2.2 溶液组成的定量研究（第2课时 化学反应的计算）-【帮课堂】2024-2025学年高一化学同步学与练（苏教版2019必修第一册）

专题2 研究物质的基本方法 第二单元 溶液组成的定量研究 第2课时 化学反应的计算 1．掌握以物质的量为中心，微粒个数、物质的质量、气体体积相关计算的思路和方法。 2．掌握物质的量在化学方程式中的应用。 3．学会化学计算的一般方法和步骤。 重点：以物质的量为中心的计算、物质的量在化学方程式中的应用。 难点：物质的量在化学方程式中的计算和应用。 一、定量分析溶液组成 1．确定未知溶液浓度的具体思路 为确定位置溶液的物质的量浓度，将已知物质的量浓度的溶液与___________未知物质的量浓度的溶液反应，根据反应时消耗的________________________________，通过计算确定未知浓度溶液的物质的量浓度。 2．实例分析 实验室为确定一瓶稀盐酸的浓度，用0.100mol·L-1NaOH溶液中和25.00mL该盐酸，当酸与碱恰好完全反应时，消耗NaOH溶液24.50mL。求该盐酸的物质的量浓度。 解题思路： 消耗的NaOH溶液的物质的量n(NaOH)=24.50mL×10-3L·mL-1×0.1000 mol·L-1=2.45×10-3mol。 由NaOH+HCl===NaCl+H2O可知，NaOH与HCl的化学计量数相等，根据n=可知，化学计量数之比等于物质的量之比，由此可得：n(HCl)=n(NaOH)= ________mol。 该盐酸的物质的量浓度为：c(HCl)= _______________________________。(列式计算) 3．溶液的稀释或混合计算 (1)将浓溶液加水稀释，稀释前后溶质的___________和__________都保持不变。 c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀) m(浓)·w(浓)＝m(稀)·w(稀) (2)同一溶质不同浓度的两溶液相混合，混合后，溶质的总物质的量(或总质量) ________混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。 c1·V1＋c2·V2＝c(混)·V(混) m1·w1＋m2·w2＝m(混)·w(混) (3)混合后溶液的体积： ①若题目中指出不考虑溶液体积的改变，可认为是原两溶液的体积之和； ②若题目中给出混合后溶液的密度，应根据V(混)＝＝来计算。 【名师点拨】物质的量浓度的相关计算 1．根据定义式计算物质的量浓度 2．物质的量浓度与质量分数的关系 (1)推导过程：设溶液体积为1 L，溶液密度为ρ g·mL－1，溶质的质量分数为w，溶质的摩尔质量为M g·mol－1。 则c＝＝＝ mol·L－1。 (2)结论：c＝ mol·L－1(ρ的单位为g·mL－1或g·cm－3)。 二、化学反应中的计量关系 1．物质的量与各物理量之间的关系 (1)物质的量与各物理量之间的关系： (2)物质的量与各物理量之间的计算公式： ①已知物质的质量：n＝________ ； ②已知标准状况时的气体体积：n ＝________ ； ③已知物质的粒子数：n＝________ ； ④已知溶液中的物质的量浓度：n＝________。 2．物质的量在化学方程式计算中的应用 化学反应中参加反应的的各物质的物质的量之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比。 化学方程式 CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(g) 化学计量数之比 1∶2∶1∶2 扩大NA倍之后 ________∶________∶________∶2_______ 物质的量之比 ________∶________∶________∶________ 结论 化学方程式中各物质的化学计量数之比＝各物质的________________之比 【名师点拨】 1．化学反应的计算的基本步骤 写——写出相关的化学方程式 标——在化学方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所求物质有关物理量的关系，并代入已知量和未知量 列——列出比例式 解——根据比例式求解 答——简明地写出答案 2．物质的量应用于化学计算的基本方法 (1)把已知物的物理量转化为物质的量； (2)根据化学方程式或关系式，和已知物的物质的量求出未知物的物质的量； (3)把未知物的物质的量转化为未知物的所求物理量。 3．有关物质的量的计算中的“三个规范” (1)书写规范： 各种符号的书写要规范，大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示摩尔质量，而“m”表示质量，“N”表示微粒数，而“n”表示物质的量。 (2)符号规范： ①设未知数直接用各物理量的符号表示，且要注明物质(或粒子)的符号。如设参加反应HCl溶液的体积为V[HCl(aq)]。 ②各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。 