《溶液的配制及分析》导学案
设计人:刘远福 审核人: 学习目标
1. 初步学会配制一定物质的量浓度溶液的实验技能,了解生产和研究中经常要用中和滴定等方法进行定量测定。
2. 掌握物质的量浓度的概念、一定物质的量浓度溶液的配制并以此进行溶液分析(中和滴定)。 3. 进一步认识实验方案设计、实验条件控制、实验现象分析和实验数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用。培养学生独立或与同学合作完成实验,记录实验现象和数据,完成实验报告,并主动进行交流的能力。 学习重难点
一定物质的量浓度溶液的配制;定量分析及相应的简单计算。 预习任务
1. 溶液中溶质的质量分数是指 。
溶液中溶质的物质的量浓度是指 ,用符号 表示,常用单位为 。
2. 若某溶液的体积为V ,其中所含溶质的物质的量为n ,则溶质B 的物质的量浓度c(B)
=
3. 要通过溶液中的反应定量测定某待测溶液中溶质的含量,往往需要首先配制 标准溶液,再将标准溶液与 反应,最后通过对 的处理来确定其溶质的含量。
4. 容量瓶是用于配制 体积浓度的溶液的容器,在使用之前必须先 。其瓶颈上有一道 ,瓶壁上标有 和 ,
此三者的含意是 。所以,在配制溶液过程中,热或冷的溶液一定要 后才能转移到容量瓶中。
5. 配制一定物质的量浓度的溶液通常要有以下几个步骤 、 、 、 、 。 自学生疑
1.
2. 化学定量分析常用到哪些数据? 3.
4.
5. 配制一定物质的量浓度的物质的方法。
6. 物质的量浓度的计算。 交流展示
1. 生活中见到的某些成分含量你认为
的数据来源。
2. 物质的量浓度的定义、符号、单位等
及对其的理解。
3. 物质的量浓度的计算方法。
4. 溶液的配置:
步骤:
注意事项:
5. 物质的量的计
算:
精讲点拨:
例1. 在4℃时向100ml 水中溶解了22.4L HCl 气体(标准状况下测得)后形成溶液。下列说法中正确的是( )
A. 该溶液物质的量浓度为10mol/L
B. 该溶液物质的量浓度因溶液的密度未知而无法求得 C. 该溶液中溶质的质量分数因溶液的密度未知而无法求得 D. 所得溶液的体积为22.5L
解析:解此类题的关键在于从定义出发,找源头。气体与液体混合时体积不能简单加和,液体与液体混合,如果给出密度也不能简单加和。溶液的体积不等于溶剂的体积。本题的溶质的质量与溶液的质量可求得:36.5g ,100g ,所以可求出质量分数。选项A :溶液的体积不能简单等于0.1L ,便可推知该溶液物质的量浓度不应等于10mol/L。选项D :溶液的体积不能是溶质与溶剂的简单加和。即不等于22.5L 。 答案:B
例2. 某实验中需要90mL0.5mol/L的NaOH 溶液,试回答下列问题: (1)若用NaOH 固体配制,求需要NaOH 多少克。
(2)若用2mol/L的NaOH 溶液配制,求需要此溶液多少毫升。 (3)上述两种配制方法中实验操作有何不同?所需主要仪器有何不同?
