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化学计量在实验中的应用 第3课时
复习巩固
质量
物质的量
微粒数
÷M
×M
×NA
÷NA
(m)
(n)
(N)
×Vm
÷Vm
气体体积
(V)
在标准状况下Vm约为22.4L/mol
溶质的质量
溶质的质量分数=
溶液的质量
×100%
溶液的组成:
溶质
溶剂
溶液组成的表示方法:
溶液的特点
均一性
稳定性
溶液的密度=
质量
溶液的体积
思考:
怎样才能从1杯40%的NaOH溶液中取出一部分溶液,
并要求取出的溶液中包含有8g的NaOH呢?
NaOH%=m(NaOH)/m[NaOH(aq)]
m[NaOH(aq)]= m(NaOH)/NaOH%
         =8g/40%
         =20g

然后对溶液进行称量

不精确
物质的量浓度
N,n,m,V,c之间的相互转化
使用物质的量浓度的注意事项
1.物质的量浓度概念中的体积是溶液的体积(一般以升为单位),而不是溶剂的体积。
2.溶质的量是用物质的量表示,而不是用质量表示。
3.从一定的物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液,物质的量浓度不变。
4.若物质的量浓度相同,体积不同时,则所含溶质物质的量也不同。
有关物质的量浓度的简单计算
1:1LNaOH溶液里含有O. 5molNaOH,则氢氧化钠溶液的物质的量浓度为( )
2:2mol/L的NaCl溶液1000ml,含溶质NaCl的物质的
量为( )
3:已知某硫酸钠溶液的物质的量浓度为1mol/L,该
溶液中含硫酸钠的物质的量为3moL,则该溶液的体
积为( )
0.5mol/L
2mol
3L
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?溶质质量、
溶剂质量、溶质质量分数、溶液密度怎样变化?
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。
问题与讨论
讨论3:体积相同,物质的量浓度也相同的任何溶液中所
含溶质的物质的量是否相同?所含溶质的质量是否相同?
结论:物质的量相同,溶质的质量不一定相同。
讨论4:质量相同,溶质的质量分数也相同的任何溶液
中,所含溶质的质量是否相同?所含溶质的物质的量是否相同?
结论:溶质的质量相同,物质的量不一定相同。
练习:
1、把5.85g的NaCl固体溶于水中配成10L的溶液,
其物质的量浓度是多少?
0.01mol/L
2、把22.4L的HCl气体溶解在水中配成2L的盐酸
溶液,此盐酸的物质的量浓度为多少?
0.5mol/L
3、从1L浓度为1mol/L的蔗糖溶液中取出100ml,取出的
溶液中蔗糖的物质的量是多少?
0.1mol
4、如何从一瓶物质的量浓度为1mol/L的NaOH溶液中
取出一部分溶液,并要求溶液中含有4g的NaOH。
计算多少升溶液中含有4g的NaOH——0.1L
用量筒量取0.1L体积的该溶液
2、一定物质的量浓度溶液的配制
配制1.00mol/L 的NaCl溶液100mL
常用容量瓶的规格
50ml. 100ml. 250ml. 500ml. 1000ml
容量瓶使用前应查是否检漏水
其方法是:
往瓶内加水,塞好瓶塞(瓶口和瓶塞要干,且不涂任何油脂等),用食指顶住瓶塞,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,如不漏水,把瓶塞旋转180°塞紧,仍把瓶倒立过来,再检查是否漏水,经检查不漏水的容量瓶才能使用。
不准将溶质直接转移入容量瓶加水溶解
(1)步骤及所用仪器
① 计算
② 称量(托盘天平或量筒)
③ 溶解(烧杯、玻璃棒)
转移( 容量瓶、玻璃棒)
洗涤( 烧杯、玻璃棒)
定容(胶头滴管)
摇匀
装瓶(试剂瓶、贴签)
配制1.00mol/L 的NaCl溶液100mL ①计算
n(NaCl)=c(NaCl) ×V[(NaCl(aq)]=
1.00mol/L×0.1L=0.1mol

m(NaCl)=n(NaCl) × M(NaCl)=
0.1mol×58.5g/mol=5.85g
②称量
用托盘天平称取固体溶质的质量或用量筒量取液体溶质的体积
称量时能将NaCl固体
直接放置于托盘上吗?