如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度，求NaOH溶液的质量时就写成：m(NaOH)＝c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)。 (3)单位规范： 把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。 【易错提醒】物质的量在化学方程式计算中应用的注意事项 (1)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比，而非质量之比。 (2)计算时，各种物质不一定都用物质的量表示，也可以用质量表示，气态物质还可以用体积表示，但要注意物质的量与其他各物理量之间的换算关系；只要做到“上下一致，左右相当”即可。 1．已知V L硫酸铁溶液中含Fe3＋ m g，则该溶液中Fe3＋的物质的量浓度为______mol·L－1，SO的物质的量浓度为______mol·L－1，溶质的物质的量浓度为________mol·L－1。 2．用1 L水吸收560 L氨气(标准状况)，所得氨水的密度是0.90 g·mL－1，求： (1)氨气的物质的量是__________。 (2)所得氨水的物质的量浓度是__________。 3．游泳池里的水一般常加适量的硫酸铜，用以杀灭其中的细菌，而对游泳者的身体无害。现取一水样300 mL，经分析其中含有0.019 2 g Cu2＋，则水样中硫酸铜的物质的量浓度为________mol·L－1。 4．从1 L 1 mol·L－1NaOH溶液中取出100 mL。 (1)取出的这100 mL NaOH溶液的物质的量浓度是________，含NaOH的质量是________。 (2)若将取出的这100 mL NaOH溶液加水稀释至500 mL，所得溶液中溶质的物质的量浓度是________。 5．将0.10 mol·L－1氢氧化钠溶液和0.60 mol·L－1氢氧化钠溶液混合成0.20 mol·L－1的氢氧化钠溶液。求两种溶液的体积比(忽略混合时溶液体积变化)为________。 6．将1.15 g钠置于足量的水中，充分反应后，生成的NaOH的物质的量是_______，生成的气体在标准状况下的体积体积为__________。已知Na与H2O发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 ►问题一 有关物质的量浓度的计算 【典例1】在标准状况下的a L 氯化氢气体溶于1 000 g水中，得到的盐酸密度为b g·cm－3，则该盐酸中溶质的物质的量浓度是(　　) A． mol·L－1 B． mol·L－1 C． mol·L－1 D． mol·L－1 【解题必备】 (1)同一溶质、不同浓度的溶液混合，在混合前后溶质的质量、物质的量保持守恒，溶液的质量保持守恒，但溶液的体积一般不守恒。 (2)混合后溶液的体积：①若指出不考虑溶液体积改变，可认为是原溶液的体积之和； ②若给出混合后溶液的密度，应根据V(混)＝＝来计算。 【变式1-1】将5 mol·L－1的盐酸10 mL稀释到200 mL，再取出5 mL，这5 mL溶液的物质的量浓度是(　　) A．0.05 mol·L－1 B．0.25 mol·L－1 C．0.1 mol·L－1 D．0.5 mol·L－1 【变式1-2】标准状况下，500体积的氯化氢气体溶于水形成1体积的盐酸，则盐酸中溶质的物质的量浓度是(　　) A．500 mol·L－1 B. mol·L－1 C．5 mol·L－1 D．无法计算 ►问题二 物质的量在化学方程式中的应用 【典例2】过氧化钠能与水反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，某同学欲用该反应制取标准状况下的氧气1.12 L。 (1)计算需要称取过氧化钠的质量。 (2)反应后生成NaOH的物质的量是多少？ 【解题必备】物质的量应用于化学方程式计算的解题方法 (1)解题依据 化学方程式：H2＋Cl22HCl ①分子数之比为1∶1∶2；②化学计量数之比为1∶1∶2；③扩大NA倍之比为1∶1∶2； ④物质的量之比为1∶1∶2；⑤气体体积之比为1∶1∶2。 (2)解题步骤 第一步：将题给其他物理量转化为对应物质的物质的量； 第二步：依据化学方程式求出待求物质的物质的量； 第三步：根据题目要求，再将待求物质的物质的量转化为所求的物理量。 【变式2-1】为测定K2SO4溶液的浓度，取25.00 mL待测溶液，向其中加入过量的BaCl2溶液，充分反应后过滤并干燥，得到BaSO4沉淀1.165 g，则该K2SO4溶液的物质的量浓度为(　　) A．0.200 0 mol·L－1 B．0.100 0 mol·L－1 C．0.500 0 mol·L－1 D．0.020 0 mol·L－1 【变式2-2】分别用0.20mol·L-1的AgNO3溶液10mL与相同体积的下列溶液恰好完全反应。则物质的量浓度最大的是（ ） A．KCl B．MgCl2 C．BaCl2 D．AlCl3 1．