第3讲-物质的量浓度、溶液的配制(原卷版).docx

第3讲 物质的量浓度、溶液的配制
本讲·学习目标
1．理解物质的量浓度的含义及其应用。
2．能够运用物质的量浓度进行简单的相关计算。
3．学会配制一定物质的量浓度的溶液，并能正确进行误差分析。
4．体会定量研究对化学科学的重要作用。

新知·知识精讲
【知识点1】物质的量浓度
1．物质的量浓度的概念
(1)概念：表示单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。
(2)单位：mol·L－1(或 mol/L)。
(3)表达式：cB＝。
2．物质的量浓度计算时注意事项：
(1)cB＝中的V是溶液的体积，不是溶剂的体积，也不是溶质和溶剂的体积之和。
(2)溶液体积的单位是L，根据密度计算溶液体积的单位一般是mL，要注意单位的换算。
(3)从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液，其物质的量浓度、溶质的质量分数均不发生变化，但所含溶质的物质的量或质量因所取体积的不同而不同。
(4)注意整体与部分的关系，如：
0.2 mol·L－1的Na2SO4溶液中 →
(5)确定溶液中溶质的几种特殊情况：
①带有结晶水的物质如(CuSO4·5H2O)溶于水时，其溶质是CuSO4，而不是CuSO4·5H2O。
②某些物质溶于水后与水发生反应生成了新物质，此时溶质为反应后的生成物，如：
Na、Na2O、Na2O2NaOH，溶质为NaOH，
SO3H2SO4，溶质为H2SO4等。
③NH3溶于水后溶质为NH3·H2O，但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。
3．想一想？
1．将1 mol NaCl分别溶于1 L水中和溶于一定量水中配制成1 L溶液所得到的溶液浓度相同吗？

2．将2.86 g Na2CO3·10 H2O溶于水配成1 L溶液，则：
(1)该溶液的溶质是什么？其物质的量浓度为多少？
(2)从所配溶液中取出10 ml溶液，取出溶液的物质的量浓度是多少？Na＋的物质的量浓度呢？溶液中溶质的质量是多少？

【课堂练习】
1．下列说法正确的是(　　)
A．把98 g硫酸溶于1 L水中，则溶质的物质的量浓度为1 mol·L－1
B．1 mol·L－1的NaCl溶液是指此溶液中含有1 mol NaCl
C．1 mol·L－1的CaCl2溶液中，Cl－的物质的量浓度为2 mol·L－1
D．从100 mL的1 mol/L的硫酸溶液中取出10 mL，则这10 mL硫酸溶液的物质的量浓度是0.1 mol/L
2．下列关于0.1 mol·L－1Na2CO3溶液的叙述错误的是( )
A．该溶液中含有Na2CO3的质量为10.6 g
B．1 L该溶液中Na＋的物质的量浓度为0.2 mol·L－1
C．从1 L该溶液中取出100 mL，则取出溶液中Na2CO3的物质的量浓度为0.1 mol·L－1
D．取该溶液10 mL，加水稀释至100 mL后所得溶液中Na2CO3的物质的量浓度为0.01 mol·L－1
3．1 mol·L-1NaCl溶液表示(　　)
A．1 mol NaCl溶于1 L水中 B．58.5 g NaCl溶于941.5 g水中
C．溶液中含1 mol NaCl D．1 L溶液里含NaCl 58.5 g
4．将4 g NaOH溶解在10 mL水中，再稀释成1 L溶液，从中取出10 mL，这10 mL溶液的物质的量浓度为(　　)
A．1 mol·L－1 B．0.1 mol·L－1 C．0.001 mol·L－1 D．10 mol·L－1
5．0.5L 1 mol•L-1 FeCl3溶液与0.2L1 mol•L-1 KCl溶液中的Cl-的数目之比( )
A、5：2 B、 3：1 C、15：2 D、 1：3
6．将190 g MgCl2溶于水配制成1 L溶液。
(1)该溶液中MgCl2的物质的量浓度为_________。
(2)溶液中Cl－的物质的量浓度为_________。
(3)从中取出50 mL溶液，溶液中Mg2＋的物质的量浓度为_________，含有Cl－的物质的量为_________。

