第3课时-一定物质的量浓度的溶液及其配制(知识点归纳及例题解析)

第3课时一定物质的量浓度的溶液及其配制[学习目标定位]1.能够根据物质的量浓度的概念表达式进行简单的计算。2.学会容量瓶的使用方法、物质的量浓度溶液配制的实验操作和误差分析。一物质的量浓度1.现有两瓶颜色深浅程度不同的蓝色CuSO4溶液，请回答下列问题：(1)为什么两瓶溶液的颜色深浅程度不同？哪瓶溶液的浓度大？(2)若要取含一定溶质的CuSO4溶液，是称量溶液质量方便还是量取溶液体积方便？(3)在化学方程式中，各物质的化学计量数之比是等于各物质的质量之比还是物质的量之比？对于溶液之间的反应，若知道一定体积溶液中的什么物理量会使计算变得方便？答案(1)因为两瓶溶液的浓度不同；颜色深的浓度大。(2)量取溶液体积方便。(3)物质的量之比；溶质的物质的量。2.若求一定体积溶液中溶质的物质的量，还必须知道溶液的组成。溶液的组成常用物质的量浓度来表示。(1)物质的量浓度是用单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量；常用符号cB表示；单位是mol·L－1。(2)物质的量浓度的表达式是cB＝nBV，其中nB表示溶质B的物质的量、V表示溶液的体积。如将20g氢氧化钠溶于水，配制成500mL溶液，氢氧化钠溶液的物质的量浓度是1mol·L－1。1.先将4gNaOH溶解在10mL水中，再稀释成1L，从中取出10mL，这10mL溶液的物质的量浓度为()A.1mol·L－1B.0.1mol·L－1C.0.01mol·L－1D.10mol·L－1答案B二一定物质的量浓度溶液的配制配制100mL1.00mol·L－1NaCl溶液，请回答下列问题：(1)完成该实验，除量筒、电子天平、药匙、烧杯外，还需要的仪器有100mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管。(2)需称量NaCl的质量是5.85g；若用托盘天平称量，则应称量的质量是5.9g。(3)溶解：在烧杯中加适量蒸馏水溶解，用玻璃棒搅拌并冷却至室温。(4)转移：用玻璃棒引流，将烧杯中的溶液转移到容量瓶中。(5)洗涤：用蒸馏水洗涤烧杯内壁2～3次，并把洗涤液都转移到容量瓶中。注意溶解及洗涤所用水的总体积一定不能超过要配制溶液的体积。(6)定容：将蒸馏水注入容量瓶，液面离容量瓶颈刻度线下1～2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低处，与刻度线相切。(7)振荡、摇匀，盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手的手指托住瓶底，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试剂瓶中，贴上标签。归纳总结容量瓶的选择与使用(1)容量瓶上标注有：容积、温度、刻度线。(2)常见规格有：100mL、250mL、500mL及1000mL。(3)容量瓶是配制物质的量浓度溶液的专用仪器，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。(4)使用容量瓶注意“五不”：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。(5)使用前要检验容量瓶是否漏水。检验程序：加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立，瓶塞旋转180°→倒立→查漏。2.某学生计划用12mol·L－1的浓盐酸配制0.10mol·L－1的稀盐酸450mL。回答下列问题：(1)量取浓盐酸的体积为mL，应选用的量筒规格为。(2)配制时应选用的容量瓶规格为。(3)配制时(除容量瓶外)还需选用的仪器主要有、、、和试剂瓶。答案(1)4.210mL(2)500mL(3)量筒烧杯玻璃棒胶头滴管解析配制稀盐酸450mL，由于没有此种规格的容量瓶，所以用500mL的容量瓶。设量取浓盐酸的体积为V，根据稀释前后HCl物质的量守恒建立关系式：12mol·L－1×V＝0.10mol·L－1×500mL，V≈4.2mL；根据量筒的规格选取10mL量筒；结合配制步骤选取仪器。