标准状况下，500体积的氯化氢气体溶于水形成1体积的盐酸，则盐酸中溶质的物质的量浓度是(　　) A．500 mol·L－1 B． mol·L－1 C．5 mol·L－1 D．无法计算 2．下列各溶液中，Na＋的物质的量浓度最大的是(　　) A．4 L 0.5 mol·L－1的NaCl溶液 B．1 L 0.3 mol·L－1的Na2SO4溶液 C．0.8 L 0.4 mol·L－1的NaOH溶液 D．2 L 0.15 mol·L－1的Na3PO4溶液 3．V L K2SO4溶液中，含有K＋ m g，则溶液中SO的物质的量浓度为(　　) A． mol·L－1 B． mol·L－1 C． mol·L－1 D． mol·L－1 4．100 mL溶液中溶有0.1 mol HCl和0.1 mol AlCl3，则该溶液中Cl－的物质的量浓度为(　　) A．0.3 mol·L－1 B．0.4 mol·L－1 C．3.0 mol·L－1 D．4.0 mol·L－1 5．某市售盐酸的质量分数为36.5%，密度为1.18 g·cm－3，该盐酸中溶质的物质的量浓度是(　　) A．3 mol·L－1 B．8.4 mol·L－1 C．11.8 mol·L－1 D．0.5 mol·L－1 6．常温下，欲配制密度为1.1 g·cm－3、浓度为6 mol·L－1的稀盐酸，在体积为100 mL、密度为1.19 g·cm－3、浓度为12 mol·L－1的浓盐酸中需加蒸馏水(　　) A．200 mL B．100 mL C．101 mL D．120 mL 7．硫酸钠和硫酸溶液等体积混合后，H＋浓度为0.3 mol·L－1，SO浓度为0.4 mol·L－1，则混合溶液中Na＋浓度为(　　) A．0.15 mol·L－1 B．0.2 mol·L－1 C．0.25 mol·L－1 D．0.5 mol·L－1 8．物质的量浓度相同的氯化钠、氯化镁、氯化铝三种溶液，当溶液的体积比为3∶2∶1时，三种溶液中氯离子的物质的量之比为(　　) A．1∶1∶1 B．1∶2∶3 C．3∶2∶1 D．3∶4∶3 9．某温度下，在76 g水中溶解24 g CuSO4，恰好达到饱和，假设该溶液密度为1 g·cm－3，求： (1)该溶液中溶质的质量分数________。 (2)该溶液中溶质的物质的量浓度________。 (3)取10 mL该溶液加水稀释至200 mL，稀释后的溶液中溶质的物质的量浓度为________。 10．在标准状况下，0.224 L CH4气体充分燃烧时，消耗氧气的物质的量为________ mol，生成水________ g。 11．化学实验中残余的氯气可以用氢氧化钠吸收，以防污染空气。已知Cl2与NaOH发生反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。若有3.20 g氢氧化钠发生了化学反应，试求： (1)生成NaCl的质量为________g。 (2)生成NaClO的物质的量为________ mol。 (3)被吸收的氯气在标准状况下的体积为________ L。 1．在0.5 L某浓度的NaCl溶液中含有0.5 mol Na＋，下列对该溶液的说法中不正确的是(　　) A．该溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L－1 B．该溶液中含有58.5 g NaCl C．配制100 mL该溶液需用5.85 g NaCl D．量取100 mL该溶液倒入烧杯中，烧杯中Na＋的物质的量为0.1 mol 2．如图是病人输液用的葡萄糖(分子式为C6H12O6)注射液的标签上的部分内容。据标签所提供的信息，以下说法错误的是(　　) 5%葡萄糖注射液 500 mL 【性状】本品为无色或几乎为无色的透明液体 【规格】500 mL 25 g 【贮藏】密封保存 A．该注射液中葡萄糖的质量分数是5% B．葡萄糖的摩尔质量为180 g·mol－1 C．该注射液的密度约为1 g·cm－3 D．该注射液中葡萄糖的物质的量浓度约为0.014 mol·L－1 3．一定量的质量分数为10%的NaOH溶液，蒸发掉100 g水后，其质量分数为20%，体积为100 mL，则浓缩后的溶液中NaOH的物质的量浓度为(　　) A．2.2 mol·L－1 B．4 mol·L－1 C．5 mol·L－1 D．6.25 mol·L－1 4．下列溶液中n(Na＋)与100 mL 0.1 mol·L－1的Na2SO4溶液中n(Na＋)相同的是(　　) A．100 mL 0.1 mol·L－1的NaCl溶液 B．50 mL 0.2 mol·L－1的NaNO3溶液 C．100 mL 0.1 mol·L－1的NaHSO4溶液 D．200 mL 0.2 mol·L－1的HCl溶液与100 mL 0.2 mol·L－1的NaHCO3溶液混合 5．在0.4 L由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合液中，部分离子浓度大小如图所示，回答下列问题： (1)该混合液中，NaCl的物质的量为________ mol，溶质MgCl2的质量为________ g。 (2)该混合液中CaCl2的物质的量为________ mol，将该混合液加水稀释至体积为1 L，稀释后溶液中Ca2＋的物质的量浓度为________ mol·L－1。 (3)向该稀释后的溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，可得到沉淀________ mol。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题2 研究物质的基本方法 第二单元 溶液组成的定量研究 第2课时 化学反应的计算 1．掌握以物质的量为中心，微粒个数、物质的质量、气体体积相关计算的思路和方法。 2．掌握物质的量在化学方程式中的应用。 3．学会化学计算的一般方法和步骤。 重点：以物质的量为中心的计算、物质的量在化学方程式中的应用。 难点：物质的量在化学方程式中的计算和应用。 一、定量分析溶液组成 1．确定未知溶液浓度的具体思路 为确定位置溶液的物质的量浓度，将已知物质的量浓度的溶液与一定体积未知物质的量浓度的溶液反应，根据反应时消耗的已知物质的量浓度溶液的体积，通过计算确定未知浓度溶液的物质的量浓度。 2．实例分析 实验室为确定一瓶稀盐酸的浓度，用0.100mol·L-1NaOH溶液中和25.00mL该盐酸，当酸与碱恰好完全反应时，消耗NaOH溶液24.50mL。求该盐酸的物质的量浓度。 解题思路： 消耗的NaOH溶液的物质的量n(NaOH)=24.50mL×10-3L·mL-1×0.1000 mol·L-1=2.45×10-3mol。 由NaOH+HCl===NaCl+H2O可知，NaOH与HCl的化学计量数相等，根据n=可知，化学计量数之比等于物质的量之比，由此可得：n(HCl)=n(NaOH)= 2.45×10-3mol。 该盐酸的物质的量浓度为：c(HCl)==0.0980mol·L-1。(列式计算) 3．溶液的稀释或混合计算 (1)将浓溶液加水稀释，稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。 c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀) m(浓)·w(浓)＝m(稀)·w(稀) (2)同一溶质不同浓度的两溶液相混合，混合后，溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。 c1·V1＋c2·V2＝c(混)·V(混) m1·w1＋m2·w2＝m(混)·w(混) (3)混合后溶液的体积： ①若题目中指出不考虑溶液体积的改变，可认为是原两溶液的体积之和； ②若题目中给出混合后溶液的密度，应根据V(混)＝＝来计算。 【名师点拨】物质的量浓度的相关计算 1．根据定义式计算物质的量浓度 2．物质的量浓度与质量分数的关系 (1)推导过程：设溶液体积为1 L，溶液密度为ρ g·mL－1，溶质的质量分数为w，溶质的摩尔质量为M g·mol－1。 则c＝＝＝ mol·L－1。 (2)结论：c＝ mol·L－1(ρ的单位为g·mL－1或g·cm－3)。 二、化学反应中的计量关系 1．物质的量与各物理量之间的关系 (1)物质的量与各物理量之间的关系： (2)物质的量与各物理量之间的计算公式： ①已知物质的质量：n＝ ； ②已知标准状况时的气体体积：n ＝ ； ③已知物质的粒子数：n＝ ； ④已知溶液中的物质的量浓度：n＝c·V。 2．物质的量在化学方程式计算中的应用 化学反应中参加反应的的各物质的物质的量之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比。 化学方程式 CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(g) 化学计量数之比 1∶2∶1∶2 扩大NA倍之后 NA∶2NA∶NA∶2NA 物质的量之比 1mol∶2mol∶1mol∶2mol 结论 化学方程式中各物质的化学计量数之比＝各物质的物质的量之比 【名师点拨】 1．化学反应的计算的基本步骤 写——写出相关的化学方程式 标——在化学方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所求物质有关物理量的关系，并代入已知量和未知量 列——列出比例式 解——根据比例式求解 答——简明地写出答案 2．物质的量应用于化学计算的基本方法 (1)把已知物的物理量转化为物质的量； (2)根据化学方程式或关系式，和已知物的物质的量求出未知物的物质的量； (3)把未知物的物质的量转化为未知物的所求物理量。 3．有关物质的量的计算中的“三个规范” (1)书写规范： 各种符号的书写要规范，大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示摩尔质量，而“m”表示质量，“N”表示微粒数，而“n”表示物质的量。 (2)符号规范： ①设未知数直接用各物理量的符号表示，且要注明物质(或粒子)的符号。如设参加反应HCl溶液的体积为V[HCl(aq)]。 ②各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。 如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度，求NaOH溶液的质量时就写成：m(NaOH)＝c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)。 (3)单位规范： 把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。 【易错提醒】物质的量在化学方程式计算中应用的注意事项 (1)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比，而非质量之比。 (2)计算时，各种物质不一定都用物质的量表示，也可以用质量表示，气态物质还可以用体积表示，但要注意物质的量与其他各物理量之间的换算关系；只要做到“上下一致，左右相当”即可。 1．已知V L硫酸铁溶液中含Fe3＋ m g，则该溶液中Fe3＋的物质的量浓度为______mol·L－1，SO的物质的量浓度为______mol·L－1，溶质的物质的量浓度为________mol·L－1。 答案：　　 解析：解答本题应注意两点：一是溶液中某离子的物质的量浓度的计算依然从定义出发，即c＝；二是硫酸铁中n(Fe3＋)∶n(SO)＝2∶3，那么c(Fe3＋)∶c(SO)＝2∶3，c[Fe2(SO4)3]＝c(Fe3＋)＝c(SO)。因n(Fe3＋)＝＝ mol，c(Fe3＋)＝＝＝ mol·L－1，c(SO)＝c(Fe3＋)＝ mol·L－1，c＝c(Fe3＋)＝ mol·L－1。 2．用1 L水吸收560 L氨气(标准状况)，所得氨水的密度是0.90 g·mL－1，求： (1)氨气的物质的量是__________。 (2)所得氨水的物质的量浓度是__________。 答案：(1)25 mol　(2)15.79 mol·L－1 解析：要求氨水的物质的量浓度，需知溶质氨气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)。氨气的物质的量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。 3．游泳池里的水一般常加适量的硫酸铜，用以杀灭其中的细菌，而对游泳者的身体无害。现取一水样300 mL，经分析其中含有0.019 2 g Cu2＋，则水样中硫酸铜的物质的量浓度为________mol·L－1。 答案：0.001 解析：c(Cu2＋)＝＝0.001 mol·L－1。 4．从1 L 1 mol·L－1NaOH溶液中取出100 mL。 (1)取出的这100 mL NaOH溶液的物质的量浓度是________，含NaOH的质量是________。 (2)若将取出的这100 mL NaOH溶液加水稀释至500 mL，所得溶液中溶质的物质的量浓度是________。 答案：(1)1 mol·L－1　4.0 g　(2)0.2 mol·L－1 解析：(1)m＝0.1 L×1 mol·L－1×40 g·mol－1＝4.0 g。 (2)100 mL 氢氧化钠溶液加水稀释至500 mL，氢氧化钠的物质的量不变，由c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)可知c(稀)＝＝＝0.2 mol·L－1。 5．将0.10 mol·L－1氢氧化钠溶液和0.60 mol·L－1氢氧化钠溶液混合成0.20 mol·L－1的氢氧化钠溶液。求两种溶液的体积比(忽略混合时溶液体积变化)为________。 答案：4∶1 解析：根据混合前后溶质的物质的量不变，列式求解：设所需0.10 mol·L－1的氢氧化钠溶液和所需0.60 mol·L－1的氢氧化钠溶液的体积分别是V1和V2，根据混合前后溶质的物质的量不变列式得：0．10 mol·L－1·V1＋0.60 mol·L－1·V2＝0.20 mol·L－1·(V1＋V2)，解得：＝。 6．将1.15 g钠置于足量的水中，充分反应后，生成的NaOH的物质的量是_______，生成的气体在标准状况下的体积体积为__________。已知Na与H2O发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 答案：0.05 mol 0.56 L 解析：n(Na)＝＝0.05 mol， 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2　　　　　　 2　　 1 0．05 mol　n(NaOH)　n(H2) 2∶2＝0.05 mol∶n(NaOH)，n(NaOH)＝0.05 mol； 2∶1＝0.05 mol∶n(H2)，n(H2)＝0.025 mol，V(H2)＝0.025 mol×22.4 L·mol－1＝0.56 L。 ►问题一 有关物质的量浓度的计算 【典例1】在标准状况下的a L 氯化氢气体溶于1 000 g水中，得到的盐酸密度为b g·cm－3，则该盐酸中溶质的物质的量浓度是(　　) A． mol·L－1 B． mol·L－1 C． mol·L－1 D． mol·L－1 答案：D 解析：c＝＝＝ mol·L－1。 