【知识点2】配制一定物质的量浓度的溶液
1．主要仪器
(1)天平：托盘天平。
(2)容量瓶：

①结构：细颈、梨形、平底玻璃瓶，瓶口配有磨口塞或塑料塞；
②标志：温度、容量和刻度线；
③规格：100mL﹑250mL﹑500mL﹑1000mL等；
④用途：容量瓶是一种容积精密的仪器，常用于配制一定物质的量浓度的溶液；

(3)其他仪器：量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。
(4)归纳总结：
容量瓶的使用——“一查六忌一原则”
(1)第一步操作：查漏
①关键词：注水→盖塞→倒立→观察→正立→旋180°→倒立→观察。
②语言描述：向容量瓶注入一定量水，盖好瓶塞。用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶倒立，观察瓶塞周围是否漏水。如不漏，将容量瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧，再检查是否漏水。如不漏水，该容量瓶才能使用。
(2)容量瓶的使用“六忌”：
一忌用容量瓶溶解固体；二忌用容量瓶稀释浓溶液；三忌对容量瓶加热；四忌把容量瓶当作反应容器；五忌用容量瓶长期存放溶液；六忌瓶塞互换。
(3)选择容量瓶的原则
选择容量瓶遵循“大而近”原则：所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。因为容量瓶的规格是固定的，配制溶液时要根据溶液的体积选择匹配的容量瓶。

2．配制过程
以配制100 mL 1.00 mol·L－1 NaCl溶液为例：
(1)配制过程示意图：

(2)步骤：
①计算：根据nB＝cB·V可知n(NaCl)＝0.1 mol，则m(NaCl)＝5.85 g。
②称量：用托盘天平称取5.9 g NaCl固体。
③溶解：将称好的NaCl固体放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解，用玻璃棒搅拌，并放置至室温。
④移液：将烧杯中的溶液用玻璃棒引流转移到容量瓶中。
⑤洗涤：用蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2～3次，并将洗涤液都注入容量瓶中，轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。
⑥定容：将蒸馏水注入容量瓶，当液面离容量瓶颈刻度线下1～2_cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。
⑦摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。
(3)配制注意事项
①配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质按溶液的体积在选定的容量瓶中定容，因而完全不需要计算水的用量。
②溶液注入容量瓶前需恢复至室温。
③引流时玻璃棒的末端位于容量瓶刻度线以下并靠在容量瓶颈内壁上，上面不能让玻璃棒接触容量瓶口将烧杯中的液体沿玻璃棒缓缓注入容量瓶中。
④为确保使溶质全部转移到容量瓶中，移液时应用玻璃棒引流，并用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，并将洗涤液都注入容量瓶中。
⑤为确保定容时液面不超过刻度线，将蒸馏水注入容量瓶时，应当液面离刻度线1～2 cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面并与刻度线相切。
⑥配制NaOH溶液时，必须用带盖的称量瓶或小烧杯(表面皿)快速称量NaOH固体。

