内容正文:
第4讲 物质的量浓度及溶液的配制
[课标要求] 1.了解溶液的含义。2.了解溶解度、饱和溶液的概念。3.了解物质的量浓度c。4.掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度的溶液的化学实验基础知识和基本技能。
考点一 物质的量浓度及计算
一、溶液组成的两种表示方法
1.物质的量浓度(cB)
概念
以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,表达式为cB=,单位是mol·L-1
注意事项
①从一定物质的量浓度溶液中取出不同体积的溶液,其浓度相同、所含溶质的物质的量不同;
②溶质的浓度和离子的浓度不一定相同,要依据化学式进行分析计算。如:0.5 mol·L-1 AlCl3溶液中,c(Cl-)=0.5 mol·L-1×3=1.5 mol·L-1
2.溶质的质量分数(w)
(1)概念:用溶质的质量与溶液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=×100%。
二、物质的量浓度计算的三大类型
1.标准状况下气体溶质形成的溶液中溶质的物质的量浓度的计算
c=
注意: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.溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
计算公式:c=(c为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)。
3.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,m1w1=m2w2。
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。
►题组一 根据定义式cB=计算物质的量浓度
1.下列目的能达到的是( )
A.将58.5 g NaCl溶于1 L水中可得1 mol·L-1的NaCl溶液
B.从1 L 1 mol·L-1的NaCl溶液中取出10 mL,其浓度仍是1 mol·L-1
C.中和100 mL 1 mol·L-1的H2SO4溶液生成正盐,需NaOH 4 g
D.将78 g Na2O2溶于水,配成1 L溶液可得到浓度为 1 mol·L-1溶液
解析 A项,不知道所得溶液的体积,无法计算NaCl溶液的物质的量浓度;C项,m(NaOH)=2×0.1 L×1 mol·L-1×40 g·mol-1=8 g;D项,所得溶液溶质为NaOH,其浓度应为2 mol·L-1。
答案 B
2.在标准状况下,将V L氨气溶于0.1 L 水中,所得溶液的密度为 ρ g·cm-3,则此氨水的物质的量浓度为________mol·L-1。
解析 n(NH3)= mol,溶液体积为×10-3 L,c= mol·L-1= mol·L-1。
答案
[易错警示]
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、Na2O2NaOH
SO2、SO3H2SO3、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。
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=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-1 Al2(SO4)3溶液中c(SO)=3 mol·L-1,c(Al3+)<2 mol·L-1(考虑Al3+水解)。
►题组二 物质的量浓度与溶质质量分数的换算
3.已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL,密度为ρ g·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,溶液中含NaCl的质量为 m g。
(1)用m、V表示溶液的物质的量浓度:___________________________________。
(2)用w、ρ表示溶液的物质的量浓度:_____________________________________。
(3)用c、ρ表示溶质的质量分数:_____________________________________________。
(4)用w表示该温度下NaCl的溶解度:__________________________________________。
解析 (1)c= mol·L-1= mol·L-1。
(2)c== mol·L-1。
(3)w=×100%=×100%。
(4)=,S=g。
答案 (1)mol·L-1
(2) mol·L-1 (3)×100%