内容正文:
考向02 物质的量浓度及其相关计算
【2021浙江1月选考】 玻璃仪器内壁残留的硫单质可用热KOH溶液洗涤除去,发生如下反应:
3S+6KOH
2K2S+K2SO3+3H2O
(x-1)S+K2S
K2Sx(x=2~6)
S+ K2SO3
K2S2O3
请计算:
(1)0.480 g硫单质与V mL 1.00 mol·L-1热KOH溶液恰好完全反应,只生成K2S和K2SO3,则V=______。
(2)2.560 g硫单质与60.0 mL 1.00 mol·L-1热KOH溶液恰好完全反应,只生成K2Sx和K2S2O3,则x=______。(写出计算过程)
【答案】 (1). 30.0 (2). 3
【解析】
【详解】(1)根据方程式3S+6KOH
2K2S+K2SO3+3H2O可知,3mol S可以和6mol KOH反应,0.48g S的物质的量n=0.015mol,则需要消耗KOH的物质的量n=2n(S)=0.03mol,故需要KOH溶液的体积V=
=
=0.03L=30.0mL,故答案为30.0;
(2)若S与KOH溶液反应生成K2Sx和K2S2O3,则反应的化学方程式为(2x+2)S+6KOH
2K2Sx+K2S2O3+3H2O,根据反应方程式有
解得x=3,故答案为3。
计算物质的量浓度时应规避的3个易错点
(1)正确判断溶液中的溶质
①与水发生反应的物质,溶质发生变化,水量减少,如:
Na、Na2O、Na2O2 eq \o(――→,\s\up11(水),\s\do4( )) NaOH
SO2、SO3 eq \o(――→,\s\up11(水),\s\do4(对应)) H2SO3、H2SO4
NH3 eq \o(――→,\s\up11(H2O),\s\do4( )) NH3·H2O(但仍按NH3进行计算)
②结晶水合物,溶质不变但水量增多,如:
CuSO4·5H2O eq \o(――→,\s\up11(水),\s\do4( )) CuSO4,FeSO4·7H2O eq \o(――→,\s\up11(水),\s\do4( )) FeSO4。
(2)混淆溶液的体积和溶剂的体积
不能用溶剂的体积(一般为水)代替溶液的体积,应根据V= eq \f(m,ρ) 计算。
(3)注意部分与整体的关系
溶质的浓度和离子浓度不同,要注意根据化学式具体分析。如1 mol·L-1Al2(SO4)3溶液中c(SO eq \o\al(\s\up11(2-),\s\do4(4)) )=3 mol·L-1,c(Al3+)<2 mol·L-1(考虑Al3+水解)。
1.溶液组成的表示方法:
(1)物质的量浓度。
①含义:表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量,符号为c,常用单位为mol·L-1。
②溶质B浓度(cB)、溶质B物质的量(nB)和溶液体积(V)之间的关系为cB= eq \f(nB,V) 。
③溶质浓度(c)、溶质质量分数(w)、溶质摩尔质量(M)和溶液密度(ρ)之间的关系为c= eq \f(1 000 ρw,M) 。
(2)溶质的质量分数。
①概念:用溶质的质量与溶液的质量的比值来表示溶液组成的物理量,一般用百分数表示。
②表达式:w= eq \f(m质,m液) ×100%。
饱和溶液(溶质的溶解度用S表示)w= eq \f(S,100+S) ×100%。
2.定组成定律:
从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液,溶液中溶质的物质的量浓度是不变的,但溶液的体积不同,溶质的物质的量、质量不同。
3.电荷守恒定律:
阳离子所带的正电荷总数(浓度)=阴离子所带的负电荷总数(浓度)。
4.溶液稀释:
(1)溶液稀释过程中,溶质的物质的量保持不变,浓溶液与稀溶液的浓度和体积关系为c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)。
(2)含有同种溶质的溶液混合过程中,溶液浓度与体积的关系为c1V1+c2V2=c混V混。
5.同一溶质不同浓度溶液等质量(或等体积)混合溶液浓度的判断规律:
同一溶质不同浓度的两种溶液,设其溶液浓度分别为w1、c1和w2、c2,混合后溶液浓度为w、c。
(1)若等质量溶液混合w= eq \f(w1+w2,2) ,c≠ eq \f(c1+c2,2) ,其物质的量浓度接近体积大(即密度小)的一边。
(2)若等体积的溶液混合c= eq \f(c1+c2,2) (忽略溶液体积变化),w≠ eq \f(w1+w2,2) ,其质量分数接近质量大(即密度大)的一边。
1.(2021·全国高三专题练习)与50mL 1 mol/L 氯化铝溶液中的c(Cl-) 相等的是
A.150 mL 1mol/L 氯化钠溶液
B.75 mL 2mol/L 氯化铵溶液
C.150 mL 1mol/L氯化镁溶液
D.75 mL 1mol/