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专题2　研究物质的基本方法
第二单元　溶液组成的定量研究
课程标准 核心素养目标
1.理解物质的量浓度的含义。
2．能进行物质的量浓度的计算。
3．理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的关系。
4．初步学会配制一定物质的量浓度的溶液。 1.宏观辨识与微观探析：能从宏观和微观的角度理解物质的量浓度的含义及其与微观粒子间的关系。
2．证据推理与模型认知：掌握物质的量浓度的有关计算，逐步提升证据推理思维能力。掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作，建立实验误差分析思维模型，并能应用模型解决实际问题。
体积
物质的量
cB
mol·L-1
刻度线
500 mL
检查容量瓶是否漏水
2．配制100 mL 0.100 mol·L-1 Na2CO3溶液
2．计算步骤
3．有关物质的量的计算中的“三个规范”
(1)书写规范
各种符号的书写要规范，要注意大写字母与小写字母的意义各不相同。例如，“M”表示摩尔质量，而“m”表示质量，“N”表示微粒数，而“n”表示物质的量。
(2)符号规范
①设未知数时直接用各物理量的符号来表示，且要注明物质(或微粒)的符号。例如，设参加反应的HCl的体积为V[HCl(aq)]。
②各物理量及单位、物质的名称、公式等要尽量用符号表示。例如，已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度，求NaOH溶液的质量时可写成：m(NaOH)＝c(NaOH)·V[NaOH(aq)]·M(NaOH)。
(3)单位规范
把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。
×
×
×
×
×
√
探究一 物质的量浓度
现阶段，在农业及生物学期刊中，作者使用当量浓度(N)来表示化学物质的浓度的情况极其普遍。然而，按照国际和国家标准，我们应当将这些当量浓度改写成物质的量浓度(c)。例如：“3N H2SO4”应改写为“c(H2SO4)＝1.5 mol·L-1”；“3N NaOH”应改写为“c(NaOH)＝3 mol·L-1”；“加入8 mL 3N H3PO4”应改写为“加入8 mL 1 mol·L-1H3PO4”；“3N CaCl2”应改写为“c(CaCl2)＝1.5 mol·L-1”。
[问题设计]
(1)3 mol·L-1Na2SO4 溶液中Na＋ 的物质的量浓度是多少？
提示：6 mol·L-1。
(2)将浓硫酸和水等体积混合，混合后溶液的体积等于两种溶液的体积之和吗？
提示：不等于。浓硫酸有强吸水性，混合后溶液的体积会小于两溶液的体积之和。
[例1] 下列溶液的物质的量浓度是1 mol·L-1的是 (　　)
A．将40 g NaOH溶解于1 L水中配成的NaOH溶液
B．将22.4 L HCl气体通入水中配成1 L的盐酸
C．将1 L 10 mol·L-1的盐酸与9 L水混合
D．1 L含2 mol K＋的K2SO4溶液
D
解析：
40 g NaOH为1 mol，1 L水是溶剂的体积，而不是溶液的体积，因此所配溶液的浓度不是1 mol·L-1；题中没有指明是否为标准状况，故无法计算HCl的物质的量，也就无法判断所配溶液的浓度是否为1 mol·L-1；1 L盐酸与9 L水混合，所得溶液的体积不等于10 L，因此所配溶液的浓度不等于1 mol·L-1；含2 mol K＋的K2SO4溶液中，K2SO4的物质的量为1 mol，溶液体积为1 L，则K2SO4的物质的量浓度为1 mol·L-1。
A
解析：
探究二__物质的量浓度溶液的配制
KCl K2SO4 ZnSO4
① 0.3 mol·L-1 0.2 mol·L-1 0.1 mol·L-1
② 0.1 mol·L-1 0.3 mol·L-1 —
[问题设计]
(1)如何配制100 g 20%的食盐水？
提示：计算配制溶液所需的溶质质量和溶剂质量，然后称量所需溶质和溶剂并将二者混合。
(2)可否配制任意体积的1.0 mol·L-1的食盐水？ 为什么？
提示：不能，容量瓶是有规格的。
(3)准确配制一定体积和一定物质的量浓度的溶液的关键有哪些？
提示：溶质质量和溶剂体积的计算要正确；操作要准确、规范。
1．容量瓶的使用
(1)容量瓶是配制一定物质的量浓度的溶液的专用仪器，选择容量瓶的规格时应遵循“大而近”的原则，即所选容量瓶的容积应稍大于或等于所配溶液的体积。不能随意配制任何体积的溶液。
(2)使用容量瓶时注意“五不”：不能溶解固体，不能稀释浓溶液，不能加热，不能作反应容器，不能长期储存溶液。
能引起误差的操作 因变量 c
