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第二节 物质的量浓度
1、物质的量浓度
(1)概念:单位体积溶液中所含溶液B的物质的量。
(2)符号:cB
(3)单位:mol/L(mol·L-1)
(4)公式:cB=nB/V
例1.下列溶液中物质的量浓度为1mol/L的是( )
A. 将40gNaOH溶解在1L水中
B. 将22.4LHCl气体溶于水配成1L溶液
C. 将1L 10mol/L的浓盐酸加入到9L水中
D. 将10gNaOH溶解在少量水中,再加蒸馏水直到溶液体积为250mL
例2.配置0.1mol/L的CuSO4溶液250mL,需要CuSO4·5H2O多少克?
注:物质的量浓度与溶质质量分数(ω)的换算公式
C=1000ρω/M
物质的量浓度与溶解度(S)的换算公式
C=1000ρS/(S+100)M
例3. 将质量分数为2 w,物质的量浓度为c1的H2SO4溶液加水稀释,使质量分数变为w,物质的量浓度变为c2,则c1和c2之间关系正确的是( )
A.c1>2c2 B.c2=2c1 C.c1<2c2 D.c1=2c2
2、配置一定物质的量浓度的溶液
(1)仪器:容量瓶,托盘天平,玻璃棒,烧杯,胶头滴管,量筒等
(2)容量瓶的使用:选择合适的容量瓶
使用前检查是否漏水:加水—倒立—观察,瓶塞旋转180°—倒立—观察,若不漏水方可使用
使用前用蒸馏水洗涤
容量瓶中不能直接加入固体或是浓溶液进行溶解或稀释,不能作为反应器,不能长期储存试剂。
(3)配置步骤:(以100mL 1.00 mol/L NaCl为例)
计算:5.85g NaCl
称量:分析天平(托盘天平 精确度0.1g 不精确)
溶解:固体放入烧杯中,加入适量蒸馏水溶解,玻璃棒顺时针搅拌;
静置冷却:溶液恢复至室温;
移液:玻璃棒引流;
洗涤:少量蒸馏水洗涤烧杯与玻璃棒,将洗液一并转入容量瓶中;
震荡:顺时针轻摇,使溶液混合均匀;
定容:向容量瓶中加入蒸馏水至离刻度线1—2cm时改用胶头滴管加水至凹液面与刻度线相切;
摇匀:盖好瓶塞,反复摇匀;
装瓶贴签:将配好的溶液倒入试剂瓶,并贴好标签。
例4. 配制100 mL 1 mol·L-1氢氧化钠溶液,下列操作错误的是( )
A.在托盘天平上放两片大小、质量一样的纸,然后将氢氧化钠放在纸片上进行称量
B.把称得的氢氧化钠放入盛有适量蒸馏水的烧杯中,溶解、冷却,再把溶液移入容量瓶中
C.用蒸馏水洗涤烧杯、玻璃棒2~3次,洗涤液也移入容量瓶中
D.沿着玻璃棒往容量瓶中加入蒸馏水,到离刻度线2~3 cm时改用胶头滴管滴加,直到溶液凹面恰好与刻度相切
(3)误差分析
能引起误差的一些操作(以配置0.1 mol·L-1NaOH溶液为例)
因变量
c/mol·L-1
m
V
称量前小烧杯内有水
—
—
—
称量时间过长
减小
—
偏低
用滤纸称NaOH
减小
—
偏低
向容量瓶注液时少量流出
减小
—
偏低
未洗烧杯和玻璃杯
减小
—
偏低
为冷至室温就注入定容
—
减小
偏高
定容时水多用滴管吸出
减小
—
偏低
定容后经震荡、摇匀、静置液面下降
—
—
—
定容摇匀时液面下降再加水
—
增大
偏低
定容时俯视读数
—
减小
偏高
定容时仰视读数
—
增大
偏低
例5. 在配制一定物质的量浓度的盐酸溶液时,下列错误操作可使所配制溶液浓度偏高的是( )
A.用量筒量取浓盐酸时俯视读数 B.溶解搅拌时有液体飞溅
C.定容时俯视容量瓶瓶颈刻度线 D.摇匀后见液面下降,再加水至刻度线
1、 稀释定律:c浓V浓=c稀V稀
两溶液混合后体积不变:c1V1+c2V2=c混(V1+V2)
两溶液混合后体积改变:c1V1+c2V2=c混V混 (V混=m混/ρ混)
例6. 某温度下,质量分数为22%的NaNO3溶液150mL,加入100g水后稀释成14%的NaN O3溶液,求原溶液的物质的量浓度。
例7. 用18mol/L的硫酸配制100mL 1.0mol/L 的硫酸,所给的实验仪器有:
A.100mL量筒 B. 托盘天平 C. 玻璃棒 D. 500mL容量瓶 E. 10mL 量筒 F. 胶头滴管 G. 50mL烧杯 H. 100mL容量瓶
(1)实验时应选用仪器的先后顺序是(填入序号) ,所需浓硫酸的体积为
。
(2)将量筒中的浓硫酸转移至烧杯中的操作为 。
(3)配制该溶液中玻璃棒的作用: ,
(4)下列操作,使溶液物质的量浓度偏低的是
A.没有将洗涤液转移到容量瓶中
B.容量瓶洗净后未经干燥处理
C.转移过程中有少量溶液溅出
D.加水时,水的量超过了刻度线
E.摇匀后立即观察,发现溶液未达到刻度线,再用胶头滴管加几滴蒸馏水至刻度线
检测题
一、选择题
1.将5mol/L的Mg(NO3)2溶液a mL稀释至b mL,稀释后溶液中NO3-的物质的量浓度为( )
A.mol/L B.mol/L C.mol/L D.mol/L
2.在等体积的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液中,分别加入等量的AgNO3溶液,恰好都完全反应,则以上三种溶液的物质的量浓度之比为( )
A.1:2:3 B.3:2:1 C.1:1:1 D.6:3:2
3.将标准状况下,将VL A气体(摩尔质量为Mg/mol)溶于0.1L水中,所得溶液密度为ρg/cm3,则此溶液的物质的量浓度(mol/L)为( )