【解题必备】 (1)同一溶质、不同浓度的溶液混合，在混合前后溶质的质量、物质的量保持守恒，溶液的质量保持守恒，但溶液的体积一般不守恒。 (2)混合后溶液的体积：①若指出不考虑溶液体积改变，可认为是原溶液的体积之和； ②若给出混合后溶液的密度，应根据V(混)＝＝来计算。 【变式1-1】将5 mol·L－1的盐酸10 mL稀释到200 mL，再取出5 mL，这5 mL溶液的物质的量浓度是(　　) A．0.05 mol·L－1 B．0.25 mol·L－1 C．0.1 mol·L－1 D．0.5 mol·L－1 答案：B 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－1×10 mL＝c(稀溶液)×200 mL，解得c(稀溶液)＝0.25 mol·L－1，从中取出5 mL溶液，其浓度不变。 【变式1-2】标准状况下，500体积的氯化氢气体溶于水形成1体积的盐酸，则盐酸中溶质的物质的量浓度是(　　) A．500 mol·L－1 B. mol·L－1 C．5 mol·L－1 D．无法计算 答案：B 解析：设V(HCl)＝500 L，则V(溶液)＝1 L，则c(HCl)＝＝＝＝ mol·L－1。 ►问题二 物质的量在化学方程式中的应用 【典例2】过氧化钠能与水反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，某同学欲用该反应制取标准状况下的氧气1.12 L。 (1)计算需要称取过氧化钠的质量。 (2)反应后生成NaOH的物质的量是多少？ 答案：(1)需称取过氧化钠7.8 g。 (2)反应后生成0.2 mol NaOH。 解析：n(O2)＝＝0.05 mol， 2Na2O2＋2H2O===　4NaOH　＋　O2↑ 2　　　　　　　　　4　　　　1 n(Na2O2)　　　　　n(NaOH)　　0.05 mol 2∶1＝n(Na2O2)∶0.05 mol，n(Na2O2)＝0.1 mol，m(Na2O2)＝0.1 mol×78 g·mol－1＝7.8 g； 4∶1＝n(NaOH)∶0.05 mol，n(NaOH)＝0.2 mol。 【解题必备】物质的量应用于化学方程式计算的解题方法 (1)解题依据 化学方程式：H2＋Cl22HCl ①分子数之比为1∶1∶2；②化学计量数之比为1∶1∶2；③扩大NA倍之比为1∶1∶2； ④物质的量之比为1∶1∶2；⑤气体体积之比为1∶1∶2。 (2)解题步骤 第一步：将题给其他物理量转化为对应物质的物质的量； 第二步：依据化学方程式求出待求物质的物质的量； 第三步：根据题目要求，再将待求物质的物质的量转化为所求的物理量。 【变式2-1】为测定K2SO4溶液的浓度，取25.00 mL待测溶液，向其中加入过量的BaCl2溶液，充分反应后过滤并干燥，得到BaSO4沉淀1.165 g，则该K2SO4溶液的物质的量浓度为(　　) A．0.200 0 mol·L－1 B．0.100 0 mol·L－1 C．0.500 0 mol·L－1 D．0.020 0 mol·L－1 答案：A 解析：发生反应方程式为K2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2KCl，n(BaSO4)＝＝＝0.005 mol，n(K2SO4)＝0.005 mol，c(K2SO4)＝＝＝0.200 0 mol·L－1，A项正确。 【变式2-2】分别用0.20mol·L-1的AgNO3溶液10mL与相同体积的下列溶液恰好完全反应。则物质的量浓度最大的是（ ） A．KCl B．MgCl2 C．BaCl2 D．AlCl3 答案：A 解析：相同物质的量的AgNO3，需要4种选项中各物质的物质的量之比为1:1/2:1/2:1/3，又溶液体积相同，所以KCl的物质的量浓度最大。 1．标准状况下，500体积的氯化氢气体溶于水形成1体积的盐酸，则盐酸中溶质的物质的量浓度是(　　) A．500 mol·L－1 B． mol·L－1 C．5 mol·L－1 D．无法计算 答案：B 解析：设V(HCl)＝500 L，则V(溶液)＝1 L，则c(HCl)＝＝＝ mol·L－1。 2．下列各溶液中，Na＋的物质的量浓度最大的是(　　) A．4 L 0.5 mol·L－1的NaCl溶液 B．1 L 0.3 mol·L－1的Na2SO4溶液 C．0.8 L 0.4 mol·L－1的NaOH溶液 D．2 L 0.15 mol·L－1的Na3PO4溶液 答案：B 3．V L K2SO4溶液中，含有K＋ m g，则溶液中SO的物质的量浓度为(　　) A． mol·L－1 B． mol·L－1 C． mol·L－1 D． mol·L－1 答案：D 解析：由溶液中c(K＋)＝ mol·L－1可知，溶液中c(SO)＝c(K＋)＝× mol·L－1＝ mol·L－1。 4．100 mL溶液中溶有0.1 mol HCl和0.1 mol AlCl3，则该溶液中Cl－的物质的量浓度为(　　) A．0.3 mol·L－1 B．0.4 mol·L－1 C．