内容正文:
第4课时 物质的量浓度的有关计算
学习目标
核心素养
掌握物质的量浓度的相关计算。
1.宏观辨识与微观探析:能从宏观和微观角度理解微观粒子间的关系。
2.模型认知: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。
知识点一 溶质物质的量浓度的基本计算
[对应学生用书第53页]
[思考探究]
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0.0192 g Cu2+,则水样中硫酸铜的物质的量浓度为________mol·L-1。
提示 c(Cu2+)==0.001 mol·L-1。
2.1 L水吸收224 L HCl(标准状况),所得溶液密度为
1.2 g·cm-3。
(1)HCl的物质的量为________,质量为________。
(2)所得溶液的体积是1 L吗?是225 L吗?若不是,则溶液的体积为________L。
提示 (1)10 mol 365 g
(2)不是1 L,也不是225 L。V=×10-3 L/cm3=1.14 L。
[归纳提升]
1.根据定义式计算溶质的物质的量浓度
(1)已知溶质的质量
(2)已知溶液中某种粒子的数目
2.标况下气体溶于水,其物质的量浓度的计算
(1)若已知溶液的体积
(2)标准状况下,V L气体溶于V(H2O) L水中,所得溶液密度为ρ g·mL-1,则
①气体的物质的量:n==mol;
②溶液体积:V(溶液)=×10-3 L·mL-1=×10-3 L·mL-1;
③再根据c=知,
c=。
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。
[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=;二是硫酸铁电离后n(Fe3+)∶n(SO)=2∶3,那么c(Fe3+)∶c(SO)=2∶3,同时还有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[Fe2(SO4)3]=c(Fe3+)= mol·L-1。
[答案]
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)所得氨水溶液的物质的量浓度是________________。
[解析] 要求氨水溶液的物质的量浓度,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,氨水溶液的体积V=× L·mL-1= L,氨水溶液的物质的量浓度c(NH3)=≈15.79 mol·L-1。
[答案] (1)25 mol (2)15.79 mol·L-1
●方法规律
物质的量浓度的简单计算所用公式
c=
n===
V(溶液)=
m(溶液)=m(溶质)+m(溶剂)
知识点二 溶液的稀释或混合
[对应学生用书第53页]
[思考探究]
1.从1 L 1 mol·L-1氢氧化钠溶液取出100 mL;
(1)取出的这100 mL氢氧化钠溶液的物质的量浓度是________,含氢氧化钠的质量是________。
(2)若将取出的这100 mL氢氧化钠溶液加水稀释至500 mL,所得溶液的物质的量浓度是________。
提示 (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。
2.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)。
提示 设所需0.10 mol·L-1的氢氧化钠溶液及所需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:=。
[归纳提升]
1.浓溶液稀释
(1)溶质的物质的量不变:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀);
(2)溶质的质量不变:m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀);
(3)溶液的质量守恒:m(稀)=m(浓)+m(水)。
2.相同溶质两溶液混合
(1)溶质的物质的量不变:c1