2018版高中化學(xué) 第一章 從實驗學(xué)化學(xué) 第2節(jié) 化學(xué)計量在實驗中的應(yīng)用 課時3 物質(zhì)的量在化學(xué)實驗中的應(yīng)用學(xué)案 新人教版必修1.doc

《2018版高中化學(xué) 第一章 從實驗學(xué)化學(xué) 第2節(jié) 化學(xué)計量在實驗中的應(yīng)用 課時3 物質(zhì)的量在化學(xué)實驗中的應(yīng)用學(xué)案 新人教版必修1.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018版高中化學(xué) 第一章 從實驗學(xué)化學(xué) 第2節(jié) 化學(xué)計量在實驗中的應(yīng)用 課時3 物質(zhì)的量在化學(xué)實驗中的應(yīng)用學(xué)案 新人教版必修1.doc（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

課時3　物質(zhì)的量在化學(xué)實驗中的應(yīng)用 1．了解物質(zhì)的量濃度的含義。 2．掌握配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的方法及操作。(重點) 3．知道容量瓶的特點、用途及注意事項。 4．掌握物質(zhì)的量濃度的有關(guān)計算。(重點) 物質(zhì)的量濃度及一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制 [基礎(chǔ)初探] 教材整理1　物質(zhì)的量濃度 1．將20 g NaOH溶于水中形成1 L溶液，溶液的物質(zhì)的量濃度c(NaOH)＝0.5_mol/L。 2．配制200 mL 0.5 mol/L的Na2CO3溶液，需Na2CO3的質(zhì)量為13.25_g。 教材整理2　配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液 以配制100 mL 1.00 molL－1 NaCl溶液為例。 1．主要儀器 (1)托盤天平、藥匙、燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管、100 mL 容量瓶。 (2)容量瓶： 2.實驗步驟 [探究升華] [思考探究] 探究1　物質(zhì)的量濃度的理解 (1)98 g H2SO4溶于1 L水中配成溶液即得到1 molL－1的H2SO4溶液，這句話正確嗎？為什么？ 【提示】　不正確。單位體積溶液強(qiáng)調(diào)的是溶液的體積。將98 g H2SO4(即1 mol)溶于1 L水后所得溶液體積不是1 L，故H2SO4的物質(zhì)的量濃度不是1 molL－1。 (2)從500 mL 2 molL－1的NaCl溶液中，取出100 mL，則這100 mL溶液的物質(zhì)的量濃度為多少？含有的NaCl為多少摩？ 【提示】　2 molL－1,0.2 mol。 (3)500 mL 1 molL－1的NaOH溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量是多少？溶質(zhì)的質(zhì)量是多少？ 【提示】　0.5 mol,20 g。 (4)1 molL－1 Na2SO4溶液中Na＋和SO的物質(zhì)的量濃度分別是多少？ 【提示】　c(Na＋)＝2 molL－1，c(SO)＝1 molL－1。 探究2　物質(zhì)的量濃度的配制 (1)若實驗時需480 mL Na2CO3溶液，需選用什么容量瓶？ 【提示】　500 mL容量瓶。 (2)物質(zhì)溶解或稀釋能否在容量瓶中操作？ 【提示】　否。 (3)用濃H2SO4配制與用固體NaOH配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液所需儀器有何不同？ 【提示】　兩種方法的不同之處在于稱量時的不同，一種用量筒量取液體的體積，一種用托盤天平稱量固體的質(zhì)量。用濃溶液配制時，不用托盤天平和藥匙。 探究3　物質(zhì)的量濃度配制過程中的誤差分析 (1)定容加蒸餾水時不慎超過了刻度線或向容量瓶中轉(zhuǎn)移溶液時不慎有液滴掉在容量瓶外面，應(yīng)如何處理？ 【提示】　無法進(jìn)行彌補(bǔ)處理，宣告實驗失敗，再重新配制。 (2)以配制一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液為例，從配制過程方面來探究引起誤差的情況(完成下列表格)。 能引起誤差的一些操作 因變量 c/molL－1 m V 稱好后的藥品放入燒杯中時，有少量灑在燒杯外 ____ ____ ________ 攪拌時部分液體濺出 ____ ____ ________ 未冷卻到室溫就注入容量瓶定容 ____ ____ ________ 定容時，水加多了，用滴管吸出 減小 不變 偏小 定容時仰視刻度線 ____ ____ ________ 【提示】　(從左到右、從上到下)減小　不變　偏小　減小　不變　偏小　不變　減小　偏大　不變　增大　偏小 [認(rèn)知升華] 升華1　物質(zhì)的量濃度的理解 (1)溶質(zhì)用物質(zhì)的量表示，而不是質(zhì)量。