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第2课时 物质的量浓度的有关计算
[核心素养发展目标] 1.能从宏观和微观的角度理解微观粒子间的关系。2.建立n、M、Vm、c之间相互转化关系及进行简单计算的思维模型。
一、溶质物质的量浓度的基本计算
1.根据定义式计算溶质的物质的量浓度
根据概念表达式cB=,欲求cB,先求nB和V。
计算溶质的物质的量浓度的关键是从已知条件中找出溶质的物质的量(n)和溶液的体积(V),据此求出溶质的物质的量浓度cB。
例1 已知V L硫酸铁溶液中含Fe3+ m g,则该溶液中Fe3+的物质的量浓度为______mol·L-1,SO的物质的量浓度为______mol·L-1,溶质的物质的量浓度为________mol·L-1。
答案
解析 解答本题应注意两点:一是溶液中某离子的物质的量浓度的计算依然从定义出发,即c=;二是硫酸铁中n(Fe3+)∶n(SO)=2∶3,那么c(Fe3+)∶c(SO)=2∶3,c[Fe2(SO4)3]=c(Fe3+)=c(SO)。因n(Fe3+)== mol,c(Fe3+)=== mol·L-1,c(SO)=c(Fe3+)= mol·L-1,c=c(Fe3+)= mol·L-1。
2.标准状况下气体溶于水,其物质的量浓度的计算
若已知溶液的体积
例2 用1 L水吸收560 L氨气(标准状况),所得氨水的密度是0.90 g·mL-1,求:
(1)氨气的物质的量是__________。
(2)所得氨水的物质的量浓度是__________。
答案 (1)25 mol (2)15.79 mol·L-1
解析 要求氨水的物质的量浓度,需知溶质氨气的物质的量和溶液的体积(溶液的体积并不是水的体积,必须依据溶液的质量和密度计算求出)。氨气的物质的量n(NH3)==25 mol,氨水的体积V=× L·mL-1= L,氨水的物质的量浓度c(NH3)= ≈15.79 mol·L-1。
1.游泳池里的水一般常加适量的硫酸铜,用以杀灭其中的细菌,而对游泳者的身体无害。现取一水样300 mL,经分析其中含有0.019 2 g Cu2+,则水样中硫酸铜的物质的量浓度为________mol·L-1。
答案 0.001
解析 c(Cu2+)==0.001 mol·L-1。
2.在标准状况下的a L 氯化氢气体溶于1 000 g水中,得到的盐酸密度为b g·cm-3,则该盐酸中溶质的物质的量浓度是( )
A. mol·L-1
B. mol·L-1
C. mol·L-1
D. mol·L-1
答案 D
解析 c=== mol·L-1。
二、溶液的稀释或混合
1.浓溶液稀释
(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,m(稀)=m(浓)+m(水)。
例3 从1 L 1 mol·L-1NaOH溶液中取出100 mL。
(1)取出的这100 mL NaOH溶液的物质的量浓度是________,含NaOH的质量是________。
(2)若将取出的这100 mL NaOH溶液加水稀释至500 mL,所得溶液中溶质的物质的量浓度是________。
答案 (1)1 mol·L-1 4.0 g (2)0.2 mol·L-1
解析 (1)m=0.1 L×1 mol·L-1×40 g·mol-1=4.0 g。
(2)100 mL 氢氧化钠溶液加水稀释至500 mL,氢氧化钠的物质的量不变,由c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)可知c(稀)===0.2 mol·L-1。[来源:学。科。网Z。X。X。K]
2.相同溶质的两溶液混合
(1)溶质的物质的量不变
c1V1+c2V2=c(混)·V(混);
(2)溶质的质量不变
m1w1+m2w2=m(混)·w(混)。
例4 将0.10 mol·L-1氢氧化钠溶液和0.60 mol·L-1氢氧化钠溶液混合成0.20 mol·L-1的氢氧化钠溶液。求两种溶液的体积比(忽略混合时溶液体积变化)为________。
答案 4∶1
解析 本题有以下两种解法。
方法1(根据混合前后溶质的物质的量不变,列式求解):设所需0.10 mol·L-1的氢氧化钠溶液和所需0.60 mol·L-1的氢氧化钠溶液的体积分别是V1和V2,根据混合前后溶质的物质的量不变列式得:0.10 mol·L-1·V1+0.60 mol·L-1·V2=0.20 mol·L-1·(V1+V2),解得:=。
方法2(十字交叉法):
解得:=。
1同一溶质、不同浓度的溶液混合,在混合前后溶质的质量、物质的量保持守恒,溶液的质量保持守恒,但溶液的体积一般不守恒。
2混合后溶液的体积:①若指出不考虑溶液体积改变,可认为是原溶液的体积之和;
②若给出混