内容正文:
第2讲 物质的量浓度及溶液的配制(基础课)
1.了解溶液浓度的表示方法。 2.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。 3.掌握配制一定质量分数的溶液和物质的量浓度的溶液的方法。
物质的量浓度
1.物质的量浓度
(1)概念:表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度,符号为cB。
(2)表达式:cB=,单位:mol·L-1(或mol/L)。
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中溶质(B)与溶液的质量关系的物理量,一般用百分数表示。
(2)表达式:ω(B)=×100%。
溶液中溶质的确定
①与水发生反应生成新的物质:如Na、Na2O、Na2O2NaOH;SO3H2SO4;NO2HNO3。
②特殊物质:计算氨水浓度时以NH3作为溶质。
③含结晶水的物质:CuSO4·5H2O―→CuSO4;Na2CO3·10H2O―→Na2CO3。
3.物质的量浓度的有关计算
(1)标准状况下,气体溶于水所得溶液的物质的量浓度的计算
c=
(2)溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
推导过程(以1 L溶液为标准):1 L(1 000 mL)溶液中溶质质量m(溶质)=1_000ρ×ω g⇒n(溶质)= mol⇒溶质的物质的量浓度c= mol·L-1(c为溶质的物质的量浓度,单位:mol·L-1,ρ为溶液的密度,单位:g·cm-3,ω为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位:g·mol-1)。
4.溶液中的电荷守恒
任何电解质溶液中均存在电荷守恒,即溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。如Al2(SO4)3溶液中的电荷守恒式为3c(Al3+)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-),知其中三种离子的浓度,即可求剩余一种离子的浓度。
下列说法正确的是________(填序号)。
①将58.5 g NaCl溶于1 L水中得到1 mol/L的NaCl溶液
②将31 g Na2O和39 g Na2O2分别投入水中,配成1 L溶液所得溶液的物质的量浓度均为1 mol/L
③25 ℃,pH=1的H2SO4溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
④1 mol·L-1的CaCl2溶液中Cl-的物质的量浓度为2 mol·L-1
⑤从100 mL 0.4 mol/L的MgCl2溶液中取出10 mL 溶液,其物质的量浓度为0.04 mol/L
[答案] ②④
物质的量浓度的基本计算
1.(2022·唐山模拟)下列说法正确的是( )
A.16 g CuSO4溶于1 L水中,所得溶液浓度为0.1 mol/L
B.80 g SO3溶于920 g水中,所得溶液的溶质的质量分数为8%
C.标准状况下将11.2 L HCl通入水中所得100 mL溶液,则溶液的物质的量浓度为5 mol/L
D.1 L 0.5 mol/L的BaCl2溶液中Cl-的物质的量为0.5 mol
C [A项,所得溶液不是1 L,错误;B项,溶质变为H2SO4,溶质质量分数为9.8%,错误;C项,c(HCl)==5 mol/L,正确;D项,n(Cl-)=1×0.5×2 mol=1 mol,错误。]
2.有硫酸镁溶液500 mL,它的密度是1.20 g·cm-3,其中镁离子的质量分数是4.8%,则有关该溶液的说法不正确的是( )
A.溶质的质量分数是24.0%
B.溶液的物质的量浓度是2.4 mol·L-1
C.溶质和溶剂的物质的量之比是1∶40
D.硫酸根离子的质量分数是19.2%
C [由Mg2+的质量分数知MgSO4的质量分数为×4.8%=24.0%,其物质的量浓度为c==2.4 mol·L-1,溶质与溶剂的物质的量之比为∶≈1∶21,SO的质量分数为×4.8%=19.2%。]
3.标准状况下,V L氨气溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1),所得溶液的密度为ρ g·mL-1。请回答:
(1)所得溶液的溶质的物质的量为__________,质量为________。
(2)所得溶液的质量为________,溶液体积为________。
(3)所得溶液的物质的量浓度为________,溶质质量分数为________(以上用V和ρ表示)。
[解析] (1)n(NH3)= mol,m(NH3)=×17 g= g。
(2)m(溶液)=g
V(溶液)= L= L。
(3)c(NH3)== mol/L。
ω(NH3)=×100%=×100%。
[答案] (1) mol g
(2)g L
(3) mol/L ×100%
溶液稀释与混合的计算
溶液稀释、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m1ω1=m2ω2。②溶质的物质的量在稀释前后保持