如給出的條件是溶質(zhì)的質(zhì)量或氣體的體積等，應(yīng)根據(jù)有關(guān)公式換算為物質(zhì)的量。 (2)V表示溶液的體積，而不是溶劑的體積，單位一般用“L”，也可用其他單位，但要注意單位的換算和統(tǒng)一。 (3)對于一定物質(zhì)的量濃度的溶液來說，從中取出任意體積的溶液，物質(zhì)的量濃度不變，但其中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量與所取體積有關(guān)。 (4)整體與部分的關(guān)系：如0.1 molL－1 AlCl3溶液中，c(Al3＋)＝0.1 molL－1，c(Cl－)＝0.3 molL－1。 升華2　物質(zhì)的量濃度的配制 (1)容量瓶的選擇與使用 ①容量瓶是配制物質(zhì)的量濃度溶液的專用儀器，選擇容量瓶應(yīng)遵循“大而近”的原則：所配溶液的體積等于或略小于容量瓶的容積。 ②使用容量瓶的第一步是：檢查是否漏水。 ③使用容量瓶注意“五不”：不能溶解固體；不能稀釋濃溶液；不能加熱；不能作反應(yīng)容器；不能長期貯存溶液。 (2)固體溶質(zhì)和濃液稀釋配制時所需的主要儀器 ①固體：托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管等。 ②濃液：量筒、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管等。 升華3　一定物質(zhì)的量濃度溶液配制過程中的誤差分析 (1)原理依據(jù)：根據(jù)cB＝＝判斷。其他不變時： ①凡是使m或nB增大的因素，使cB偏大。 ②凡是使m或nB減小的因素，使cB偏小。 ③凡是使V增大的因素，使cB偏小。 ④凡是使V減小的因素，使cB偏大。 (2)數(shù)據(jù)處理：托盤天平只能準(zhǔn)確到0.1 g，電子天平可精確到0.01 g,10 mL量筒只能準(zhǔn)確到0.1 mL，在描述容量瓶時一定注明規(guī)格。 (3)仰視或俯視刻度線圖解 圖1　　　　　　　　圖2 ①仰視刻度線(圖1)：加水量偏多，導(dǎo)致溶液體積偏大，使所配溶液濃度偏低。 ②俯視刻度線(圖2)：加水量偏少，導(dǎo)致溶液體積偏小，使所配溶液濃度偏高。 [題組沖關(guān)] 題組1　物質(zhì)的量濃度的含義 1．對1 mol/L的Na2SO4溶液的敘述正確的是(　　) A．溶液中含有1 mol Na2SO4 B．1 L溶液中含有142 g Na2SO4 C．1 mol Na2SO4溶于1 L水 D．從1 L該溶液中取出500 mL以后，剩余溶液的濃度為0.5 mol/L 【解析】　A項，溶液的體積未明確；B項，142 g Na2SO4的物質(zhì)的量為1 mol，正確；C項，溶液的體積不是1 L；D項，剩余溶液的濃度仍為1 mol/L。 【答案】　B 2．下列所得溶液的物質(zhì)的量濃度等于0.1 molL－1的是(　　) A．將0.1 mol氨充分溶解在1 L水中 B．將10 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸與990 g水混合 C．將8 g三氧化硫溶于水并配成1 L溶液 D．將0.1 mol氧化鈉溶于水并配成1 L溶液 【解析】　A項溶液的體積不等于1 L；B項無法確定溶液的體積；D項0.1 mol Na2O溶于水，其溶質(zhì)NaOH為0.2 mol。 【答案】　C 題組2　一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制與誤差分析 3．精確配制250 mL一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液，下列實驗操作正確的是(　　) A．選擇儀器時，使用500 mL容量瓶 B．將稱量好的氫氧化鈉固體放入容量瓶中，加入少量水溶解 C．在燒杯中溶解氫氧化鈉固體后，立即將所得溶液注入容量瓶中 D．將燒杯中的氫氧化鈉溶液注入未經(jīng)干燥的潔凈容量瓶中 【解析】　A項，應(yīng)選250 mL容量瓶；B項，NaOH不能在容量瓶中溶解；C項，NaOH溶解時放熱，應(yīng)冷卻至室溫再注入容量瓶。 【答案】　D 4．實驗室需配制250 mL 0.1 molL－1的Na2CO3溶液，填空并回答下列問題： (1)配制250 mL 0.1 molL－1的Na2CO3溶液。 實際應(yīng)稱Na2CO3質(zhì)量/g 應(yīng)選用容量瓶的規(guī)格/mL (2)配制時，其正確的操作順序是(填字母，每個字母只能用一次)________________。 A．用30 mL水洗滌燒杯2～3次，洗滌液均注入容量瓶，振蕩 B．將準(zhǔn)確稱量的Na2CO3固體倒入燒杯中，再加適量水溶解 C．將已冷卻的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中 D．將容量瓶蓋緊，振蕩，搖勻 E．改用膠頭滴管加水，使溶液凹面恰好與刻度線相切 F．繼續(xù)往容量瓶內(nèi)小心加水，直到液面接近刻度線下1～2 cm處 (3)操作A中，將洗滌液都移入容量瓶，其目的是__________________，溶液注入容量瓶前需恢復(fù)到室溫，這是因為________________________。 (4)若出現(xiàn)如下情況，對所配溶液濃度將有何影響(填“偏高”“偏低”或“無影響”) 若容量瓶中有少量蒸餾水________________________________________； 若定容時俯視刻度線_____________________________________________。 (5)若實驗過程中出現(xiàn)如下情況，應(yīng)如何處理？ 加蒸餾水時不慎超過了刻度線_____________________________________； 向容量瓶中轉(zhuǎn)移溶液時不慎有液滴掉在容量瓶外面___________________。 【解析】　(1)稱取固體 Na2CO3的質(zhì)量為0.25 L0.1 molL－1106 gmol－1≈2.7 g；配制250 mL 0.1 molL－1的Na2CO3溶液就用250 mL容量瓶。 (2)按十字方針“算、量、溶、冷、移、洗、振、定、搖、貼”排列實驗步驟，確定為B→C→A→F→E→D。 (3)洗滌燒杯和玻璃棒的目的是保證溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)入容量瓶。容量瓶盛放熱溶液時，體積不準(zhǔn)，故溶液注入容量瓶前需恢復(fù)到室溫。 (4)若容量瓶中有少量蒸餾水，因定容時也需要加水，故對所配溶液無影響；若定容時俯視刻度線，則會使凹液面的最低點下移，所加水偏少，濃度偏高。 (5)若實驗中加蒸餾水時超過了刻度線或移液時有液滴灑在外面，均要重新配制。 【答案】　(1)2.7　250 (2) B、C、A、F、E、D (3)保證溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)入容量瓶　容量瓶盛放熱溶液時，體積不準(zhǔn) (4)無影響　偏高 (5)洗凈容量瓶后重新配制　洗凈容量瓶后重新配制 物質(zhì)的量濃度的有關(guān)計算 [探究升華] [思考探究] 物質(zhì)的量濃度的綜合計算 (1)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將3.36 L HCl通入1 L水中，則溶液的物質(zhì)的濃度為多少？(溶液的密度為1.2 gcm－3) 【提示】　n(HCl)＝ mol＝0.15 mol， V(溶液)＝≈838 mL≈0.838 L， c(HCl)＝≈0.18 molL－1。 (2)98% H2SO4溶液(ρ＝1.84 gcm－3)的物質(zhì)的量濃度為多少？ 【提示】　c＝＝18.4 mol/L。 (3)要配制250 mL 1 mol/L的濃HCl，需要5 mol/L的鹽酸多少毫升？ 【提示】　250 mL1 mol/L＝V mL5 mol/L，V＝50，則需要5 mol/L的鹽酸50 mL。 (4)0.5 mol/L的Al2(SO4)3溶液中c(Al3＋)、c(SO)分別為多少？ 【提示】　c(Al3＋)＝1 mol/L、c(SO)＝1.5 mol/L。 [認(rèn)知升華] 物質(zhì)的量濃度的有關(guān)計算方法 (1)一定體積的氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)溶于水后形成的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的計算方法 ①若已知溶液的體積： ②若已知溶液的密度： [假定氣體的摩爾質(zhì)量為M g/mol，V L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)該氣體溶于1 L水中所得溶液的密度為ρ g/cm3] 計算過程： a．先計算溶質(zhì)的物質(zhì)的量：n＝ mol； b．再計算溶液的體積： V＝＝110－3 L/mL＝ L； c．最后計算溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度： c＝＝＝ mol/L。 (2)物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的換算 ①換算公式：cB＝ molL－1 M：溶質(zhì)B的摩爾質(zhì)量　ρ：溶液密度(gmL－1) ②推導(dǎo)方法：設(shè)溶液體積為1 L，則cB＝＝＝ molL－1。 (3)溶液的稀釋與混合 ①稀釋規(guī)律： a．含義：將濃溶液加水稀釋，稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量和質(zhì)量都保持不變。 b．公式：c(濃)V(濃)＝c(稀)V(稀)。 ②混合規(guī)律： a．含義：同一溶質(zhì)不同濃度的兩溶液相混合，混合后，溶質(zhì)的總物質(zhì)的量(或總質(zhì)量)等于混合前兩溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量之和(或質(zhì)量之和)。 b．公式：c1V1＋c2V2＝c(混)V(混)。 (4)溶液中微粒濃度的計量關(guān)系 ①定組成定律：在溶液中陽離子與陰離子的物質(zhì)的量濃度之比＝化學(xué)組成中離子個數(shù)之比。