内容正文:
第二节 物质的量浓度及溶液配制
【备考目标】 1.了解物质的量浓度及其相关物理量的含义和应用,体会定量研究对化学科学的重要作用。2.运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。3.会配制一定物质的量浓度的溶液。4.了解溶液浓度的表示方法,理解溶解度、饱和溶液、溶质的质量分数等概念,并能进行有关计算。
考点1 物质的量浓度
梳理必备知识
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=。
(3)常用单位:mol·L-1或mol/L。
(4)特点:对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数均不变,但所含溶质的质量、物质的量因体积不同而改变。
(5)计算物质的量浓度的4个关键点
①正确判断溶质并计算其物质的量
与水发生反应的物质,溶质发生变化,水量减少,如:
Na、Na2O、Na2O2_NaOH
CO2、SO2、SO3H2CO3、H2SO3、H2SO4
NH3NH3·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
CuSO4·5H2OCuSO4,
FeSO4·7H2OFeSO4
③注意溶质的化学式构成
求算哪种物质(或离子)的物质的量浓度就用该物质(或离子)的物质的量进行计算,如1 mol Na2SO4配制成a L 溶液,c(Na+)= mol·L-1。
④切勿混淆溶液体积和溶剂体积
不能用水的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水,应由V=进行求算。溶液混合后,体积会发生变化,密度不同的溶液体积一般不能直接加和。
2.溶质的质量分数
(1)概念:以溶液里溶质质量与溶液质量的比值表示溶液组成的物理量,一般用百分数表示。
(2)表达式:ω(B)=×100%。
3.物质的量浓度与质量分数的比较
现有两种溶液:①1 mol·L-1 KCl溶液、②1 mol·L-1 BaCl2溶液,请用“相同”或“不同”填写下表:
取不同体积
的KCl溶液
取相同体积
的两种溶液
c(溶质)
相同
相同
n(溶质)
不同
相同
m(溶质)
不同
不同
ω(溶质)
相同
不同
关键能力研析
物质的量浓度计算的类型
1.标准状况下气体物质的量浓度的计算
c=
[提醒] 溶液体积的单位是L,根据密度计算溶液体积的单位一般是mL,要注意单位换算。
2.溶质的质量分数(ω)与物质的量浓度(c)的换算
如图所示,体积为 V L,密度为ρ g·cm-3的溶液,含有摩尔质量为M g·mol-1的溶质m g,溶质的质量分数为ω,则物质的量浓度c与质量分数ω的关系:c====,ω=。
3.物质的量浓度(c)与溶解度(S)的换算
若某饱和溶液的密度为ρ g·cm-3,溶质的摩尔质量为M g·mol-1,溶解度为S g,则溶解度S与物质的量浓度的关系是:
c===;
S=。
4.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不变,即c1V1=c2V2;
③溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。
(2)同种溶质的溶液混合:混合前后溶质的物质的量保持不变,即c1V1+c2V2=c混V混。
【对点练】 下图是某学校实验室从市场买回的试剂标签上的部分内容。据此下列说法不正确的是( )
A.该硫酸和氨水的物质的量浓度分别约为18.4 mol·L-1和12.9 mol·L-1
B.各取5 mL与等质量的水混合后,c(H2SO4)<9.2 mol·L-1,c(NH3)>6.45 mol·L-1
C.各取5 mL与等体积的水混合后,ω(H2SO4)>49%,ω(NH3)<12.5%
D.各取10 mL于两烧杯中,再分别加入一定量的水即可得到较稀的硫酸溶液和氨水
解析:选D。由标签数据可知,硫酸和氨水的质量分数分别为98%和25%,由浓度和质量分数公式可得c=可知,硫酸溶液和氨水的浓度分别为=18.4 mol·L-1和≈12.9 mol·L-1,故A正确;硫酸的密度大于水,氨水的密度小于水,则各取5 mL与等质量的水混合后,所得稀硫酸的体积大于10 mL,稀氨水的体积小于10 mL,故有c(H2SO4)<9.2 mol·L-1,c(NH3)>6.45 mol·L-1,B正确;5 mL浓硫酸和5 mL浓氨水的质量分别为1.84 g·cm-3×5 mL=9.2 g、0.88 g·cm-3×5 mL=4.4 g,而5 mL水的质量约为5 g,则各取5 mL与等体积的水混合后,ω(H2SO4)>49%,ω(NH3)<12.5%,C正确;质量分数为98%的硫酸为浓硫酸,稀释时,不能将水加入