内容正文:
第2节 一定物质的量浓度的溶液及其配制
素
养
呈
现
1.了解物质的量浓度(c)的含义。(宏观辨识与微观探析)
2.了解溶液的含义。了解溶解度、饱和溶液的概念。(宏观辨识与微观探析)
3.了解溶液浓度的表示方法。理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的概念,并能进行有关计算。(宏观辨识与微观探析)
4.掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的方法。(科学探究与创新意识)
考点一 物质的量浓度及其相关计算
[教材梳理·自主预诊]
一、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=。
1.某些物质能与水发生反应,如Na、Na2O、Na2O2NaOH,SO3H2SO4,NO2HNO3,溶质为反应后生成的溶于水的新物质。
2.CuSO4·5H2O溶于水后所得溶液的溶质是CuSO4。
3.计算NH3溶于水后所得溶液的物质的量浓度时,其溶质习惯上仍认为是NH3。
4.cB=中的V指的是溶液的体积,而不是溶剂的体积,更不是溶质和溶剂的体积之和。
二、有关物质的量浓度的计算
1.由定义出发,运用守恒(溶质守恒、溶剂守恒等)及公式cB=、w=×100%,ρ=进行推理,注意密度的桥梁作用,不要死记公式。
2.标准状况下,气体溶于水所得溶液的物质的量浓度的计算(单位:V—L m-g ρ-g·cm-3)
cB=
3.溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
计算公式:cB= (cB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)。
(1)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,但溶液密度的单位一般是g·mL-1,而溶液体积的单位是L,要注意单位的换算。
(2)应用物质的量浓度进行计算时,要注意质量守恒和电荷守恒的应用。
三、与溶液有关的守恒
1.溶液的稀释规律
(1)溶质的物质的量总量不变,即有:
c1·V1=c2·V2、c1V1+c2V2=c混V混
(2)溶质的质量不变:
ρ1·V1·w1+ρ2·V2·w2=(ρ1·V1+ρ2·V2)·w混。
2.电解质溶液中的电荷守恒,如Na2SO4溶液中存在:c(Na+)= 2c(SO) 。
在分析电荷守恒时应注意溶质所形成的离子在溶液中的变化,如:1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中c(SO)=3 mol·L-1,但Al3+由于水解,其浓度小于2 mol·L-1。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g 水中所得溶质的质量分数为25%( × )
(2)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90%( × )
(3)将40 g SO3溶于60 g水中所得溶质的质量分数为40%( × )
(4)SO浓度相等的Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3三种溶液,阳离子浓度比为3∶1∶1( × )
(5)c(H+)等于0.5 mol·L-1的稀硫酸溶液的物质的量浓度为1.0 mol·L-1( × )
(6)标准状况下22.4 L HCl溶于1 L水,盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1( × )
(7)将1 mol·L-1的NaCl溶液和0.5 mol·L-1的BaCl2溶液等体积混合后,不考虑体积变化,c(Cl-)=0.75 mol·L-1( × )
2.某温度时,500 mL饱和硫酸镁溶液的密度是1.20 g·cm-3,其中镁离子的质量分数是4.8%。通过计算回答下列问题:
(1)溶质的质量分数为_____________________________________________。
(2)溶质的物质的量浓度为___________________________________________。
(3)溶质和溶剂的物质的量之比为______________________________________。
(4)该温度下硫酸镁的溶解度约为 ________ (保留一位小数)。
解析:(1)由Mg2+的质量分数知MgSO4的质量分数为×4.8%=24.0%。
(2)解法一:根据定义式计算,n(MgSO4)=n(Mg2+)==1.2 mol,
c(MgSO4)==2.4 mol·L-1。
解法二:直接利用公式计算,
c(MgSO4)=
=2.4 mol·L-1。
(3)根据MgSO4的质量分数为24.0%,可知100 g溶液中含溶质24 g、溶剂76 g,则二者的物质