A. B.
C. D.100VρM(MV+2240)
4.实验中需2mol/L的Na2CO3溶液950mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分别是( )
A.1000mL,212g B.950mL,543.4g
C.任意规格,572g D.500mL,286g
5.V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3+a g,取V mol溶液稀释到4V mL,则稀释后溶液中S042-的物质的量浓度是( )
A.mol/L B.mol/L C.mol/L D.mol/L
6.下列数量的各物质所含原子数(包括离子)由大到小顺序排列的是①0.5mol NH3②22.4L氦气(标准状况)③4℃时9mL水 ④0.2mol Na3PO4( )
A.①④③② B.④③②① C.②③④① D.①④②③
7.有五瓶溶液分别是:①10mL 0.6moL·L-1NaOH水溶液 ②20mL 10.50moL·L-1H2SO4水溶液 ③30mL0.40moL·L-1HCl水溶液 ④40mL0.30moL·L-1CH3COOH水溶液 ⑤50mL0.20moL·L-1蔗糖水溶液。以上各瓶溶液所含离子、分子总数的大小顺序是( )
A.①>②>③>④>⑤ B.②>①>③>④>⑤
C.②>③>④>①>⑤ D.⑤>④>③>②>①
8.用固体NaOH配制物质的量浓度溶液时,下列操作会导致溶液浓度偏高的是( )
A.在烧杯中溶解时,有少量液体溅出 B.样品中含有少量Na2O杂质
C.容量瓶使用前未干燥 D.定容时俯视容量瓶刻度线
9.某实验室用下列溶质配制一种混合溶液,已知溶液中C(K+)=C(Cl-)=C(Na+)=C(SO42-),则其溶质可能是( )
A.KCl、Na2SO4 B.KCl、Na2SO4、NaCl
C.NaCl、Na2SO4、K2SO4 D.KCl、K2SO4、Na2SO4
二、填空题
10.将3.22g芒硝(Na2SO4·10H2O)溶于水中,要使每100个水分子中溶有1个Na+,则需水的质量为 g。
11.将Wg胆矾(CuSO4·5H2O)溶解在VmL水中,得到饱和溶液,测得该饱和溶液的密度为ρg/cm3,测溶液的物质的量浓度为 ,该温度下,CuSO4的溶解度为 。
12.将24.4gNaOH固体溶于水,配成100mL溶液,其密度为1.219g/mL。
(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为
(2)该溶液中NaOH的质量分数为
(3)从该溶液中取出10mL,其中NaOH的物质的量浓度为 ,NaOH的质量分数为 ,溶液的密度为 ,含NaOH的质量为 ,含NaOH的物质的量
13.实验室用氯化钠固体配制1.00mol/L的NaCl溶液0.5L,回答下列问题
(1)实验步骤为:
①
②
③
④
⑤
(2)所需仪器为:
(3)下列操作对所配溶液的浓度有何影响?为什么?
①为加速固体溶解,可稍加热并不断搅拌。在未降至室温时,立即将溶液转移至溶量瓶定容:
②定容后,加盖倒转摇匀后,发现溶面低于刻度线,又滴加蒸馏水至刻度:
三、计算题
14.有A、B、C三种一元碱,它们的式量之比为3:5:7,如果把7molA、5molB和3molC混合后,取混合物5.35g,恰好能中和0.15mol的HCl,求A、B、C的式量.
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