内容正文:
第
4
课
时
培优素养 物质的量浓度的有关计算
命题热点 以NA为载体的粒子数的判断
以物质的量为中心的相关计算
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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________。
[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( )
C
[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______。
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)。
[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
C
命题热点 以NA为载体的粒子数的判断
1.以物质的量为核心的转化关系
物质的量是联系宏观量(如质量、体积)与微观量(如粒子数目)的桥梁和纽带,是计算的核心。
解答时,要理清它们之间的关系。
[微点拨] ①阿伏加德罗常数NA:6.02×1023 mol-1。②标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1。③摩尔质量是以g·mol-1为单位,数值上等于相对原子质量或相对分子质量。④物质的量浓度与质量分数的公式中注意密度(ρ)的单位:g·cm-3。
2.关于NA的正误判断考查的6角度
角度(一) 状况条件
22.4 L·mol-1是指标准状况(0 ℃,101 kPa)下的气体摩尔体积。若给出在非标准状况,如已知常温常压下气体的体积,不能用22.4 L·mol-1进行计算,而n=的使用不受状况条件限制。例如,
常温常压下,11.2 L二氧化碳气体含有的分子数为0.5NA( )
常温常压下,8 g O2所含氧原子数为0.5NA( )
×
√
角度(二) 物质状态
22.4 L·mol-1适用的对象是标准状况下的气体(包括单一气体和混合气体)。
在标准状况下非气态的物质(如水、酒精、三氧化硫等),不能用22.4 L·mol-1进行计算。例如,
标准状况下,22.4 L H2O中所含分子数为NA( )
×
角度(三) 粒子种类
粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。解答时要看准题目要求,防止误入陷阱。例如,
18 g NH含有的电子数为10NA( )
角度(四) 物质的组成
①气体单质的组成除常见的双原子外,还有单原子分子(如He、Ne等)、多原子分子(如O3等)。
√
②一些物质中的离子数目。如Na2O2由Na+和O构成;熔融状态下NaHSO4由Na+和HSO构成等。
③Fe(OH)3胶体中,因为胶体微粒是集合体,所以胶粒的数目小于原溶液中Fe3+的数目。例如,
标准状况下,11.2 L臭氧所含氧原子数为NA( )
常温