理解感悟配制一定物质的量浓度的溶液，若溶质是固体时，按要求计算所需溶质的质量，用天平进行称量；若溶质是液体时，要换成体积，用量筒量取；选择容量瓶时，应遵循“大而近”的原则。3.用经过准确称量的NaOH固体配制250mL0.2mol·L－1的NaOH溶液。(1)在下列实验仪器中，不必使用的是(填字母)。A.托盘天平B.500mL试剂瓶C.500mL容量瓶D.250mL烧杯E.胶头滴管(2)除上述仪器中可使用的以外，还缺少的仪器是；在该实验中的用途是。答案(1)AC(2)玻璃棒、250mL容量瓶玻璃棒的作用：溶解NaOH固体时起搅拌作用，加速固体的溶解；将烧杯中溶解的NaOH溶液转移到容量瓶中时起引流作用，以防液体洒在瓶外及沾在瓶的刻度线上方而引起体积不准确。250mL容量瓶的作用：准确配制溶液解析因为NaOH固体是经过准确称量的，故不再需托盘天平进行称量，固体需溶解，故需用250mL烧杯，又因是配制250mL的溶液，故不需要500mL容量瓶，而应使用250mL容量瓶，又因容量瓶不能用来长期保存试剂，故需500mL试剂瓶来盛装溶液。理解感悟对于实验仪器的选择，可以在脑海中“做”一遍实验，按照实验的具体步骤来选择仪器，并且知道实验的每一步操作是什么，所用的仪器是什么，有什么注意事项等，这样就不会漏下仪器或选错仪器了。三配制一定物质的量浓度溶液的误差分析配制100mL1mol·L－1的氯化钠溶液，下列实验操作对实验结果有无影响？有何影响？请分析并填写下表：配制步骤错误操作nVc①计算计算结果m＝5.85g，称5.9g偏大不变偏大②称量砝码生锈(没有脱落)偏大不变偏大少量NaCl沾在滤纸上偏小不变偏小③溶解有少量液体溅出偏小不变偏小④转移容量瓶内有少量水不变不变不变⑤洗涤未洗涤或洗涤液未注入容量瓶偏小不变偏小⑥定容仰视不变偏大偏小超过刻度线，吸出一部分水偏小不变偏小⑦摇匀摇匀后液面下降，补充水不变偏大偏小⑧装瓶试剂瓶刚用蒸馏水洗过不变偏大偏小归纳总结配制一定物质的量浓度溶液的误差分析(1)根据cB＝nBV＝mBMBV可知，MB为定值(溶质的摩尔质量)，实验过程中不规范的操作会导致mB或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。若实验操作导致mB偏大，则cB偏大；若实验操作导致V偏大，则cB偏小。(2)俯视、仰视对结果的影响(如下图)①仰视刻度线：由于操作时以刻度线为基准加水，故加水量增多，导致溶液体积偏大，c偏小，如图a。②俯视刻度线：加水量偏少，溶液体积偏小，故c偏大，如图b。4.下列配制的溶液浓度偏高的是()A.配制盐酸用量筒量取盐酸时俯视刻度线B.配制盐酸定容时，仰视容量瓶刻度线C.称量4.0gNaOH配制0.1mol·L－1NaOH溶液1000mL时，砝码错放在左盘D.NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶至刻度线答案D解析A中俯视刻度线，将会使量得的盐酸体积小于计算值，导致浓度偏低；B中定容时仰视容量瓶刻度线，将会导致加水量增多，使溶液浓度偏小；C中由于所称NaOH固体的质量为整数，不需移动游码，故称得固体NaOH的质量是准确的，不会影响到配制溶液的浓度；D中因热胀冷缩之故，会使容量瓶中的溶液在冷却后液面低于刻度线，导致所配溶液浓度偏高。1.1mol·L－1硫酸溶液的含义是()A.1L水中含有1mol硫酸B.1L溶液中含有1molH＋C.将98g硫酸溶于1L水所配成的溶液D.从1L该溶液中取出500mL后，剩余溶液的浓度仍为1mol·L－1答案D解析根据物质的量浓度的定义，A选项错误，不是1L水，应该是1L溶液；B选项溶液的体积为1L时应含有2molH＋；C选项的错误在于98gH2SO4溶于1L水时，溶液的体积无法计算，故溶液的物质的量浓度也无法计算。2.在0.5L某浓度的NaCl溶液中含有0.5molNa＋。下列对该溶液的说法中不正确的是()A.该溶液的物质的量浓度为1mol·L－1B.该溶液中含有58.5gNaClC.配制100mL该溶液需用5.85gNaClD.