3．想一想？
1．实验室需配制480 mL 1.00 mol·L－1 NaCl溶液，需选择什么规格的容量瓶？

2．如何检查容量瓶是否漏水？

3．能否将固体或液体直接在容量瓶中溶解或稀释？为什么？

【课堂练习】
1．下列有关仪器使用方法或实验操作正确的是(　　)
A．洗净的容量瓶可以放进烘箱中烘干
B．称取2.0 g NaOH固体时，先在托盘上各放一张滤纸，然后在右盘上添加2 g砝码，左盘上添加NaOH固体
C．把称取的10.6 g Na2CO3粉末放入500 ml容量瓶中加蒸馏水至刻度线，配得0.200 0 mol·L－1的Na2CO3溶液
D．配制0.1 mol·L－1氯化钠溶液时，将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流
2．精确配制250 mL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500 mL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
3．8 g无水硫酸铜配成0.1 mol·L－1的水溶液。下列说法正确的是(　　)
A．溶于500 mL水中 B．溶于1 L水中
C．溶解后溶液的总体积为500 mL D．溶解后溶液的总体积为1 L
4．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)容量瓶在使用前要检查是否漏水(　　)　
(2)用100mL容量瓶配制50mL0.10 mol∙L−1氯化钠溶液( )
(3)配制480 mL一定物质的量浓度溶液时，要选用500 mL的容量瓶(　　)　
(4)用固体NaCl配制0.5 mol·L－1的溶液，所用的仪器只有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶(　　) 　
(5)向容量瓶转移液体时，导流用玻璃棒可以接触容量瓶内壁(　　)
(6)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)(　　)
(7)配制1 L 0.1 mol·L－1硫酸铜溶液，需要25 g CuSO4·5H2O(　　)
(8)用固体配制溶液时，可直接将固体在容量瓶中进行溶解(　　)
(9)配制一定物质的量浓度溶液时，两次使用玻璃棒，其作用分别是搅拌和引流(　　)
5．实验室用密度为1.18 g·mL－1，质量分数为36.5%的浓盐酸配制250 mL 0.2 mol·L－1的盐酸溶液。请回答下列问题：
(1) 配制250 mL 0.2 mol·L－1的盐酸溶液
应量取盐酸体积/mL
应选用容量瓶的规格/mL
除量筒、容量瓶、烧杯外还需的其他仪器
___________
_____________
_________________

(2)配制时，其正确的操作顺序是(用字母表示，每个字母只能用一次)___________。
A．用30 mL水洗涤烧杯2～3次，洗涤液均注入容量瓶，振荡
B．用量筒准确量取所需的浓盐酸的体积，沿玻璃棒倒入烧杯中，再加入少量水(约30 mL)，用玻璃棒慢慢搅动，使其混合均匀
C．将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入250 mL的容量瓶中
D．将容量瓶盖紧，振荡，摇匀
E．改用胶头滴管加水，使溶液凹液面恰好与刻度相切
F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度1～2 cm处
(3)操作A中，将洗涤液都移入容量瓶，其目的是_________。
(4)向容量瓶中转移溶液时(实验步骤C)不慎有液滴掉在容量瓶外面，处理方法：____。

【知识点3】配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
1．误差的产生原因及分析依据

根据cB＝可得，一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量nB和溶液的体积V引起的。误差分析时，关键要看溶液配制过程中引起了nB和V怎样的变化。在配制一定物质的量浓度溶液时，若nB比理论值小，或V比理论值大时，都会使所配溶液浓度偏小；若nB比理论值大，或V比理论值小时，都会使所配溶液浓度偏大。
2．注意事项
(1)配制时，若不慎有液体溅出容量瓶外或加蒸馏水超过刻度线，应倒掉溶液，洗净容量瓶，重新配制。
(2)由于配制溶液定容时还需要加蒸馏水，所以容量瓶不必是干燥的，有少量蒸馏水不影响实验结果。
(3)摇匀后溶液液面低于刻度线，不影响最终溶液的浓度。
(4)定容时俯视、仰视对实验结果影响的分析思路：

①仰视时，容器内液面高于刻度线，导致溶液体积偏大，所配浓度偏小；
②俯视时，容器内液面低于刻度线，导致溶液体积偏小，所配浓度偏大。

【课堂练习】
1．下列对实验操作分析错误的是(　　)
A．配制0.1 mol·L－1 NaCl溶液时，若没有洗涤烧杯和玻璃棒，则所得溶液物质的量浓度偏低
B．NH4NO3溶解吸热，若配制0.5 mol·L－1NH4NO3溶液时直接将溶解后的溶液转移到容量瓶中，则所得溶液的物质的量浓度偏高
C．配制一定物质的量浓度溶液时，若所用砝码已经生锈，则所得溶液的物质的量浓度偏高
D．配制一定物质的量浓度溶液时，若定容中不小心加水超过刻度线，立刻将超出的水吸出，则所得溶液的物质的量浓度偏低
2．配制100 mL 1 mol·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
n
V
c
①计算
计算结果m＝5.85 g，称5.9 g

②称量
砝码生锈(没有脱落)

