第2章 第7讲 物质的量浓度及化学计算（word教参）-【导学教程】2025年化学新编高考大一轮总复习（人教单选版）

第7讲　物质的量浓度及化学计算 [课程标准]　1.了解溶液的含义。2.了解溶解度、饱和溶液的概念。3.了解物质的量浓度(c)。4.掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度的溶液的化学实验基础知识和基本技能。 考点一　物质的量浓度 1．物质的量浓度(cB) (1)概念：表示__单位体积的溶液__里所含溶质B的物质的量，也称为__B的物质的量浓度__，符号为cB。 (2)表达式：cB＝，变形：nB＝cB·V；V＝。 (3)常用单位：__mol·L－1__或mol/L。 (4)特点：对于某浓度的溶液，取出任意体积的溶液，其浓度、密度、质量分数均不变，但所含溶质的__质量__、__物质的量__因体积不同而改变。 2．溶质的质量分数(w) (1)概念：用溶质的质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量，一般用百分数表示。 (2)表达式：　w＝×100%　。 1．正确判断溶液中的溶质 (1)与水发生反应的物质，溶质发生变化，水量减少，如： Na、Na2O、Na2O2NaOH SO2、SO3H2SO3、H2SO4 NH3NH3·H2O(但仍按NH3进行计算) (2)结晶水合物，溶质不变但水量增多，如： CuSO4·5H2OCuSO4，FeSO4·7H2OFeSO4。 2．混淆溶液的体积和溶剂的体积 不能用溶剂的体积(一般为水)代替溶液的体积，应根据V＝计算。 3．注意部分与整体的关系 溶质的浓度和离子浓度不同，要注意根据化学式具体分析。如1 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液中c(SO)＝3 mol·L－1，c(Al3＋)<2 mol·L－1(考虑Al3＋水解)。 　正确的打“√”，错误的打“×”。 1．1 mol·L－1的NaCl溶液是指此溶液中含有1 mol Na＋(　　) 2．从100 mL 5 mol·L－1 H2SO4溶液中取出了10 mL，所得硫酸的物质的量浓度为0.5 mol·L－1(　　) 3．将62 g Na2O溶于水中，配成1 L溶液，所得溶质的物质的量浓度为1 mol·L－1(　　) 4．0.5 mol·L－1的稀硫酸中，c(H＋)为1.0 mol·L－1(　　) 5．将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25%(　　) 答案　1.×　2.×　3.×　4.√　5.× 　标准状况下气体溶质形成的溶液中溶质的物质的量浓度的计算 1．在标准状况下，将V L氨气溶于0.1 L 水中，所得溶液的密度为ρ g·cm－3，则此氨水的物质的量浓度为__________mol·L－1。 解析　n(NH3)＝ mol，溶液体积为×10－3 L，c＝ mol·L－1＝ mol·L－1。 答案　 　物质的量浓度与溶质质量分数的换算 2．已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL，密度为ρ g·cm－3，质量分数为w，物质的量浓度为c mol·L－1，溶液中含NaCl的质量为 m g。 (1)用m、V表示溶液的物质的量浓度：________________________________________________________________________。 (2)用w、ρ表示溶液的物质的量浓度：________________________________________________________________________。 (3)用c、ρ表示溶质的质量分数：________________________________________________________________________。 (4)用w表示该温度下NaCl的溶解度：________________________________________________________________________。 解析　(1)c＝ mol·L－1＝ mol·L－1。 (2)c＝＝ mol·L－1。 (3)w＝×100%＝×100%。 (4)＝，S＝g。 答案　(1)mol·L－1 (2) mol·L－1　(3)×100% (4)g 　溶液的稀释与混合 3．将a mL 5 mol·L－1 NaCl溶液稀释至b mL，稀释后溶液中Cl－的物质的量浓度为__________。 解析　将a mL 5 mol·L－1 NaCl溶液稀释至b mL，稀释后溶液中NaCl的物质的量不变，故稀释后溶液中NaCl的物质的量浓度为＝ mol·L－1，则Cl－的物质的量浓度为 mol·L－1。 答案　 mol·L－1 4．200 mL 0.3 mol·L－1 K2SO4溶液和100 mL 0.2 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液混合后不考虑混合后溶液体积的变化，溶液中SO的物质的量浓度为______。 解析　200 mL 0.3 mol·L－1 K2SO4溶液中SO的物质的量为0.2 L×0.3 mol·L－1＝0.06 mol,100 mL 0.2 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液中SO的物质的量为3×0.1 L×0.2 mol·L－1＝0.06 mol，故混合液中SO的物质的量为0.06 mol＋0.06 mol＝0.12 mol，由于混合后不考虑体积的变化，混合后溶液的体积为0.3 L，混合液中SO的物质的量浓度为＝0.4 mol·L－1。 答案　0.4 mol·L－1 5．下图是某学校实验室从市场买回的试剂标签上的部分内容。 　 按要求回答下列问题： (1)硫酸的物质的量浓度为__________，氨水的物质的量浓度为__________。 (2)各取5 mL与等质量的水混合后，c(H2SO4)________(填“＞”“＜”或“＝”，下同)9.2 mol·L－1，c(NH3)__________6.45 mol·L－1。 (3)各取5 mL与等体积的水混合后，w(H2SO4)________49%，w(NH3)__________12.5%。 解析　(1)利用c＝计算，c(H2SO4)＝ mol·L－1＝18.4 mol·L－1，c(NH3)＝mol·L－1≈12.9 mol·L－1。 (2)硫酸的密度大于水，氨水的密度小于水，各取 5 mL与等质量的水混合后，所得稀硫酸的体积大于10 mL，稀氨水的体积小于10 mL，故有c(H2SO4)＜9.2 mol·L－1，c(NH3)＞6.45 mol·L－1。 (3)5 mL硫酸和5 mL氨水的质量分别为1.84 g·cm－3×5 mL＝9.2 g、0.88 g·cm－3×5 mL＝4.4 g，而5 mL水的质量约为5 g，故各取5 mL与等体积的水混合后，w(H2SO4)＞49%，w(NH3)＜12.5%。 答案　(1)18.4 mol·L－1　12.9 mol·L－1 (2)＜　＞　(3)＞　＜ 溶质相同、质量分数不同(a%、b%)的两溶液混合 (1)等体积混合 ①当溶液密度大于1 g·cm－3时，必然是溶液浓度越大，密度越大，等体积混合后，质量分数w>(a%＋b%)(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液)； ②当溶液密度小于1 g·cm－3时，必然是溶液浓度越大，密度越小，等体积混合后，质量分数w<(a%＋b%)(如酒精、氨水溶液)。 (2)等质量混合 两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm－3还是ρ<1 g·cm－3)，则混合后溶液中溶质的质量分数w＝(a%＋b%)。 考点二　化学计算的常用方法 以物质的量为中心的综合运算，常与化学方程式结合起来进行解答，涉及的运算方法主要有比例式法和关系式法，而解题常用的守恒法是化学学科中的一种基本思想和方法，包括质量守恒、电子守恒、电荷守恒、能量守恒。 一、以NA为中心的综合运算(比例式法) 1．应用原理 结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比等于组成各物质的粒子数之比，也等于各物质的物质的量之比。 2．解题步骤 二、差量法 1．所谓“差量”就是指反应过程中反应物的某种物理量之和(始态量)与同一状态下生成物的相同物理量之和(终态量)的差，这种物理量可以是质量、物质的量、气体体积、气体压强、反应过程中的热效应等。根据化学方程式求出理论上的差值(理论差量)，结合题中的条件求出或表示出实际的差值(实际差量)，根据比例关系建立方程式并求出结果。 2．差量法的解题关键是找准研究对象。 通常有：(1)固体的质量差，研究对象是固体。(2)气体的质量差，研究对象是气体。(3)液体的质量差，研究对象是液体。 三、守恒法在解题中的妙用 1．应用原理 所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中某些物理量的总量保持“不变。”在化学变化中有各种各样的守恒，如质量守恒、原子守恒、电子守恒、电荷守恒、能量守恒等。 2．解题步骤 四、关系式法在多步反应中的应用 1．应用原理 关系式是表示两种或多种物质之间“物质的量”关系的一种简化式子。在多步反应中，它可以把始态的反应物与终态的生成物之间的“物质的量”关系表示出来，把多步计算简化成一步计算。 2．解题步骤 　差量法计算 1．为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，请列式计算该样品中Na2CO3的质量分数。 答案　样品加热发生的反应为 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑　Δm 168　　　　　　106　 　　　　　　　 62 m(NaHCO3)　　　　　　　　　　　(w1－w2)g 样品中m(NaHCO3)＝ g， 样品中m(Na2CO3)＝w1 g－g， 其质量分数为×100%＝×100%＝×100%。 　应用关系式法计算 2．称取软锰矿样品0.100 0 g。对样品进行如下处理： ①用过氧化钠处理，得到MnO溶液； ②煮沸溶液，除去剩余的过氧化物； ③酸化溶液，MnO歧化为MnO和MnO2； ④滤去MnO2； ⑤用0.100 0 mol·L－1 Fe2＋标准溶液滴定滤液中MnO，共用去25.80 mL。 计算样品中MnO2的质量分数(保留1位小数；写出简要的计算过程)。 答案　有关反应方程式为 MnO2＋Na2O2===Na2MnO4 3MnO＋4H＋===2MnO＋MnO2↓＋2H2O MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O 3MnO2～3MnO～2MnO～10Fe2＋ 故w(MnO2)＝×100%＝×100%≈67.3%。 　应用守恒法计算 3．28 g铁粉溶于稀盐酸中，然后加入足量的Na2O2固体，充分反应后过滤，将滤渣加强热，最终得到的固体质量为(　　) A．36 g　　　　　　　 B．40 g C．80 g D．160 g 解析　28 g铁粉溶于稀盐酸中生成氯化亚铁溶液，然后加入足量的Na2O2固体，由于Na2O2固体溶于水后生成氢氧化钠和氧气，本身也具有强氧化性，所以充分反应后生成氢氧化铁沉淀，过滤，将滤渣加强热，最终得到的固体为Fe2O3，根据铁原子守恒，n(Fe2O3)＝n(Fe)＝×＝0.25 mol，所得Fe2O3固体的质量为0.25 mol×160 g·moL－1＝40 g。 答案　B 4．在一定条件下，RO和F2可发生如下反应：RO＋F2＋2OH－===RO＋2F－＋H2O，从而可知在RO中，元素R的化合价是(　　) A．＋4 B．＋5 C．＋6 D．＋7 解析　方法1：根据电荷守恒有n＋1×2＝1＋1×2，n＝1。设元素R在RO中的化合价为x，则x－2×3＝－1，x＝＋5。 方法2：设元素R在RO中的化合价为x。根据氧化还原反应中，得失电子守恒有(7－x)×1＝[0－(－1)]×2，x＝＋5。 答案　B 学科网（北京）股份有限公司 $$