内容正文:
第2课时 物质的量浓度有关计算
1.通过物质的量浓度的学习,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,能进行物质的量浓度的有关计算。
2.通过学习物质的量在化学定量研究中的重要作用,能从定量角度描述和分析物质的性质及其变化。
学习任务一 物质的量浓度的简单计算
1.根据定义式计算溶质的物质的量浓度
(1)已知溶质的质量。
mnc
(2)已知溶液中某种粒子的数目。
Nnc
(3)标准状况下气体溶于水,其物质的量浓度的计算(若已知气体的体积)。
V(气体)nc
2.同种溶质的溶液混合
溶质相同的溶液混合时,根据溶液混合前后,溶质的物质的量或质量不变,可有c1V1+c2V2=c混·V混。
用1 L水吸收560 L氨(标准状况),所得氨水的密度是0.90 g·mL-1,求:
(1)氨的物质的量是 。
(2)所得氨水的物质的量浓度是 。
解析:要求氨水的物质的量浓度,须知溶质氨的物质的量和溶液的体积(溶液的体积并不是水的体积,必须依据溶液的质量和密度计算求出)。氨的物质的量n(NH3)==25 mol,氨水的体积V=× L·mL-1= L,氨水的物质的量浓度 c(NH3)=≈15.79 mol·L-1。
答案:(1)25 mol (2)15.79 mol·L-1
葡萄糖在生物学领域具有重要地位,是活细胞的能量来源和新陈代谢中间产物,即生物的主要供能物质。
探究 物质的量浓度的有关计算
问题1:某制药厂生产的一种葡萄糖(分子式为C6H12O6,相对分子质量为180)注射液标签如图所示。
葡萄糖注射液
Glucose Injection
规格:20 mL/支
内含葡萄糖:10 g/支
生产批号:191220
有效期至:2025年12月
则该注射液中葡萄糖的物质的量浓度是多少(保留到小数点后1位数)?
提示:c=≈2.8 mol/L。
问题2:5%的葡萄糖溶液(密度近似为1 g/mL),在医院中常用来输液,你能计算出5%的葡萄糖溶液的物质的量浓度是多少吗(保留两位有效数字)?
提示:假设有1 L的5%葡萄糖溶液,其溶液的总质量为1 000 g,含溶质葡萄糖的质量为1 000 g×5%=50 g,其物质的量为≈0.278 mol,物质的量浓度为≈0.28 mol/L。
问题3:若将此注射液稀释后作输液用,每支应稀释至多少 mL?
提示:根据c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液)可得,需稀释至200 mL。
围绕物质的量浓度进行简单计算的公式总结
(1)以物质的量(n)为桥梁联系宏观物质的量浓度、溶质质量、气体体积与微观微粒数。
=n=c·V==
(2)溶液的稀释、混合计算。
①c1V1=c2V2或m1w1=m2w2。
②c(混)==。
③w(混)=。
题点一 根据定义式计算
1.0.5 L AlCl3溶液中含Cl-个数为9.03×1022,则AlCl3溶液的物质的量浓度为( A )
A.0.1 mol/L B.1 mol/L
C.3 mol/L D.1.5 mol/L
解析:已知溶液的体积求其物质的量浓度,只需要计算出氯化铝的物质的量即可。9.03×1022个Cl-的物质的量为=0.15 mol。由AlCl3的化学式可知,n(AlCl3)=0.05 mol,从而可算出c(AlCl3)==0.1 mol/L。
2.向1 000 g蒸馏水中通入标准状况下的HCl气体a L,得到盐酸的密度为b g·cm-3,则该盐酸的物质的量浓度为( D )
A. mol·L-1
B. mol·L-1
C. mol·L-1
D. mol·L-1
解析:题中溶质的物质的量n(HCl)==mol,溶液的体积
V=
= L,则c(HCl)=
=mol·L-1。
题点二 溶液稀释或混合的计算
3.将10 mL 5 mol/L盐酸稀释至200 mL,再取出 5 mL,这5 mL溶液的物质的量浓度是( B )
A.0.05 mol/L B.0.25 mol/L
C.0.1 mol/L D.0.5 mol/L
解析:根据稀释定律,c(浓溶液)×V(浓溶液)=c(稀溶液)×V(稀溶液)得5 mol/L×10 mL=c(稀溶液)×200 mL,解得c(稀溶液)=0.25 mol/L,从中取出5 mL溶液,其浓度不变。
4.已知某溶液中c(Na+)=0.2 mol/L,c(Mg2+)=0.25 mol/L,c(Cl-)=0.4 mol/L,如果溶液中还有S,那么c(S)应为( B )
A.0.1 mol/L B.0.15 mol/L
C.0.3 mol/L D.0.5 mol/L
解析:某溶液中c(Na+)=0.2 mol/L,c(Mg2+)=0.25 mol/L,c(Cl-)=0.4 mol/L,如果溶液中还有S,根据溶液呈电中性