第2章 第3节 第4课时 以物质的量为中心的相关计算(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学必修第一册（人教版2019 SDHN版）

第4课时　以物质的量为中心的相关计算 培优素养——物质的量浓度的有关计算 类型(一)　气体溶于水的有关浓度计算 [典例]　将标准状况下体积为V L的HCl气体溶于1 L水中，所得溶液的密度为ρ g·cm－3，计算所得溶液的物质的量浓度为________；溶质的质量分数为________。 [解析]　n(HCl)＝ mol，m(HCl)＝×36.5 g，m(H2O)＝1 L×1 000 g·L－1＝1 000 g。V(溶液)＝L＝L，m(溶液)＝g，c(HCl)＝ mol·L－1＝ mol·L－1，ω(HCl)＝×100%＝×100%。 [答案]　 mol·L－1 ×100% [思维建模]　气体溶于水的浓度计算 [对点训练] 1．标准状况下，V L某气体(此气体不与水反应)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，溶质的摩尔质量为M g·mol－1，溶质的质量分数为ω，溶质的物质的量浓度为c mol·L－1，溶液的体积为V0 L，下列关系中不正确的是(　 ) A．ρ＝ B．ω＝ C．V0＝ D．c＝ 解析：选C　溶液的密度为ρ g·mL－1，则ρ g·mL－1＝＝ g·mL－1，A正确；溶质的质量分数ω＝＝，B项正确；溶液的体积为V0 L，V0 L＝＝L，C错误；c＝＝＝，D正确。 类型(二)　溶液中有关浓度的换算 (1)换算公式 cB＝⇨ω＝ M：溶质B的摩尔质量(单位：g·mol－1)； ρ：溶液密度(单位：g·mL－1)；ω为溶质的质量分数。 (2)推导方法 设溶液体积为1 L，则 cB＝＝＝。 [对点训练] 2．(1)市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%，密度为1.84 g·cm－3。计算市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为________。 (2)常见浓盐酸的浓度为12.0 mol·L－1，密度约为1.20 g·cm－3，则该浓盐酸的溶质质量分数为______。 解析：(1)c＝ mol·L－1＝18.4 mol·L－1。 (2)ω＝×100%＝36.5%。 答案：(1)18.4 mol·L－1　(2)36.5% 类型(三)　溶液混合或稀释的有关计算 (1)浓溶液稀释 ①溶质的物质的量不变： c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)； ②溶质的质量不变： m(浓)·ω(浓)＝m(稀)·ω(稀)； ③溶液的质量守恒：m(稀)＝m(浓)＋m(水)。 (2)相同溶质两溶液混合 ①溶质的物质的量不变： c1V1＋c2V2＝c(混)·V(混)； ②溶质的质量不变： m1ω1＋m2ω2＝m(混)·ω(混)。 [注意]　①V(混)＝，V(混)一般不等于两溶液的体积之和。②m(混)＝m1＋m2＋… [对点训练] 3．用18.4 mol·L－1的浓H2SO4配制500 mL 2 mol·L－1的稀H2SO4，则所量取浓H2SO4的体积为________。 解析：根据溶液稀释规律可知V×18.4 mol·L－1＝0.5 L×2 mol·L－1，V≈54.3 mL。 答案：54.3 mL 4．取100 mL 0.3 mol·L－1和300 mL 0.25 mol·L－1的硫酸混合后再加水至溶液体积为 500 mL，所得混合溶液中H＋的物质的量浓度是________mol·L－1。 解析：令混合后溶质硫酸的物质的量浓度为a，则：100×10－3 L×0.3 mol·L－1＋300× 10－3 L×0.25 mol·L－1＝500×10－3 L×a，解得：a＝0.21 mol·L－1，混合稀释后溶液中c(H＋)＝2c(H2SO4)＝2×0.21 mol·L－1＝0.42 mol·L－1。 答案：0.42 类型(四)　溶液中离子浓度的计算——电荷守恒法 在溶液中阳离子所带的正电荷总数＝阴离子所带的负电荷总数。电荷守恒式即溶液中所有阴离子的物质的量浓度与其所带电荷数乘积之和等于所有阳离子的物质的量浓度与其所带电荷数乘积之和。如Na2SO4和NaCl的混合溶液中：c(Na＋)＝2c(SO)＋c(Cl－)。 [对点训练] 5．已知：溶液呈电中性的原因是溶液中阴、阳离子所带的负、正电荷总数相等。在KCl、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶液中，c(K＋)＝0.2 mol·L－1，c(Ca2＋)＝0.5 mol·L－1，c(Cl－)＝0.4 mol·L－1，则c(NO)为(　 ) A．0.3 mol·L－1 B．0.4 mol·L－1 C．0.8 mol·L－1 D．0.5 mol·L－1 解析：选C　根据电荷守恒可知c(Cl－)＋c(NO)＝c(K＋)＋2c(Ca2＋)，故c(NO)＝(0.2＋2×0.5－0.4)mol·L－1＝0.8 mol·L－1。 命题热点——以NA为载体的粒子数的判断 1