3.0 mol·L－1 D．4.0 mol·L－1 答案：D 解析：溶液中n(Cl－)＝n(HCl)＋3n(AlCl3)＝0.1 mol＋3×0.1 mol＝0.4 mol，则c(Cl－)＝＝4.0 mol·L－1。 5．某市售盐酸的质量分数为36.5%，密度为1.18 g·cm－3，该盐酸中溶质的物质的量浓度是(　　) A．3 mol·L－1 B．8.4 mol·L－1 C．11.8 mol·L－1 D．0.5 mol·L－1 答案：C 解析：c＝＝＝11.8 mol·L－1。 6．常温下，欲配制密度为1.1 g·cm－3、浓度为6 mol·L－1的稀盐酸，在体积为100 mL、密度为1.19 g·cm－3、浓度为12 mol·L－1的浓盐酸中需加蒸馏水(　　) A．200 mL B．100 mL C．101 mL D．120 mL 答案：C 解析：设加水x mL可配制成V mL 6 mol·L－1稀盐酸，则100 mL×12 mol·L－1＝6 mol·L－1×V mL，V＝200。体积不能直接加和，可利用质量守恒：200 mL×1.1 g·mL－1＝100 mL×1.19 g·mL－1＋x mL×1 g·mL－1，x＝101，即需加蒸馏水101 mL。 7．硫酸钠和硫酸溶液等体积混合后，H＋浓度为0.3 mol·L－1，SO浓度为0.4 mol·L－1，则混合溶液中Na＋浓度为(　　) A．0.15 mol·L－1 B．0.2 mol·L－1 C．0.25 mol·L－1 D．0.5 mol·L－1 答案：D 解析：设Na＋浓度为x，根据电荷守恒可知，0.3 mol·L－1×1＋x×1＝0.4 mol·L－1×2，解得x＝0.5 mol·L－1。 8．物质的量浓度相同的氯化钠、氯化镁、氯化铝三种溶液，当溶液的体积比为3∶2∶1时，三种溶液中氯离子的物质的量之比为(　　) A．1∶1∶1 B．1∶2∶3 C．3∶2∶1 D．3∶4∶3 答案：D 9．某温度下，在76 g水中溶解24 g CuSO4，恰好达到饱和，假设该溶液密度为1 g·cm－3，求： (1)该溶液中溶质的质量分数________。 (2)该溶液中溶质的物质的量浓度________。 (3)取10 mL该溶液加水稀释至200 mL，稀释后的溶液中溶质的物质的量浓度为________。 答案：(1)24%　(2)1.5 mol·L－1　(3)0.075 mol·L－1 解析：(1)在76 g水中溶解24 g CuSO4，该溶液中溶质的质量分数为×100%＝24%。 (2)根据(1)可知，该溶液的质量分数为24%、密度为1 g·cm－3，则该溶液中溶质的物质的量浓度为c＝＝ mol·L－1＝1.5 mol·L－1。 (3)取10 mL该溶液加水稀释至200 mL，稀释过程中溶质的物质的量不变，则稀释后的溶液中溶质的物质的量浓度为＝0.075 mol·L－1。 10．在标准状况下，0.224 L CH4气体充分燃烧时，消耗氧气的物质的量为________ mol，生成水________ g。 答案：0.02　0.36 解析：设消耗氧气的物质的量为x，生成水的质量为y。 CH4　＋　2O2CO2＋2H2O 22．4 L　2 mol　　　　　36 g 0．224 L　x　　　　　　 y ＝＝ 解得x＝0.02 mol，y＝0.36 g。 即消耗0.02 mol O2，生成0.36 g水。 11．化学实验中残余的氯气可以用氢氧化钠吸收，以防污染空气。已知Cl2与NaOH发生反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。若有3.20 g氢氧化钠发生了化学反应，试求： (1)生成NaCl的质量为________g。 (2)生成NaClO的物质的量为________ mol。 (3)被吸收的氯气在标准状况下的体积为________ L。 答案：(1)2.34　(2)0.04　(3)0.896 解析：3.20 g NaOH的物质的量为＝0.08 mol； Cl2　＋　2NaOH===　NaCl　＋　NaClO　＋　H2O 1 mol　　2 mol　　　1 mol　　　 1 mol　　　1 mol n(Cl2)　　0.08 mol　 n(NaCl)　 n(NaClO)　 n(H2O) (1)＝，得n(NaCl)＝0.04 mol，故m(NaCl)＝0.04 mol×58.5 g·mol－1＝2.34 g。 (2)＝，得n(NaClO)＝0.04 mol。 (3)＝，得n(Cl2)＝0.04 mol，故V(Cl2)＝0.04 mol×22.4 L·mol－1＝0.896 L。 1．在0.5 L某浓度的NaCl溶液中含有0.5 mol Na＋，下列对该溶液的说法中不正确的是(　　) A．该溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L－1 B．该溶液中含有58.5 g NaCl C．配制100 mL该溶液需用5.85 g NaCl D．