解析:首先应明确一点,容量瓶的规格(容积)是不连续的,若所需溶液体积与容量瓶的常见规格不符,则所选的容量瓶规格应大于且尽量接近于所需溶液的体积,所以实验需要90m 溶液,应选大于90mL 而又最接近于90mL 的常见规格100mL 容量瓶,并按100mL 溶液进行计算。 其次,在溶液配制前的计算中,应抓住溶质的质量(或物质的量)守恒这一特点进行计算,即配制后溶液中所含溶质质量等于配制前的固体(不含结晶水) 质量或浓溶液中的溶质质量。 (1)m (NaOH ) = 0.5mol/L×0.1L ×40g/mol = 2g (2)设需2mol/L NaOH溶液 x mL
则有 x /1000L×2mol/L=100/1000 L×0.5mol/L 解之得:x =25mL
(3)用溶质固体配制时,计算其用量后所需操作是“称量”,所需仪器是“天平”,用浓溶液配制时,计算其用量后所需操作是“量取”,所需仪器是“量筒”或碱式滴定仪。 检测反馈: 一、选择题
1.在容量瓶上不作标记的是 ( ) A .刻度线 B. 容量规格 9.用已准确称量过的氯化钠固体配制1.00 mol·L -1的NaCl 溶液0.5L ,需要用的仪器是①坩埚②分
液漏斗③容量瓶④烧杯⑤胶头滴管⑥烧瓶⑦玻璃棒⑧托盘天平⑨药匙 C .温度 D. 溶液的物质的量浓度
2. lmol ·L -1硫酸溶液的含义是 ( ) A .1L 水中含有1 mol硫酸 B .1L 溶液中含1 molH+
C .将98g 硫酸溶于1L 水所配成的溶液 D .指1L 硫酸溶液中含有98g H2SO 4
3.8g 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500mL 水中 B .溶于1L 水中
C .溶解后溶液的总体积为500mL D .溶解后溶液的总体积为1L 4.下列溶液的物质的量浓度是0.5 mol·L -1的是 ( ) A.40gNaOH 溶于1L 水中 B.58.5gNaCl 溶于水制成1L 溶液 C.28gKOH 溶于水制成1L 溶液 D.1L2%的NaOH 溶液
5.配制500mL0.2mol·L -1Na 2SO 4溶液,需要硫酸钠的质量是 ( ) A.9.8g B.14.2g C.16g D.32.2g
6.设N A 为阿伏加德罗常数,下列关于0.2 mol·L -1的Ba(NO3) 2溶液不正确的说法是( ) A .2 L溶液中有阴、阳离子总数为0.8N A B .500mL 溶液中NO 3-离子浓度为0.4 mol·L -1 C .500mL 溶液中Ba 2+离子浓度为0.2 mol·L -1 D .500mL 溶液中NO 3-离子总数为0.2N A
7.实验中需2 mol·L -1的Na 2CO 3溶液950mL ,配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na 2CO 3的质量分别是 ( ) A .1000mL ,212g B .950mL ,543.4g C .任意规格,572g D .500mL ,286g
8.下列溶液中Cl -浓度与50 mL 1 mol·L -1 AlCl3溶液中Cl -浓度相等的是( ) A .150 mL 1 mol·L -1的NaCl 溶液 B.75 mL 2 mol·L -1 NH 4Cl 溶液 C.25 mL 2 mol·L -1的KCl 溶液 D.75 mL 1 mol·L -1的FeCl 3溶液
( )
A .③④⑤⑦⑨ B .①②⑤⑥⑧ C .③④⑤⑦ D .③④⑤⑥
10.现有一瓶500mL 的矿泉水,其水质成分表中标示其“Ca 2+”含量为4 mg·L -1,则其物质的量浓度为 ( ) A .1×10-4mol·L -1 B .2×10-4mol·L -1 C .0.5×10-4mol·L -1 D .1×10-3mol·L -1
