2019-2020年高中化学 专题1 第2单元 第3课时 溶液的配制及分析课件 苏教版必修1

专题1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目标与素养：1.了解物质的量浓度的概念、计算公式。(宏观辨识)2.学会一定物质的量浓度溶液的配制方法和误差分析。(科学探究与创新意识)3.物质的量浓度在化学反应计算中的应用。(证据推理与模型认知)自主预习探新知一、物质的量浓度1．含义：用来表示里所含溶质B的的物理量。符号为，常用单位为。2．表达式：cB＝_____。如1L溶液中含有1mol溶质，溶质的物质的量浓度就是mol·L－1。1单位体积溶液物质的量cBmol·L－1nBV3．注意事项(1)在cB＝nBV中，V是溶液的体积，而不是溶剂的体积，“B”表示溶液中的任意溶质，可以是分子，也可以是离子，以及一些特定的组合。(2)从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液，物质的量浓度是相等的，但所含溶质的物质的量会因所取的溶液体积不同而不同。(3)某些物质溶于水后与水发生反应生成了另一种物质，此时溶质为反应后的生成物，如CaO溶于水后形成Ca(OH)2的溶液，溶质为Ca(OH)2。(4)含有结晶水的化合物溶于水时，其溶质不是结晶水合物。计算其“物质的量”时，用带有结晶水的物质的质量除以带有结晶水的物质的摩尔质量即可。例如：ag硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)溶于水后形成的溶液中，溶质是CuSO4而不是CuSO4·5H2O，n(CuSO4)＝ag250g·mol－1＝0.004amol。二、一定物质的量浓度溶液的配制1．容量瓶的选择与使用注意事项：(1)使用容量瓶前一定要注意注明规格，如100mL容量瓶。(2)选择容量瓶应遵循“大而近”的原则：所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。(3)使用容量瓶注意“六不”：①不能溶解固体；②不能稀释浓溶液；③不能加热；④不能作反应容器；⑤不能长期贮存溶液；⑥不能互换瓶塞。(4)使用前要检验容量瓶是否漏水。(5)定容时要使溶液的凹液面最低处正好与刻度线相切。2．配制100mL0.100mol·L－1Na2CO3溶液，请回答下列问题：(1)完成该实验，除量筒、托盘天平、药匙、烧杯外，还需要的仪器有。(2)计算：需要Na2CO3的质量是；若用托盘天平称量，则应称量的质量是。(3)溶解：在中加适量蒸馏水溶解，用玻璃棒搅拌并冷却至室温。100mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管1.06g1.1g烧杯(4)转移：用引流，将烧杯中的溶液转移到中。(5)洗涤：用蒸馏水洗涤及玻璃棒2～3次，并把_______都转移到中。注意溶解及洗涤所用水的总体积一定不能_______要配制溶液的体积。(6)定容：将注入容量瓶，液面离容量瓶颈刻度线下___________时，改用滴加蒸馏水至凹液面最低处正好与刻度线。相切玻璃棒容量瓶烧杯内壁洗涤液容量瓶超过蒸馏水1～2cm胶头滴管(7)振荡、摇匀：盖好瓶塞，用顶住瓶塞，另一只手的手指托住，把容量瓶倒转和摇动多次。(8)装瓶：把配好的溶液倒入预备好的干燥试剂瓶中，贴上_______。标签食指瓶底3．配制流程图示为1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)将40gNaOH溶解在1L水中所得溶液的物质的量浓度是1mol·L－1()(2)把1molNH3通入水中得到1L溶液，其物质的量浓度为1mol·L－1()√×(3)为了配制方便，可将固体或浓溶液直接在容量瓶(或量筒)中进行溶解(或稀释)()(4)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()××2．实验室中需要配制2mol·L－1的NaOH溶液950mL，配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaOH的质量分别是()A．950mL,96.0gB．500mL,80.0gC．1000mL,80.0gD．1000mL,76.0gC[配制950mL溶液需选用1000mL的容量瓶，所需称取NaOH固体的质量为1L×2mol·L－1×40g·mol－1＝80.0g。]3．将190gMgCl2溶于水配制成1L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1L该溶液中取出10mL,10mL溶液中MgCl2的物质的量浓度为________，溶质的物质的量为________。[解析](1)根据表达式可以求出。(2)从溶液中取出部分液体，但其物质的量浓度不变。[答案](1)2mol·L－14mol·L－1(2)2mol·L－10.02mol核心突破攻重难溶液配制的误差分析1.原理依据：根据cB＝nBV＝mM·V判断，cB的误差取决于m和V的值是否准确。2．误差分析：以配制一定浓度的NaOH溶液为例。c(NaOH)＝nNaOHV＝mNaOHMNaOH·V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：利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)来配制0.5mol·L－1的Na2CO3溶液1000mL，假如其他操作均是准确无误的，下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是()A．称取碳酸钠晶体100gB．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洗涤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B[本题考查一定物质的量浓度溶液的配制过程及误差分析。A项极易出错，以为0.5mol·L－1×1L＝0.5mol是Na2CO3的物质的量，所以100g53g视为偏高。实际上应是Na2CO3·10H2O的质量，应为286g·mol－1×0.5mol＝143g。