内容正文:
2.3.2 物质的量浓度
1. 能从宏观和微观的角度理解物质的量浓度的含义及其微观粒子间的关系;
2. 掌握物质的量浓度的有关计算,逐步提升证据推理思维能力;
3. 了解容量瓶的特点、用途及使用的注意事项;
4. 掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作,建立实验误差分析思维模型,并能应用模型解决实际问题。
一、物质的量浓度
1.溶质的质量分数
2.溶质的物质的量浓度
(1) 物质的量浓度是单位体积 ,常用符号cB表示;
(2) 单位: 。
(3) 表达式:cB=,其中nB表示 、V表示 。
【特别提醒】
(1) V指的是溶液的体积,而不是溶剂的体积,也不是溶剂和溶质的体积之和。一般情况下溶液的体积是不具有加和性的,例如:100mL的酒精和100mL的水混合后总体积小于200mL,混合溶液的体积V(总)=m(总)/ρ(混),质量是具有加和性的。
(2) 从一溶液中取出任一体积的溶液,其溶质的物质的量浓度不变。
(3) n必须是溶质B的物质的量。
正确判断溶液的溶质:
① 与水发生反应生成新的物质:如
Na、Na2O、Na2O2NaOH,SO3H2SO4,NO2HNO3
② 特殊物质:如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时仍以NH3作为溶质。
③ 含结晶水的物质:溶质为不含结晶水的部分。如:
CuSO4·5H2O→CuSO4,Na2CO3·10H2O→Na2CO3
【例1】判断正误:
(1) 将58.5 g NaCl投入1 000 mL水中形成的溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1( )
(2) 从200 mL 0.1 mol·L-1盐酸中取出50 mL溶液,其物质的量浓度仍为0.1 mol·L-1( )
(3) 0.1 mol·L-1的NaCl溶液中含有Na+的物质的量为0.1 mol( )
(4) 将25 g CuSO4·5H2O溶于水配成1 L溶液,所得溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1 ( )
【例2】下列溶液的物质的量浓度是1 mol·L-1的是( )
A.将40 g NaOH溶解于1 L水中
B.将11.2 L HCl气体通入水中配成0.5 L的溶液
C.将1 L 10 mol·L-1的盐酸与9 L水混合
D.0.5 mol Na2O加入适量水中,配成1 L溶液
【例3】(1) 用14.2 g无水硫酸钠配制成500 mL溶液,其物质的量浓度为 mol·L-1。
(2) 若从中取出50 mL溶液,其物质的量浓度为 mol·L-1;溶质的质量为 g。
(3) 若将这50 mL溶液用水稀释到100 mL,所得溶液中Na+的物质的量浓度为 mol·L-1,SO的物质的量浓度为 mol·L-1。
【归纳总结】
注意整体与部分的关系,如:
0.2 mol·L-1的Na2SO4溶液中―→
二、与物质的量浓度有关的计算
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)·w(浓)=m(稀)·w(稀)
(3) 溶液的质量守恒:m(稀)=m(浓)+m(水)
【例1】(1) 配制250 mL 1 mol/L的HCl溶液,需要10 mol/L HCl溶液的体积是 ;
(2) 从1 L 1 mol·L-1氢氧化钠溶液中取出100 mL,将其加水稀释至500 mL,所得溶液的物质的量浓度是 。
2. 相同溶质两溶液混合
(1) 同一溶质、不同浓度溶液的混合,溶质为原来各溶液中所含溶质的物质的量之和,即:溶质的物质的量不变:c1V1+c2V2=c(混)·V(混);
(2) 溶质的质量不变:m1w1+m2w2=m(混)·w(混)
【例1】取100mL 0.3mol/L盐酸和300mL 0.25mol/L的硫酸配成500mL的混合溶液中,该混合溶液中H+的物质的量浓度是 。
3. 物质的量浓度与溶质的质量分数的相互求算
换算公式
cB=
M:溶质B的摩尔质量(单位:g·mol-1);
ρ:溶液密度(单位:g·mL-1);
w:溶质的质量分数
【例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 。
4.溶液中的电荷守恒关系
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