11. 分别用0.20mol ·L -1的AgNO 3溶液10mL 与相同体积的下列溶液恰好完全反应。则物质的量浓度最大的是 ( )
A.KCl B.MgCl 2 C.BaCl 2 D.AlCl 3 二、填空题
12.在400 mL2 mol ·L -1H 2SO 4溶液中,溶质的质量是 。此溶液中H +的物质的量浓度为 ,SO 42-的物质的量浓度为 。
13.用CuSO 4·5H 2O 配制500mL0.2 mol·L -1CuSO 4溶液,在下列空格中填写所用仪器的名称及操作方法:
(1)需要的主要仪器名称是: ; (2)经计算需要CuSO 4·5H 2O :
(3)用 取CuSO 4·5H 2O 放入
(4)把所得溶液沿 注入容积为 的 中,并用适量水洗涤 和 2~3次,把 也移入 中,并摇匀;
(5)再缓缓地加水,到接近刻度线 处,改用 加水,使溶液的凹液面的最低处与刻度线相切;
(6)盖好瓶塞,用 顶住瓶塞,用另一支手的手指托住 ,把容量瓶 。 三、计算题
14.将标准状况下,V L A气体(摩尔质量为M g/mol)溶于0.1L 水中,所得溶液密度为ρg/cm3,求该溶液的⑴溶质的质量分数 ⑵物质的量浓度。
任务布置
1. 有关物质的量浓度溶液配制的下列说法中正确的是( ) A. 把1mol NaCl溶于1L 水中所得溶液物质的量浓度为1mol/L
B. 把0.1molNaCl 投入100mL 容量瓶中加水至刻度线,充分振荡后,浓度为1mol/L
C. 把7.4gCa(OH)2放入烧杯并加水搅拌冷却后全部转接到100mL 容量瓶并加水至刻度,浓度为1mol/L
D. 需要48mL0.1mol/L的Na 2CO 3溶液,应选用50mL 容量瓶 2. 准确量取25.00mL 高锰酸钾溶液,可选用的仪器是( )
A.50mL 量筒 B.10mL 量筒 C.50mL 酸式滴定管 D.50mL 碱式滴定管 3. 在容量瓶的使用方法中,下列操作中正确的是( ) A. 使用容量瓶前检查它是否漏水 B. 容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配液润洗
C. 配制溶液时,如果试样是固体,把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到接近刻度线2-3cm 处,用滴管滴加蒸馏水到刻度线
D. 配制溶液时,如果试样是液体,用量筒量取试样后直接到入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到接近刻度线2-3cm 处,用滴管加蒸馏水到刻度线 4. 下列各项中,在容量瓶上必须标明的是( )
①容量 ②刻度线 ③温度 ④压强 ⑤物质的量浓度 ⑥用于配制酸溶液或碱溶液 A. 只有①②③ B. 只有①③⑤ C. 只有②④⑥ D. 只有③⑤⑥
5. 实验室配制一定物质的量浓渡的溶液时,需用到容量瓶,容量瓶是一种颈部细长的梨形瓶,由于其颈部细长,所以在向容量瓶中转移液体时,需一定的耐心和技巧,有人建议将容量瓶的瓶颈改粗,对该建议的正确评价是( ) A. 可以按此建议改进,便于使用容量瓶 B. 不能按此建议改进,因为会降低容量瓶的精度
C. 如果加粗瓶颈,可将原来刻在容量瓶瓶颈上的刻度改刻在容量瓶的瓶身上
D. 不必加粗瓶颈,因为向容量瓶中转移液体时,少量液体倒出瓶外,不会对溶液的浓度产生影响 6. 下列实验操作中,所用仪器合理的是( ) A. 用25mL 的碱式滴定管量取14.80mLNaOH 溶液 B. 用100mL 的量筒量取5.2mL 的盐酸 C. 用托盘天平称取25.20gNaCl
D. 用100mL 容量瓶配制50mL0.1mol/L的盐酸
