内容正文:
2.1溶液组成的定量研究
【学习目标】
1.掌握用物质的量浓度表示溶液组成的方法;
2.了解容量瓶的特点、用途及使用注意事项,掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作,并学会误差分析,培养创新意识。
【知识梳理】
一、物质的量浓度
1.溶质的质量分数
(1)概念:溶液中的溶质质量与溶液质量之比。
(2)表达式:w(溶质)=×100%。
2.溶质的物质的量浓度
(1)概念:表示单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。
(2)符号:cB,常用单位:mol·L-1,或mol·m-3,有时也用mmol·L-1。
(3)表达式:cB=。
注意:公式cB=中V指的是溶液的体积而不是溶剂的体积或“溶质的体积+溶剂的体积”,V的单位为升(L)。
[辨析] 关于物质的量浓度计算的注意事项
1.对于c(B)=的理解
(1)B表示溶液中的任意溶质,可以是分子、离子等。
(2)溶质用物质的量表示,而不是质量,如给出溶质的质量或气体的体积时,要换算成物质的量。
(3)一定物质的量浓度的某溶液,其浓度不因所取溶液体积的不同而变化。
(4)某些物质溶于水后与水反应生成了新的物质,此时溶质为反应后的生成物,如CaO溶于水后生成了Ca(OH)2,则Ca(OH)2为该溶液的溶质。
(5)如果固体含有结晶水,则在称量前计算溶质的质量时,应将结晶水考虑在内。
(6)NH3溶于水后成分复杂,求算物质的量浓度时,仍按NH3为溶质进行计算。
(7)若将气体通入溶液中,则不能将气体体积与溶剂体积进行简单加和。例如:将1 L HCl气体(标准状况)通入1 L 1 mol·L-1盐酸中,盐酸的体积将发生变化,既不等于1 L,也不等于2 L,准确的体积需要通过计算求得。
(8)溶液与溶液相混合,除特殊说明溶液体积可相加外,其他情况仍用公式V溶液=计算。
2.理解物质的量浓度的两个要点
(1)溶液中溶质与构成微粒浓度的关系,如:
(2)从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液,其物质的量浓度不发生变化,但所取出溶质的物质的量随取出溶液的体积变化而改变。
【能力达成】
1.在2 L 0.1 mol·L-1BaCl2溶液中,下列说法中正确的是( )
A.Cl-物质的量为0.1 mol
B.Cl-物质的量浓度为0.2 mol·L-1
C.Ba2+物质的量为0.1 mol
D.Ba2+物质的量浓度为0.2 mol·L-1
答案 B
2.下列说法正确的是( )
A.1 mol·L-1NaCl溶液是指此溶液中含有1 mol NaCl
B.从100 mL 5 mol·L-1H2SO4溶液中取出10 mL,则取出的溶液中H+的物质的量浓度为10 mol·L-1
C.用100 mL水吸收0.1 mol HCl气体所得溶液的物质的量浓度恰好是1 mol·L-1
D.0.5 mol NaCl溶解在1 L水中得到0.5 mol·L-1 NaCl溶液
答案:B
解析:A项,1 mol·L-1 NaCl溶液是指1 L此溶液中含有1 mol NaCl,选项中没有指出溶液体积,错误;B项,从100 mL 5 mol·L-1 H2SO4溶液中取出10 mL,由溶液的均一性可知,10 mL溶液中H2SO4的物质的量浓度仍为5 mol·L-1,故H+的物质的量浓度为10 mol·L-1,正确;C项,用100 mL水吸收0.1 mol HCl气体,所得溶液的体积不是100 mL,则溶液的物质的量浓度也不是1 mol·L-1,错误;D项,0.5 mol NaCl溶解在1 L水中,最终溶液体积大于1 L,所以浓度小于0.5 mol·L-1,错误。
3.浓度为2.00 mol·L-1的盐酸溶液1 L,欲使其浓度变为4.00 mol·L-1,下列方法可行的是( )
A.蒸发掉0.5 L水
B.标准状况下通入44.8 L HCl气体
C.将溶液加热蒸发浓缩至0.5 L
D.加入10 mol·L-1盐酸0.6 L,再将溶液稀释至2 L
答案:D
解析:A、C不行,盐酸具有挥发性,无论蒸发掉0.5 L水还是将溶液加热蒸发浓缩至0.5 L,HCl都会逸出,所以不能实现。B不行,标准状况下的44.8 L HCl气体物质的量为2 mol,原溶液中HCl的物质的量为2.00 mol·L-1×1 L=2 mol,溶液的总体积大于1 L,则混合后溶液的浓度小于4 mol·L-1。D可行,加入盐酸,再将溶液稀释至2 L,HCl的浓度为c(HCl)=(10 mol·L-1×0.6 L+2.00 mol·L-1×1 L)÷2 L=4.0 mol·L-1。
4.下列对1 mol·L-1硫酸溶液的表述正确的是( )
A.1 L水中含有1 mol硫酸
B.1 L溶液中含有1 mol H+
C.将98 g硫酸溶于1 L水所配成的溶液
D.从