内容正文:
第4节 物质的量浓度
物质的量浓度、溶解度曲线及有关计算
[知识梳理]
1.溶液浓度的表示方法
内容
物质的量浓度
质量分数
定义
以单位体积溶液里含有多少摩尔溶质来表示溶液组成的物理量
用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成的物理量
溶质的单位
mol
g
溶液的单位
L
g
计算公式
c=
w=×100%
2.溶液的特点:对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数不变,但所含溶质的物质的量、质量则因体积不同而改变。
3.固体溶解度
(1)概念:在一定温度下,某固体物质在100__g溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所溶解的质量,叫作这种物质在该溶剂里的溶解度,其单位为“g”。
固体物质溶解度(饱和溶液)S=×100 g。
(2)溶解度曲线
(3)利用溶解度受温度影响不同进行除杂的方法
①溶解度受温度影响较小的物质(如NaCl)采取蒸发结晶的方法;若NaCl溶液中含有KNO3,应采取蒸发结晶、趁热过滤的方法。
②溶解度受温度影响较大的物质(或带有结晶水的物质)采取加热浓缩、冷却结晶的方法;若KNO3溶液中含有NaCl,应采取加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。
4.有关物质的量浓度计算的四大类型
标准状况下,气体溶液的物质的量浓度的计算
c=
溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
(1)计算公式:c=(c为溶质的物质的量浓度,单位mol·L-1,ρ为溶液密度,单位g·cm-3,w为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位g·mol-1)。
当溶液为饱和溶液时,因为w=。,可得c=
(2)公式的推导(按溶液体积为V L推导)
c=。==或w===
溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算
(1)溶液稀释
①溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。
②溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。
③溶液质量守恒,即m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。
(2)溶液混合
①混合前后溶质的物质的量保持不变,即c1V1+c2V2=c混V混。
②混合前后溶质的质量保持不变,即m1w1+m2w2=m混w混。
应用电荷守恒式进行未知离子的浓度计算
溶液中所有阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等。
例如:CH3COONa和CH3COOH的混合溶液中存在:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)。
(1)c=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)溶质的浓度和离子的浓度不一定相同,要注意根据化学式具体分析计算。
(3)物质的量浓度中溶液体积的单位是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。
(4)溶液稀释或混合时,溶液的体积一般不可直接相加,而是应根据溶液的质量和密度求算。
[自主检测]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)1 L水中溶解5.85 g NaCl所形成的溶液的物质的量浓度是0.1 mol·L-1。( )
(2)将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25%。( )
(3)在100 mL的烧杯中,加入10 g食盐,然后注入90 mL的水,充分溶解后,所得溶质的质量分数为10%。( )
(4)欲配制1.00 L 1.00 mol·L-1的NaCl溶液,可将58.5 g NaCl溶于 1.00 L 水中。( )
(5)将80 g SO3溶于水形成1 L溶液,可得1 mol·L-1的硫酸溶液。( )
(6)将62 g Na2O溶于1 L水中,可得2 mol·L-1 NaOH溶液。( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×
2.填空题
(1)将32.2 g Na2SO4·10H2O溶于水配成1 L溶液。
①该溶液中Na2SO4的物质的量浓度为________,溶液中Na+的物质的量浓度为________。
②向该溶液中加入一定量NaCl固体,若使溶液中Na+的物质的量浓度变为0.4 mol·L-1(假设溶液体积不变),则需加入NaCl的质量为________,最终溶液中Cl-的物质的量浓度为________。
(2)如图是X、Y两种固体物质的溶解度曲线。按要求回答下列问题:
①若X中混有少量Y,怎样提纯X?
②若Y中混有少量X,怎样提纯Y?
解析:(1)①n(Na2SO4)=n(Na2SO4·10H2O)==0.1 mol,c(Na2SO4)=0.1 mol·L-1,c(Na+)=0.2 mol·L-1。
②n(Na+)=0.4 mol·L-1×1 L=0.4 mol,则加入n(NaCl)=0.4 mol-0.2 mol=0.2 mol,
m(NaCl)=0.2 mol×58.5