7. 用已称取的10.6 g Na2CO 3 配制1000mL 0.1 mol/L标准溶液的正确顺序是 。 A. 用适量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2次,洗涤液转移至容量瓶中 B. 把样品加入烧杯并加适量水溶解,冷却至室温后转移至容量瓶中 C. 选择1000mL 容量瓶,并检验是否漏水 D. 用胶头滴管向容量瓶中加水至刻度线 E. 向容量瓶中加水至距刻度线2 ~ 3cm处 F. 把容量瓶塞好,反复摇匀
8. 实验室需要配制下列溶液,试回答相关问题:
(1)用NaCl 固体配制200g16%的NaCl 溶液,试计算所需NaCl 质量并分步写出配制过程。
(2)某实验需要93mL2mol/L的NaCl 溶液,试计算所需NaCl 质量并分步写出配制过程。
(3)用98%的浓硫酸(密度为1.84g/cm3)配制100mL3mol/L的稀硫酸,试计算所需浓硫酸的体积,并写出你认为配制过程需要注意的问题。 梳理小结
《溶液的配制及分析》导学案
设计人:刘远福 审核人: 学习目标
1. 初步学会配制一定物质的量浓度溶液的实验技能,了解生产和研究中经常要用中和滴定等方法进行定量测定。
2. 掌握物质的量浓度的概念、一定物质的量浓度溶液的配制并以此进行溶液分析(中和滴定)。 3. 进一步认识实验方案设计、实验条件控制、实验现象分析和实验数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用。培养学生独立或与同学合作完成实验,记录实验现象和数据,完成实验报告,并主动进行交流的能力。 学习重难点
一定物质的量浓度溶液的配制;定量分析及相应的简单计算。 预习任务
1. 溶液中溶质的质量分数是指 。
溶液中溶质的物质的量浓度是指 ,用符号 表示,常用单位为 。
2. 若某溶液的体积为V ,其中所含溶质的物质的量为n ,则溶质B 的物质的量浓度c(B)
=
3. 要通过溶液中的反应定量测定某待测溶液中溶质的含量,往往需要首先配制 标准溶液,再将标准溶液与 反应,最后通过对 的处理来确定其溶质的含量。
4. 容量瓶是用于配制 体积浓度的溶液的容器,在使用之前必须先 。其瓶颈上有一道 ,瓶壁上标有 和 ,
此三者的含意是 。所以,在配制溶液过程中,热或冷的溶液一定要 后才能转移到容量瓶中。
5. 配制一定物质的量浓度的溶液通常要有以下几个步骤 、 、 、 、 。 自学生疑
1.
2. 化学定量分析常用到哪些数据? 3.
4.
5. 配制一定物质的量浓度的物质的方法。
6. 物质的量浓度的计算。 交流展示
1. 生活中见到的某些成分含量你认为
的数据来源。
2. 物质的量浓度的定义、符号、单位等
及对其的理解。
3. 物质的量浓度的计算方法。
4. 溶液的配置:
步骤:
注意事项:
5. 物质的量的计
算:
精讲点拨:
例1. 在4℃时向100ml 水中溶解了22.4L HCl 气体(标准状况下测得)后形成溶液。下列说法中正确的是( )
A. 该溶液物质的量浓度为10mol/L
B. 该溶液物质的量浓度因溶液的密度未知而无法求得 C. 该溶液中溶质的质量分数因溶液的密度未知而无法求得 D. 所得溶液的体积为22.5L
解析:解此类题的关键在于从定义出发,找源头。气体与液体混合时体积不能简单加和,液体与液体混合,如果给出密度也不能简单加和。溶液的体积不等于溶剂的体积。本题的溶质的质量与溶液的质量可求得:36.5g ,100g ,所以可求出质量分数。选项A :溶液的体积不能简单等于0.1L ,便可推知该溶液物质的量浓度不应等于10mol/L。选项D :溶液的体积不能是溶质与溶剂的简单加和。即不等于22.5L 。 答案:B
例2. 某实验中需要90mL0.5mol/L的NaOH 溶液,试回答下列问题: (1)若用NaOH 固体配制,求需要NaOH 多少克。
(2)若用2mol/L的NaOH 溶液配制,求需要此溶液多少毫升。 (3)上述两种配制方法中实验操作有何不同?所需主要仪器有何不同?