用滤纸,
NaOH等具腐蚀性的应用表面皿或烧杯
③溶解
将溶质倒入小烧杯,加入适量的水搅拌溶解,冷却致室温.
某同学为了加快溶解速度,溶解时所加的水为100mL,你认为可以吗?
不可以,只能用适量
④转移
将上述冷却后的溶液 转入指定容积的容量瓶,并用蒸馏水洗涤小烧杯和玻璃棒2—3次,将洗涤液一并注入容量瓶。
如何将烧杯中的液体转移到容量瓶中?

玻棒引流
注意问题
溶液注入容量瓶前需恢复到室温,这是因为溶质在烧杯内稀释或溶解时常有热效应(如NaOH、H2SO4)。未等溶液冷却就定容,会使浓度偏高。
⑤洗涤
用蒸馏水洗涤小烧杯和玻璃棒2—3次,将洗涤液一并注入容量瓶。
思考:将上述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2-3次。
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)。
为何要改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度?
答:用胶头滴管是为了防止加水过量,超过刻度线。
若定容时不小心液面超过了刻度线,怎么办?能用胶头滴管把多余的液体取出吗?
必须重新配制
俯视
仰视
俯视或仰视刻度线对溶液浓度的影响
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。
摇匀后发现液面低于刻线,能否补充水?
不能。因为是部分溶液在润湿容量瓶瓶口磨砂处所致。
⑧装瓶
容量瓶中不能存放溶液,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。
误差分析:
根据上述公式推断实验过程中,分析实验
过程中哪些操作会引起n(B)或V的变化,
如果可以使其变化,则对C(B)造成误差.
1)称量时左盘高,右盘低
2)称量时称量物放在右盘,而砝码放在左盘
1、称量产生误差
3)量筒量取液体药品时仰视读数
4)量筒量取液体药品时俯视读数
2、溶解、转移、洗涤产生误差
6)未洗涤溶解用的玻璃棒和烧杯
7)洗涤液未转入容量瓶中而倒入废液缸中
5)溶解过程中有少量液体溅出烧杯
9)定容时俯视刻度
10)定容时液面低于刻度线
11)未等溶液冷却就定容
8)定容时仰视刻度
12)定容后发现液面高于刻度线后,用滴管吸出少量溶液
3、定溶误差
13)摇匀后发现液面低于刻度再加水
误差分析
14.原容量瓶洗净后未干燥
15.容量瓶中含有少量的水
16.往容量瓶中加水时有少量加到瓶外
均无影响
简单计算
例1:将5.3gNa2CO3配成250mL溶液,求溶液的物质的量浓度。
解:n(Na2CO3) = m (Na2CO3) /M (Na2CO3)
= 5.3g/106g•mol-1 = 0.05mol
c (Na2CO3) = n (Na2CO3) /V[Na2CO3(aq)] = 0.05mol/0.25L= 0.2mol/L
答:溶液的Na2CO3的物质的量浓度为0.2mol/L。
例2:配制250mL1.6mol/LNaCl溶液,需要NaCl的质量是多少?