量取100 mL该溶液倒入烧杯中，烧杯中Na＋的物质的量为0.1 mol 答案：B 解析：c(NaCl)＝＝1 mol·L－1，A项正确；m(NaCl)＝0.5 mol×58.5 g·mol－1＝29.25 g，B项错误；100 mL 溶液中含NaCl的质量为5.85 g，物质的量为0.1 mol，C、D项正确。 2．如图是病人输液用的葡萄糖(分子式为C6H12O6)注射液的标签上的部分内容。据标签所提供的信息，以下说法错误的是(　　) 5%葡萄糖注射液 500 mL 【性状】本品为无色或几乎为无色的透明液体 【规格】500 mL 25 g 【贮藏】密封保存 A．该注射液中葡萄糖的质量分数是5% B．葡萄糖的摩尔质量为180 g·mol－1 C．该注射液的密度约为1 g·cm－3 D．该注射液中葡萄糖的物质的量浓度约为0.014 mol·L－1 答案：D 解析：由标签所提供的信息可知，该注射液中葡萄糖的质量分数为5%，故A正确；葡萄糖的摩尔质量为180 g·mol－1，故B正确；该注射液的质量为＝500 g，密度为＝1 g·cm－3，故C正确；葡萄糖的质量为25 g，其物质的量为≈0.139 mol，则物质的量浓度为＝0.278 mol·L－1，故D错误。 3．一定量的质量分数为10%的NaOH溶液，蒸发掉100 g水后，其质量分数为20%，体积为100 mL，则浓缩后的溶液中NaOH的物质的量浓度为(　　) A．2.2 mol·L－1 B．4 mol·L－1 C．5 mol·L－1 D．6.25 mol·L－1 答案：C 解析：设原NaOH溶液的质量为x，则x×10%＝(x－100 g)×20%，解得x＝200 g，溶液中所含NaOH的质量为200 g×10%＝20 g，则n(NaOH)＝＝0.5 mol。浓缩前后溶液中NaOH的物质的量不变，故浓缩后的溶液中NaOH的物质的量浓度为＝5 mol·L－1。 4．下列溶液中n(Na＋)与100 mL 0.1 mol·L－1的Na2SO4溶液中n(Na＋)相同的是(　　) A．100 mL 0.1 mol·L－1的NaCl溶液 B．50 mL 0.2 mol·L－1的NaNO3溶液 C．100 mL 0.1 mol·L－1的NaHSO4溶液 D．200 mL 0.2 mol·L－1的HCl溶液与100 mL 0.2 mol·L－1的NaHCO3溶液混合 答案：D 解析：100 mL 0.1 mol·L－1的Na2SO4溶液中n(Na＋)＝0.1 mol·L－1×0.1 L×2＝0.02 mol。A项，100 mL 0.1 mol·L－1的NaCl溶液中n(Na＋)＝0.1 mol·L－1×0.1 L＝0.01 mol；B项，50 mL 0.2 mol·L－1的NaNO3溶液中n(Na＋)＝0.2 mol·L－1×0.05 L＝0.01 mol；C项，100 mL 0.1 mol·L－1的NaHSO4溶液中n(Na＋)＝0.1 mol·L－1×0.1 L＝0.01 mol；D项，200 mL 0.2 mol·L－1的HCl溶液与100 mL 0.2 mol·L－1的NaHCO3溶液的混合溶液中n(Na＋)＝0.2 mol·L－1×0.1 L＝0.02 mol。 5．在0.4 L由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合液中，部分离子浓度大小如图所示，回答下列问题： (1)该混合液中，NaCl的物质的量为________ mol，溶质MgCl2的质量为________ g。 (2)该混合液中CaCl2的物质的量为________ mol，将该混合液加水稀释至体积为1 L，稀释后溶液中Ca2＋的物质的量浓度为________ mol·L－1。 (3)向该稀释后的溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，可得到沉淀________ mol。 答案：(1)0.4　19.0　(2)0.2　0.2　(3)1.2 解析：(1)根据图像可知钠离子的浓度是1.0 mol·L－1，所以溶液中氯化钠的浓度是1.0 mol·L－1，该混合液中NaCl的物质的量为1.0 mol·L－1×0.4 L＝0.4 mol；溶液中镁离子的浓度是0.5 mol·L－1，所以溶液中氯化镁的浓度是0.5 mol·L－1，则溶质MgCl2的质量为0.4 L×0.5 mol·L－1× 95 g·mol－1＝19.0 g。 (2)溶液中氯离子的浓度是3.0 mol·L－1，所以根据溶液显电中性可知溶液中钙离子的浓度是＝0.5 mol·L－1，因此该混合液中CaCl2的物质的量为0.5 mol·L－1×0.4 L＝0.2 mol。将该混合液加水稀释至体积为1 L，由于稀释前后溶质的物质的量不变，则稀释后溶液中Ca2＋的物质的量浓度为＝0.2 mol·L－1。 (3)溶液中氯离子的物质的量是0.4 L×3.0 mol·L－1＝1.2 mol，所以根据化学方程式可知，向该稀释后的溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，可得到氯化银沉淀的物质的量是1.2 mol。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$