解析:首先应明确一点,容量瓶的规格(容积)是不连续的,若所需溶液体积与容量瓶的常见规格不符,则所选的容量瓶规格应大于且尽量接近于所需溶液的体积,所以实验需要90m 溶液,应选大于90mL 而又最接近于90mL 的常见规格100mL 容量瓶,并按100mL 溶液进行计算。 其次,在溶液配制前的计算中,应抓住溶质的质量(或物质的量)守恒这一特点进行计算,即配制后溶液中所含溶质质量等于配制前的固体(不含结晶水) 质量或浓溶液中的溶质质量。 (1)m (NaOH ) = 0.5mol/L×0.1L ×40g/mol = 2g (2)设需2mol/L NaOH溶液 x mL
则有 x /1000L×2mol/L=100/1000 L×0.5mol/L 解之得:x =25mL
(3)用溶质固体配制时,计算其用量后所需操作是“称量”,所需仪器是“天平”,用浓溶液配制时,计算其用量后所需操作是“量取”,所需仪器是“量筒”或碱式滴定仪。 检测反馈: 一、选择题
1.在容量瓶上不作标记的是 ( ) A .刻度线 B. 容量规格 9.用已准确称量过的氯化钠固体配制1.00 mol·L -1的NaCl 溶液0.5L ,需要用的仪器是①坩埚②分
液漏斗③容量瓶④烧杯⑤胶头滴管⑥烧瓶⑦玻璃棒⑧托盘天平⑨药匙 C .温度 D. 溶液的物质的量浓度
2. lmol ·L -1硫酸溶液的含义是 ( ) A .1L 水中含有1 mol硫酸 B .1L 溶液中含1 molH+
C .将98g 硫酸溶于1L 水所配成的溶液 D .指1L 硫酸溶液中含有98g H2SO 4
3.8g 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500mL 水中 B .溶于1L 水中
C .溶解后溶液的总体积为500mL D .溶解后溶液的总体积为1L 4.下列溶液的物质的量浓度是0.5 mol·L -1的是 ( ) A.40gNaOH 溶于1L 水中 B.58.5gNaCl 溶于水制成1L 溶液 C.28gKOH 溶于水制成1L 溶液 D.1L2%的NaOH 溶液
5.配制500mL0.2mol·L -1Na 2SO 4溶液,需要硫酸钠的质量是 ( ) A.9.8g B.14.2g C.16g D.32.2g
6.设N A 为阿伏加德罗常数,下列关于0.2 mol·L -1的Ba(NO3) 2溶液不正确的说法是( ) A .2 L溶液中有阴、阳离子总数为0.8N A B .500mL 溶液中NO 3-离子浓度为0.4 mol·L -1 C .500mL 溶液中Ba 2+离子浓度为0.2 mol·L -1 D .500mL 溶液中NO 3-离子总数为0.2N A
7.实验中需2 mol·L -1的Na 2CO 3溶液950mL ,配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na 2CO 3的质量分别是 ( ) A .1000mL ,212g B .950mL ,543.4g C .任意规格,572g D .500mL ,286g
8.下列溶液中Cl -浓度与50 mL 1 mol·L -1 AlCl3溶液中Cl -浓度相等的是( ) A .150 mL 1 mol·L -1的NaCl 溶液 B.75 mL 2 mol·L -1 NH 4Cl 溶液 C.25 mL 2 mol·L -1的KCl 溶液 D.75 mL 1 mol·L -1的FeCl 3溶液
( )
A .③④⑤⑦⑨ B .①②⑤⑥⑧ C .③④⑤⑦ D .③④⑤⑥
10.现有一瓶500mL 的矿泉水,其水质成分表中标示其“Ca 2+”含量为4 mg·L -1,则其物质的量浓度为 ( ) A .1×10-4mol·L -1 B .2×10-4mol·L -1 C .0.5×10-4mol·L -1 D .1×10-3mol·L -1
11. 分别用0.20mol ·L -1的AgNO 3溶液10mL 与相同体积的下列溶液恰好完全反应。则物质的量浓度最大的是 ( )
A.KCl B.MgCl 2 C.BaCl 2 D.AlCl 3 二、填空题
12.在400 mL2 mol ·L -1H 2SO 4溶液中,溶质的质量是 。此溶液中H +的物质的量浓度为 ,SO 42-的物质的量浓度为 。