解:n(NaCl) = C(NaCl)·V[NaCl(aq)]
= 1.6mol/L×0.25L = 0.4mol
m(NaCl)=n(NaCl)·M(NaCl)
=0.4mol×58.5g/mol = 23.4g
答:需要NaCl的质量为23.4g。
例:已知 NaNO3 Na2CO3 Na3PO4 三种溶液中 Na+ 浓度相等,溶液的体积比为 3:2:1,求溶液中溶质的物质的量之比。
∵ C ( Na+ ) 相等
∴ C ( NaNO3 ) : C ( Na2CO3 ) : C ( Na3PO4 )
= 1 : 1/2 : 1/3 = 6 : 3 : 2
∵ V ( NaNO3 ) : V ( Na2CO3 ) : V (Na3PO4 ) = 3 : 2 : 1
∴ n ( NaNO3 ) : n ( Na2CO3 ) : n ( Na3PO4 )
= 6×3 : 3×2 : 2×1
= 9 : 3 : 1
有关物质的量浓度的计算
1.在物质的量浓度溶液中溶质微粒数目的计算
解:
练习:2L 1mol/L的H2SO4溶液,含溶质的物质的量为 mol,含H+ ____个,SO42- 个
练习:0.5 mol /L的下列溶液500mL中含NO3-数目最多的是:( ) ;NO3- 物质的量浓度最大的是:( )
A.硝酸钾 B.硝酸钡 C.硝酸镁 D.硝酸铝
练习13.求等体积的0.5 mol /L的三种溶液硫酸钠、硫酸镁、硫酸铝中阳离子的个数比?阴离子的个数比?
2.基本量的换算
例 :在200mL稀盐酸里溶有0.73g HCl ,计算溶液的物质的量浓度。
解: n (HCl) =
7.3g
36.5g/mol
= 0. 02 mol
V (HCl) =
200mL
1000mL/L
= 0. 2 L
C (HCl) =
0.02 mol
0.2L
= 0. 1 mol/L
答: 这种盐酸的浓度是 0.1 mol/L
例:计算配制 500 mL 0.1 mol/L 的NaOH 溶液所需NaOH的质量。
V (NaOH) =
500mL
= 0. 5 L
n (NaOH) = 0. 1 mol/L × 0. 5 L = 0. 05 mol
m (NaOH) = 0. 05 mol × 40 g/mol = 2g
答: 配制500mL 0.1mol/LNaOH溶液需NaOH 2g 。
解:
将4gNaOH溶于水配成2L溶液,其物质的量浓度为多少?
已知:
m(NaOH) =4g
Vaq=2L
M(NaOH)=40g/mol
求C(NaOH)
n(NaOH)=
m(NaOH)
M(NaOH)
=
4g
40g/mol
=
0.1mol
C(NaOH)=
n(NaOH)
Vaq
=
2L
0.1mol
=
0.05mol/L
解:
答:40克氢氧化钠溶于水配成2L溶液,物质的量浓度为0.05mol/L
3.溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
溶质的质量
=溶液的密度(g/mL或g/cm3)×溶液的体积(mL)×溶质的质量分数
=物质的量浓度(mol/L)×溶液的体积(L)×溶质的摩尔质量(g/mol)
假设溶液的体积为1L ,溶液的质量分数为ω ,密度为ρ g/cm3,溶质的摩尔质量为 M g/mol,则物质的量浓度为多少?
则有: C =
而 ω =
C mol/L×1L ×M g/mol
1000mL × ρ g/cm3
物质的量浓度与 溶质质量分数 的换算必须以密度为桥梁。
1000mL× ρ g/cm3 × ω ÷ M g/mol
1L
=
1000mL× ρ g/cm3 × ω
M g/mol × 1L
× 100%
溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算关系
M
1000× r ×a %
物质的量浓度=
(mol/L)
溶液的密度: r 单位:g/mL
溶质的质量分数:a %
溶质的摩尔质量: M 单位: g/mol
例:某浓硝酸中溶质的质量分数为94%,密度为1.5g/cm3。计算该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度。
解:设有1000ml硝酸溶液,则
m(HNO3) =ρ[HNO3(aq)]·V[HNO3(aq)]·ω(HNO3)
= 1.5g/cm3×1000cm3×94% =1410g
n(HNO3) = m(HNO3)/M(HNO3) =1410g/63g·mol-1
= 22.4mol
C(HNO3) = 22.4mol/L
答:该硝酸中HNO3的物质的量浓度为22.4mol/L
【例 】98%的密度为 1. 84 g/cm3 的浓硫酸,其物质
的量浓度为多少?