所以A项应偏低；B项平视时，凹液面的最低点与刻度线刚好相平，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，如不洗涤2～3次并将洗涤液也转入容量瓶，会使溶质损失，使所配制的溶液浓度偏低；D项定容后，振荡、静置，发现液面低于刻度线，这是由于液体沾在瓶壁和磨口等处所致，不会造成偏差，若加水，则使所配溶液浓度偏低。]方法技巧仰视或俯视刻度线产生的误差图解图1图21．用“偏大”“偏小”或“无影响”填空。(1)配制500mL1mol·L－1的硫酸铜溶液，用托盘天平称取胆矾80.0g：________。(2)用Na2CO3·10H2O晶体配制Na2CO3溶液，Na2CO3晶体已部分失去结晶水，用该晶体所配Na2CO3溶液的物质的量浓度：________。(3)配制NaOH溶液时，天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片，其他操作均正确：________。(4)配制NaOH溶液时，NaOH固体放在烧杯中称量时间过长：________。(5)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液，需称量溶质4.4g，称量时砝码和药品放置颠倒(1g以下用游码)：________。(6)用量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后，用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中：________。(7)用量筒量取浓硫酸时，仰视读数：________。(8)配制NaOH溶液时，将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解，未经冷却立即转移到容量瓶中并定容：________。(9)转移后，未洗涤小烧杯和玻璃棒，或者未将洗涤液一并转移至容量瓶中：________。(10)定容时，加水超过刻度线，用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线：________。[解析](1)应称取胆矾质量为125.0g。(2)相当于所取溶质Na2CO3质量偏大。(3)NaOH腐蚀纸片，会沾在纸片上。(4)称量时间过长NaOH会潮解。(5)相当于所称NaOH质量为3.6g。(6)量筒不能用蒸馏水洗涤，否则相当于所取硫酸的量变大。(7)仰视时所取浓硫酸体积偏大。(8)相当于所配溶液体积减小。(9)溶质未全部转移到容量瓶中。(10)溶质偏小。[答案](1)偏小(2)偏大(3)偏小(4)偏小(5)偏小(6)偏大(7)偏大(8)偏大(9)偏小(10)偏小物质的量浓度及其相关计算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，VL气体溶于V(H2O)L中，所得溶液密度为ρ(g·mL－1)，则：①气体的物质的量：n＝VL22.4L·mol－1②溶液体积：V＝m溶液gρg·mL－1×10－3L·mL－1m溶液＝V(H2O)L×1000mL·L－1×1g·mL－1＋VL22.4L·mol－1×Mg·mol－1③再根据c＝nV溶液知，c＝nV溶液＝VL22.4L·mol－1m溶液gρg·mL－1×10－3L·mL－1＝VL22.4L·mol－1VH2OL×1000mL·L－1×1g·mL－1＋VL×Mg·mol－122.4L·mol－1ρg·mL－1×10－3L·mL－1＝1000mL·L－1·ρg·mL－1·VLMg·mol－1·VL＋22400g·mol－1·VH2OL3．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＝V·ρ·wM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＝nV′，求出w＝c·M1000ρ×100%。请时刻注意：此运算过程中ρ以g·mL－1为单位，c以mol·L－1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)。c1·V1＋c2·V2＝c(混)·V(混)m1·w1＋m2·w2＝m(混)·w(混)(3)混合后溶液的体积：①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；②若题目中给出混合后溶液的密度，应根据V(混)＝m混ρ混＝ρ1V1＋ρ2V2ρ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(SO2－4)＝2c(K2SO4)。(2)混合溶液中电荷守恒计算根据电荷守恒，溶质中所有阳离子带正电荷总数与阴离子带负电荷总数相等。如在Na2SO4、NaCl混合溶液中，c(Na＋)＝2c(SO2－4)＋c(Cl－)，c(Na＋)、c(Cl－)分别为7mol·L－1、3mol·L－1，则c(SO2－4)＝7－32mol·L－1＝2mol·L－1。将25℃101kPa条件下的氯化氢(HCl)气体49.6L，通入492mL水中，(已知水的密度为：1.00g·mL－1)，得到密度为1.13g·mL－1的盐酸(即氯化氢的水溶液)。注：25℃101kPa条件下气体摩尔体积为24.8L·mol－1。(1)此盐酸的质量分数为________(计算结果至0.1%)。(2)此盐酸中HCl的物质的量浓度为________(计算结果保留一位小数)。(3)0.100mol·L－1的稀盐酸500mL中含有的Cl－的数目为________(代入NA的近似值计算，结果保留三位有效数字)。[解析](1)25℃101kPa条件下的氯化氢(HCl)气体49.6L的物质的量是2mol，质量为73g，水的质量为492g，则溶液的质量为：73g＋492g＝565g，盐酸的质量分数＝氯化氢的质量/溶液质量×100%＝73/565×100%≈12.9%。(2)根据：c＝1000ρω/M，盐酸的物质的量浓度为c＝(1000×1.13×12.9%/36.5)mol·L－1≈4.0mol·L－1。(3)0.100mol·L－1的稀盐酸中c(Cl－)为0.100mol·L－1,500mL中n(Cl－)＝0.100mol·L－1×0.5L＝0.05mo