仪器是_____________________________________。(2)通过计算，可求出需用浓硫酸VmL，则V的值为______________________________________________________________________。(3)下列操作将使所配制的溶液中H2SO4的物质的量浓度偏小的是________(填编号)。①将稀释后的硫酸转移至容量瓶后，未洗涤烧杯和玻璃棒；②将烧杯内稀释的硫酸向容量瓶中转移时，因操作不当使部分溶液溅到瓶外；③用胶头滴管向容量瓶中加水时，溶液的凹液面高于容量瓶刻度线，此时立即用胶头滴管将瓶内溶液吸出一部分，使溶液的凹液面与容量瓶刻度线相切；④用胶头滴管加水时，仰视容量瓶刻度线进行定容。[解析](1)配成溶液的体积要求是250mL，由于容量瓶只有一个刻度线，所以只能用250mL容量瓶。计算表明，需用质量分数为98%、密度为1.84g·cm－3的浓硫酸5.4mL，所以要选择量程比5.4mL略大的量筒，10mL量筒比较恰当。若选用100mL量筒，误差较大。选择仪器的一个重要原则是“大小匹配”。浓硫酸的稀释、溶液的洗涤所需水的体积差不多即可，不需要很精确