量取100mL该溶液倒入烧杯中，烧杯中Na＋的物质的量为0.1mol答案B解析c(NaCl)＝0.5mol0.5L＝1mol·L－1，A项正确；m(NaCl)＝0.5mol×58.5g·mol－1＝29.25g，B项错误；100mL溶液中含NaCl的质量为5.85g，物质的量为0.1mol，C、D项正确。3.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,76.0g答案C解析配制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。4.精确配制250mL一定物质的量浓度的NaOH溶液，下列实验操作正确的是()A.选择仪器时，使用500mL容量瓶B.将称量好的氢氧化钠固体放入容量瓶中，加入少量水溶解C.在烧杯中溶解氢氧化钠固体后，立即将所得溶液注入容量瓶中D.将烧杯中的氢氧化钠溶液注入未经干燥的洁净容量瓶中答案D解析配制250mL一定物质的量浓度的NaOH溶液需选择250mL容量瓶，A错误；将称量好的NaOH固体在烧杯中溶解，待冷却到室温后再转移到容量瓶中，不可在容量瓶中直接溶解，故B、C错误；所用容量瓶勿需干燥，但必须洁净，D正确。5.用容量瓶配制一定物质的量浓度的NaCl溶液的实验中，会使所配溶液浓度偏高的是()A.定容时加水加多了，用滴管吸出溶液至刻度线B.定容时仰视刻度线C.没有洗涤溶解NaCl固体的烧杯和玻璃棒D.称量NaCl固体时砝码上有杂质答案D解析A项，用滴管吸出溶液使n(NaCl)减小，浓度偏低；B项，定容时仰视刻度线，溶液的体积偏大，浓度偏低；C项，未洗涤烧杯、玻璃棒，n(NaCl)减小，浓度偏低；D项，砝码上有杂质使本身质量偏大，称量NaCl的质量偏大，浓度偏高。6.实验室用氢氧化钠固体配制1.00mol·L－1的NaOH溶液500mL，回答下列问题。(1)关于容量瓶的使用，下列操作正确的是(填序号)。a.使用前要检验容量瓶是否漏液b.用蒸馏水洗涤后必须要将容量瓶烘干c.为了便于操作，浓溶液稀释或固体溶解可直接在容量瓶中进行d.为了使所配溶液浓度均匀，定容结束后，要摇匀e.用500mL的容量瓶可以直接配制480mL溶液f.当用容量瓶配制完溶液后，可用容量瓶存放配制的试剂(2)请补充完整实验的简要步骤：①计算；②称量NaOH固体g；③溶解；④冷却并移液；⑤洗涤并转移；⑥；⑦摇匀。(3)本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平(带砝码)、镊子、量筒、玻璃棒，还缺少的仪器是、。(4)上述实验操作②③都要用到小烧杯，其作用分别是和。(5)如图是该同学转移溶液的示意图，图中有两处错误，请写出：①；②。(6)在配制过程中，其他操作都是正确的，下列操作会引起浓度偏高的是(填字母)。A.转移溶液时不慎有少量液体洒到容量瓶外面B.定容时俯视刻度线C.未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容D.定容后塞上瓶塞反复摇匀，静置后，发现液面低于刻度线，再加水至刻度线答案(1)ad(2)②20.0⑥定容(3)500mL容量瓶胶头滴管(4)用烧杯称量NaOH固体，防止NaOH腐蚀天平的托盘用烧杯做溶解用的容器(5)①没有用玻璃棒引流②应选用500mL的容量瓶(6)BC解析(1)容量瓶使用前要检验是否漏水，a正确；容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器，不能用来溶解固体、也不可以用来稀释浓溶液、不能长期贮存溶液、不能加热，因此，b、c、f均不正确；500mL容量瓶只能配制500mL溶液，不能配制480mL溶液。(2)m(NaOH)＝1.00mol·L－1×0.500L×40g·mol－1＝20.0g。配制时，要遵循计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀的顺序进行配制。(3)配制一定物质的量浓度溶液使用的仪器有一定规格的容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平(带砝码)、量筒。(4)NaOH固体具有强腐蚀性，为防止腐蚀天平托盘，称量时常用小烧杯盛放。NaOH固体溶解时要在小烧杯中进行。(5)配制500mL的溶液，应选用500mL的容量瓶；在转移溶液时，一定要用玻