少量NaCl沾在滤纸上

③溶解
有少量液体溅出

④转移
容量瓶内有少量水

⑤洗涤
未洗涤或洗涤液未注入容量瓶

⑥定容
仰视

超过刻度线，吸出一部分水

⑦摇匀
摇匀后液面下降，补充水

⑧装瓶
试剂瓶刚用蒸馏水洗过

3．在配制一定物质的量浓度的溶液时，其他操作都是正确的，下列操作引起误差浓度偏大的是_________，偏小的是_________。
①药品、砝码左右位置颠倒，且使用了游码；
②称量易潮解的物质(如NaOH)时间过长；
③用量筒量取液体溶质时，仰视读数；
④溶液未冷却至室温就注入容量瓶定容。
4．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)若移液前容量瓶内有少量水，会使所配制溶液浓度偏低(　　)
(2)用容量瓶配制溶液，定容时俯视刻度线，所配溶液浓度偏高(　　)
(3)配制盐酸，用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线，导致溶液浓度偏高( )
(4)定容时，仰视容量瓶刻度线，导致溶液浓度偏低( )
(5)配制1L0.1mol•L-1碳酸钠溶液，称量溶质时砝码错放在左盘，导致溶液浓度偏高( )
(6)氢氧化钠溶解后未经冷却即注入容量瓶并定容至刻度线，导致溶液浓度偏低( )
(7)向容量瓶中转移液体前容量瓶未烘干，导致溶液浓度偏低( )