n V
①计算结果m＝5.85 g，称量5.9 g 偏大 不变 偏大
②砝码生锈(没有脱落) 偏大 不变 偏大
③少量氯化钠粘在滤纸上 偏小 不变 偏小
④有少量液体溅出 偏小 不变 偏小
⑤未洗涤或洗涤液未注入容量瓶 偏小 不变 偏小
⑥仰视 不变 偏大 偏小
⑦超过刻度线，吸出一部分水 偏小 不变 偏小
⑧摇匀后液面下降，补充水 不变 偏大 偏小
⑨配好的溶液转移到试剂瓶中，试剂瓶刚用蒸馏水洗过 不变 偏大 偏小
续表
化学方程式 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
化学计量数之比 　2　∶ 2　∶　　2　∶　1
扩大NA倍之后 2NA ∶ 2NA∶ 2NA ∶ NA
物质的量之比 2 mol∶ 2 mol∶2 mol ∶1 mol
结论 化学方程式中各物质的化学计量数之比＝各物质的微粒数之比＝各物质的物质的量之比
[深度思考]④⑥为何错误？
答案：④错，玻璃棒未能靠在刻度线以下，不能使液体及时流下；⑥错，瓶塞应倒放在实验桌上。
A
解析：
2．实验室需要950 mL 0.5 mol·L-1的稀硫酸和480 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液进行实验，请你用98%的浓硫酸(ρ＝1.84 g·mL-1)和NaOH固体进行配制。请回答下列有关问题。
(1)配制稀硫酸时，需要使用的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管、________________________________________________ (写仪器名称)。
(2)配制稀硫酸时，需要量取98%的浓硫酸________mL，应选用下列量器中的________(填标号)。
A．5 mL量筒 B．10 mL量筒
C．25 mL量筒 D．50 mL量筒
(3)稀释浓硫酸的操作是________________________________。
(4)对所配制的稀硫酸进行测定，发现其浓度为0.48 mol·L-1，下列各项操作可能引起该误差的是________(填序号)。
A．用量筒量取浓硫酸，读数时仰视刻度线
B．转移稀释的硫酸后未洗涤烧杯内壁及玻璃棒
C．浓硫酸稀释后未冷却便转移到容量瓶中
D．容量瓶未干燥就用来配制溶液
E．定容后摇匀溶液，发现液面低于刻度线，又加入少量水使溶液凹液面与刻度线正好相切
3．现有11.2 g铁与500 mL盐酸恰好完全反应。求：
(1)在标准状况下，生成氢气的体积是多少升？
(2)反应前，盐酸的物质的量浓度是多少？
答案：(1)4.48 L　(2)0.8 mol·L-1
解析：
1．下列溶液中，溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1的是 (　　)
A．将40 g NaOH溶于1 L水所得的溶液
B．将80 g SO3溶于水并配成1 L的溶液
C．将100 mL 0.5 mol·L-1 NaNO3溶液加热蒸发掉50 g水后的溶液
D．含2 mol K＋的K2SO4溶液
B
解析：
A
解析：
A
解析：
4．实验室用NaCl固体配制100 mL 0.10 mol·L-1NaCl溶液。下图示实验操作不需要进行的是 (　　)
B
解析：
用固体配制一定物质的量浓度的溶液时，需要先将固体溶解，然后将溶液转移至容量瓶中，最后加水至刻度线。配制溶液一般不需要进行蒸发操作。
5．某同学计划用12 mol·L-1浓盐酸配制450 mL 0.10 mol·L-1稀盐酸，请回答下列问题。
(1)实验过程中，不必使用的是______________(填序号)。
A．托盘天平 B．量筒
C．容量瓶 D．250 mL烧杯
E．胶头滴管 F．500 mL试剂瓶
(2)除上述仪器外，还缺少的仪器是_________________________
_________________________________________。
(3)量取浓盐酸的体积为________mL，应选用的量筒规格为________________。
(4)配制时应选用的容量瓶规格为________。
答案：(1)A　(2)玻璃棒　(3)4.2　10 mL　
(4)500 mL
解析：
用浓溶液配制稀溶液时，应选用量筒而不用托盘天平；配制450 mL稀盐酸时，因为没有此种规格的容量瓶，所以用500 mL的容量瓶。设量取浓盐酸的体积为V，根据稀释前后HCl的物质的量守恒建立关系式12 mol·L-1×V＝0.10 mol·L-1×500 mL，V≈4.2 mL；应选取10 mL的量筒配制溶液。

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