C ( H2SO4 ) =
1000mL×1. 84 g/cm3 × 98%
98 g/mol × 1L
= 18. 4 mol/L
解:
答:浓硫酸的物质的量浓度为 18 .4 mol/L
例3
例3:已知某盐酸的密度为1.19g/cm3 、HCl物质的量浓度为12mol/L,求该盐酸中HCl的质量分数。
解:1L盐酸中HCl的质量:
m(HCl)= C(HCl)·V[HCl(aq)]· M(HCl)
= 12 mol/L ×1L×36.5g/mol= 438 g
1L盐酸的质量:
m[HCl(aq)] = ρ[HCl(aq)]·V[HCl(aq)]
= 1.19g/mL ×1000mL= 1190 g
盐酸中HCl的质量分数:
=36.8 %
答:该盐酸中HCl的质量分数为36.8 %。
从 1L 1mol/L NaCl 溶液中,分别取出 100mL、10mL 和 1mL ,它们的物质的量浓度是否相等?所含溶质是否相等?
因为溶液具有均一、稳定的特征,所以从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液,其浓度不变,所含溶质的质量(物质的量)因体积不同而不同。
▲溶液稀释公式:
C浓×V浓  = C稀×V稀
4.有关溶液稀释和浓缩的计算
【例】要配制500mL 0.6mol/L 的NaOH溶液,需
6 mol/L 的NaOH溶液多少毫升?
6 mol/L×V = 0.6mol/L ×500mL

V = 50 mL
答:需6 mol/L的NaOH溶液50mL 。
解:设需6 mol/L NaOH 溶液的体积为V
5.有关两种不同浓度溶液混合的计算
C3V3 = C1V1+C2V2
【例 】50 mL 0.5 mol/L BaCl2 溶液和100 mL 0.5mol/L NaCl溶液混合后,求溶液中Cl- 的物质的量浓度(设溶液体积变化忽略不计)。
C (Cl-)
=
50mL ×0. 5mol/L ×2 + 100mL ×0. 5mol/L
50mL+ 100mL
= 0. 67 mol/ L
答: 溶液中Cl- 的物质的量浓度是 0.67 mol/L
解:
练习:2 mol/L的盐酸溶液200L和4 mol/L的盐酸溶液100L混合,求:混合后溶液中盐酸的物质的量浓度。
练习:2 mol/L的盐酸200L和4 mol/L的硫酸100L混合,则混合后溶液中H+的物质的量浓度是多少?
【例】中和 1L 0. 5mol/L NaOH 溶液,需要多少升的1 mol/L H2SO4 溶液?
2 NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
解:
答:需 1mol/L H2SO4 溶液 0.25L。
设需 1 mol / L H2SO4 溶液的体积为 x
2 mol 1 mol
(0. 5 mol/L)(1L)
(1 mol/L)(x)
2 mol : ( 0. 5 mol/L)(1L) = 1mol : ( 1 mol /L)( x )
x = 0.25L
6.有关溶液反应的计算
练习: 中和 50mL 2 mol/LHNO3溶液共用去了NaOH溶液80mL,求此NaOH溶液的物质的量浓度和溶质的质量分数。
(NaOH溶液的密度为1.05g/mL)
(7)有关气体溶于水的计算 例7 练习14
例. 将标况下a LHCl溶解于1LH2O得到盐酸的密度为b g/mL,则此盐酸的物质的量浓度为
练习:标准状况下用排空气集气法收集满一烧瓶HCl气体, 现将此烧瓶倒置于水槽中, 烧瓶中充满液体,若不考虑溶质的扩散,则烧瓶中溶液的物质的量浓度为 ;若收集的气体中还含有空气,将烧瓶倒置于水槽中,最后进入烧瓶中液体的体积约为烧瓶容积的3/4; 则烧瓶中溶液的物质的量浓度为       ;
0.045mol/L
0.045mol/L