如Na2SO4溶液中：c(Na＋)∶c(SO)＝2∶1。 ②電荷守恒：在溶液中，陽離子所帶的正電荷數(shù)＝陰離子所帶的負(fù)電荷數(shù)。如Na2SO4和NaCl的混合溶液中：c(Na＋)＝2c(SO)＋c(Cl－)。 [題組沖關(guān)] 題組1　物質(zhì)的量濃度的計算(cB＝) 1．將50.0 g膽礬(CuSO45H2O)溶解于500 g水中形成溶液(ρ＝1.1 g/cm3)，該溶液的物質(zhì)的量濃度為________，溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。 【解析】　n(CuSO4)＝＝0.2 mol， V＝＝500 mL＝0.5 L， c(CuSO4)＝＝0.4 mol/L， w(CuSO4)＝ g100%≈5.8%。 【答案】　0.4 mol/L　5.8% 2．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，500 L HCl溶于1 L H2O中，所得鹽酸的密度為1.36 g/cm3，則鹽酸的物質(zhì)的量濃度為________mol/L。 【解析】　n(HCl)＝≈22.32 mol， m(鹽酸)＝22.32 mol36.5 g/mol＋1 000 g＝1 814.68 g， V(鹽酸)＝≈1 334.32 mL＝1.334 32 L， c(鹽酸)＝≈16.73 mol/L。 【答案】　16.73 題組2　物質(zhì)的量濃度與溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的換算 3．密度為d g/cm3的溶液V mL含有摩爾質(zhì)量為M的溶質(zhì)m g，其物質(zhì)的量濃度為c mol/L，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為W%，下列表示式不正確的是(　　) A．c＝1 000m/(VM)　 B．m＝dVW/100 C．d＝cM/(10W) D．W%＝(cM/1 000d)% 【解析】　用定義式檢驗A項：c＝n/V，其中n＝m/M，V的單位需要調(diào)整，即c＝1 000m/(VM)，A項正確；用定義式檢驗B項：m質(zhì)＝wm液，其中m液＝Vρ，得m＝dVW%，B項正確；用公式c＝1 000ρw/M檢驗C項和D項：即c＝(1 000dW%)/M，得d＝cM/10W，C項正確；W%＝cM/(1 000d)，D項不正確。 【答案】　D 4．某硫酸的密度為1.84 g/cm3，硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%，則該硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為(　　) A．4.9 mol/L B．9.2 mol/L C．9.8 mol/L D．18.4 mol/L 【解析】　由c＝得， c(H2SO4)＝ ＝18.4 mol/L。 【答案】　D 題組3　溶液中有關(guān)稀釋的計算 5．將5 mol/L鹽酸10 mL稀釋到200 mL，再取出5 mL，這5 mL溶液的物質(zhì)的量濃度是(　　) A．0.05 mol/L B．0.25 mol/L C．0.1 mol/L D．0.5 mol/L 【解析】　根據(jù)稀釋規(guī)律：c(HCl)濃V(濃溶液)＝c(HCl)稀V(稀溶液)列式，5 mol/L10 mL＝c(HCl)稀200 mL，解得c(HCl)?。?.25 mol/L，從中取出5 mL，物質(zhì)的量濃度不變。 【答案】　B 6．用18.4 mol/L的濃H2SO4加水稀釋為500 mL 2 mol/L的稀H2SO4，則所需濃H2SO4的體積為________mL(保留小數(shù)點后兩位有效數(shù)字)。 【解析】　根據(jù)稀釋規(guī)律可知，18.4 mol/LV＝2 mol/L500 mL，解得V≈54.35 mL。 【答案】　54.35 題組4　溶液中離子濃度的計算 7．V L Fe2(SO4)3溶液中含F(xiàn)e3＋m g，則溶液中SO的物質(zhì)的量濃度為(　　) A. mol/L B. mol/L C. mol/L D. mol/L 【解析】　因c(Fe3＋)＝ mol/L，根據(jù)電荷守恒：3c(Fe3＋)＝2c(SO)，故c(SO)＝ mol/L＝ mol/L。 【答案】　D 8．某溶液中僅含有Na＋、Mg2＋、SO、Cl－四種離子(不考慮水電離出的H＋和OH－)，某物質(zhì)的量濃度之比為c(Na＋)∶c(Mg2＋)∶c(Cl－)＝3∶5∶5。若Na＋的物質(zhì)的量濃度為3 molL－1，則SO的物質(zhì)的量濃度為(　　) A．2 molL－1 B．3 molL－1 C．4 molL－1 D．8 molL－1 【解析】　根據(jù)電荷守恒原理，溶液中陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)。故有c(Na＋)＋2c(Mg2＋)＝c(Cl－)＋2c(SO)，代入數(shù)據(jù)得：3＋25＝5＋2c(SO)，c(SO)＝4 molL－1。 【答案】　C