巩固·课后精练
1．某学生血液化验单中“葡萄糖”的结果为5.04×10－3 mol·L－1。这里的“5.04×10－3 mol·L－1”表示葡萄糖的(　　)
A．物质的量　　　　　 B．摩尔质量
C．质量分数 D．物质的量浓度
2．容量瓶是用来配制一定物质的量浓度溶液的定量仪器，其上标有：①温度、②浓度、③容量、④压强、⑤刻度线、⑥酸式或碱式这六项中的(　　)
A．②④⑥ B．③⑤⑥
C．①②④ D．①③⑤
3．下列溶液中物质的量浓度为1 mol·L－1的是(　　)
A．将250 g CuSO4·5H2O溶解在1 L水中
B．将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L溶液
C．将1 L 10 mol·L－1的浓盐酸加入9 L水中
D．将10 g NaOH溶解在少量水中，再加蒸馏水直到溶液体积为250 mL
4．从2 L物质的量浓度为1 mol·L－1的NaOH溶液中取出100 mL溶液，下面关于这100 mL溶液的叙述错误的是(　　)
A．物质的量浓度为0.1 mol·L－1 B．物质的量浓度为1 mol·L－1
C．含4 g氢氧化钠 D．含0.1 mol NaOH
5．下列有关实验的叙述正确的是(　　)
A．容量瓶不能用作长期存放试剂的容器，但是当溶液配制完后，可以用来存放配制的试剂
B．用500 mL的容量瓶可以直接配制480 mL溶液
C．容量瓶可以用来溶解固体，也可以用来稀释浓的溶液
D．容量瓶不可以用来加热，但是锥形瓶可以用来加热
6．0.5 L 1 mol·L－1 FeCl3溶液与0.2 L 1 mol·L－1 KCl溶液中Cl－的数目之比为(　　)
A．5∶2 B．3∶1
C．15∶2 D．1∶3
7．某硫酸的密度为1.84 g/cm3，硫酸的质量分数为98%，则该硫酸溶液的物质的量浓度为(　　)
A．4.9 mol/L B．9.2 mol/L
C．9.8 mol/L D．18.4 mol/L
8．把下列四种溶液分别加水稀释到1 000 mL，Cl－浓度最大的是(　　)
A．100 mL 2.5 mol/L NaCl B．200 mL 2 mol/L MgCl2
C．500 mL 1 mol/L AlCl3 D．200 mL 5 mol/L KClO3
9．用NaCl固体配制0.1 mol·L－1的NaCl溶液，下列操作或说法正确的是(　　)
A．称量时，将固体NaCl直接放在天平左盘上
B．若在移液过程中，溶液溅出容量瓶，则应重新配制溶液
C．固体直接转移到容量瓶中，并加水稀释到刻度线
D．将5.85 g NaCl固体溶于1 L水中可配成0.1 mol·L－1的NaCl溶液
10．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4.0 g NaOH配制0.1 mol·L－1 NaOH溶液1 000 mL 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
11．使用胆矾配制1 L 0.1 mol·L－1的CuSO4溶液，正确的做法是(　　)
①将胆矾加热除去结晶水后，称取16 g溶于1 L水中
②称取胆矾25 g溶于1 L水中　
③将25 g胆矾溶于少量水，然后将此溶液稀释至1 L　
④将16 g CuSO4溶于少量水，然后将此溶液稀释至1 L
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
12．V L K2SO4溶液中，含有K＋m g，则溶液中SO的物质的量浓度为(　　)
A． mol·L－1 B． mol·L－1
C． mol·L－1 D． mol·L－1
13．实验中需0.2 mol/L的Na2CO3溶液950 mL，配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3·10H2O的质量分别是(　　)
A．1 000 mL，57.2 g B．1 000 mL，28.6 g
C．950 mL，54.3 g D．950 mL，28.6 g
14．某学生计划用12 mol·L－1的浓盐酸配制0.10 mol·L－1的稀盐酸450 mL。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。
15．标准状况下11.2 L HCl溶于水形成500 mL 溶液。
(1)所得盐酸的物质的量浓度为________。
(2)向其中加入________g NaOH才能中和完全。
(3)若不考虑加入NaOH对体积造成的影响，所得NaCl的物质的量浓度为________。
(4)再向其中加入________mL 密度为1.7 g·cm－3 ，质量分数为25%的AgNO3溶液可使Cl－完全沉淀。
16．实验室需配制240 mL0.1 mol/L的Na2CO3溶液，填空并回答下列问题：
(1)配制240 mL0.1 mol/L的Na2CO3溶液。
用天平实际应称Na2CO3质量/g
应选用容量瓶的规格/mL
___________
___________
(2)配制时，其正确的操作顺序是(填字母，每个字母只能用一次)___________。
A．用30 mL水洗涤烧杯2~3次，洗涤液均注入容量瓶，振荡
B．将准确称量的Na2CO3固体倒入烧杯中，再加适量水溶解
C．将已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D．将容量瓶盖紧，上下颠倒，摇匀
E．改用胶头滴管加水，使溶液凹面恰好与刻度线相切
F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度线下1~2 cm处
(3)若出现如下情况，对所配溶液浓度将有何影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)：
容量瓶中有少量蒸馏水：___________；
定容时俯视刻度线：___________。
(4)若实验过程中出现如下情况，应如何处理？
加蒸馏水时不慎超过了刻度线：___________。
17．“84消毒液”能有效杀灭新冠病毒，某同学购买了一瓶84消毒液，该消毒液通常稀释到100倍(体积比)使用。查阅相关资料和消毒液包装说明得到如图信息：
84消毒液
(有效成分)NaClO
(规格)1000mL
(质量分数)25%
(密度)1.19g/cm3
(1)该84消毒液NaClO物质的量浓度约为_________mol/L(保留1位小数)。
(2)工业上84消毒液可通过电解饱和食盐水制备，同时生成氢气，请写出该反应的化学方程式___________________________。
(3)取10mL该84消毒液稀释至1000mL。下列有关该实验的说法不正确的是_____(填字母)。
A．如图所示的仪器中，需用的仪器有①②③④⑥
B．使用前要检查容量瓶是否漏液
C．容量瓶上标有容积、温度和浓度
D．容量瓶用蒸馏水洗净后，须烘干后再使用
E．容量瓶使用完毕后，应洗净、晾干，对于玻璃磨口瓶塞，应在瓶塞与瓶口处垫一张纸条，以免瓶塞与瓶口粘连

(4)84消毒液具有消毒能力是利用了次氯酸钠的__________(填“氧化性”或“还原性”)，往其中加入少量稀硫酸，可____________(填“增强”或“减弱”)其漂白能力。
(5)某消毒小组人员用18.4mol•L-1的浓硫酸配制500mL0.1mol•L-1的稀硫酸用于84消毒液消毒能力的实验探究，在配制过程中，下列操作中能使所配溶液的浓度偏低的有________(填代号)。
①用量筒量取98%的硫酸时俯视
②未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
③转移前，容量瓶中含有少量蒸馏水
④转移过程中，有少量液体溅出
⑤定容时，加蒸馏水超过标线，又用胶头滴管吸出