13.用CuSO 4·5H 2O 配制500mL0.2 mol·L -1CuSO 4溶液,在下列空格中填写所用仪器的名称及操作方法:
(1)需要的主要仪器名称是: ; (2)经计算需要CuSO 4·5H 2O :
(3)用 取CuSO 4·5H 2O 放入
(4)把所得溶液沿 注入容积为 的 中,并用适量水洗涤 和 2~3次,把 也移入 中,并摇匀;
(5)再缓缓地加水,到接近刻度线 处,改用 加水,使溶液的凹液面的最低处与刻度线相切;
(6)盖好瓶塞,用 顶住瓶塞,用另一支手的手指托住 ,把容量瓶 。 三、计算题
14.将标准状况下,V L A气体(摩尔质量为M g/mol)溶于0.1L 水中,所得溶液密度为ρg/cm3,求该溶液的⑴溶质的质量分数 ⑵物质的量浓度。
任务布置
1. 有关物质的量浓度溶液配制的下列说法中正确的是( ) A. 把1mol NaCl溶于1L 水中所得溶液物质的量浓度为1mol/L
B. 把0.1molNaCl 投入100mL 容量瓶中加水至刻度线,充分振荡后,浓度为1mol/L
C. 把7.4gCa(OH)2放入烧杯并加水搅拌冷却后全部转接到100mL 容量瓶并加水至刻度,浓度为1mol/L
D. 需要48mL0.1mol/L的Na 2CO 3溶液,应选用50mL 容量瓶 2. 准确量取25.00mL 高锰酸钾溶液,可选用的仪器是( )
A.50mL 量筒 B.10mL 量筒 C.50mL 酸式滴定管 D.50mL 碱式滴定管 3. 在容量瓶的使用方法中,下列操作中正确的是( ) A. 使用容量瓶前检查它是否漏水 B. 容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配液润洗
C. 配制溶液时,如果试样是固体,把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到接近刻度线2-3cm 处,用滴管滴加蒸馏水到刻度线
D. 配制溶液时,如果试样是液体,用量筒量取试样后直接到入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到接近刻度线2-3cm 处,用滴管加蒸馏水到刻度线 4. 下列各项中,在容量瓶上必须标明的是( )
①容量 ②刻度线 ③温度 ④压强 ⑤物质的量浓度 ⑥用于配制酸溶液或碱溶液 A. 只有①②③ B. 只有①③⑤ C. 只有②④⑥ D. 只有③⑤⑥
5. 实验室配制一定物质的量浓渡的溶液时,需用到容量瓶,容量瓶是一种颈部细长的梨形瓶,由于其颈部细长,所以在向容量瓶中转移液体时,需一定的耐心和技巧,有人建议将容量瓶的瓶颈改粗,对该建议的正确评价是( ) A. 可以按此建议改进,便于使用容量瓶 B. 不能按此建议改进,因为会降低容量瓶的精度
C. 如果加粗瓶颈,可将原来刻在容量瓶瓶颈上的刻度改刻在容量瓶的瓶身上
D. 不必加粗瓶颈,因为向容量瓶中转移液体时,少量液体倒出瓶外,不会对溶液的浓度产生影响 6. 下列实验操作中,所用仪器合理的是( ) A. 用25mL 的碱式滴定管量取14.80mLNaOH 溶液 B. 用100mL 的量筒量取5.2mL 的盐酸 C. 用托盘天平称取25.20gNaCl
D. 用100mL 容量瓶配制50mL0.1mol/L的盐酸
7. 用已称取的10.6 g Na2CO 3 配制1000mL 0.1 mol/L标准溶液的正确顺序是 。 A. 用适量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2次,洗涤液转移至容量瓶中 B. 把样品加入烧杯并加适量水溶解,冷却至室温后转移至容量瓶中 C. 选择1000mL 容量瓶,并检验是否漏水 D. 用胶头滴管向容量瓶中加水至刻度线 E. 向容量瓶中加水至距刻度线2 ~ 3cm处 F. 把容量瓶塞好,反复摇匀
8. 实验室需要配制下列溶液,试回答相关问题:
(1)用NaCl 固体配制200g16%的NaCl 溶液,试计算所需NaCl 质量并分步写出配制过程。
(2)某实验需要93mL2mol/L的NaCl 溶液,试计算所需NaCl 质量并分步写出配制过程。
(3)用98%的浓硫酸(密度为1.84g/cm3)配制100mL3mol/L的稀硫酸,试计算所需浓硫酸的体积,并写出你认为配制过程需要注意的问题。 梳理小结