内容正文:
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第2讲 物质的量浓度
复习目标1
1.知道物质的量浓度的含义。2.了解溶液的组成。理解溶液中溶质的质量分数
的概念,并能进行有关计算。3.认识配制一定物质的量浓度溶液的方法。4能运用物质的量、
摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。
考点一 物质的量浓度及相关计算
必备
知识梳理
1. 物质的量浓度
(1)概念:表示supl(01)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sup1(02)c
(2)常用单位:sup1(03)mol/L或sup1(04)molL-1。
(3)公式:c=supl(05)nBV
(4)注意事项
①V是溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质与溶剂的体积之和。
②n必须是溶质B的物质的量。
③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supl(0不变,
,但所
含溶质的supl(07)质量、supl(08)物质的量则因体积不同而改变。
2. 溶质的质量分数
(1)概念:以溶液里溶质质量m(B)与溶液质量m(aq)的supl(01)比值表示溶液组成的物理量,
一般用百分数表示,也可用小数表示
(②)表达式:o(B)=supl(02)m(B)m(aq)×100%
易错辩析
判断下列说法的正误,并指出错误说法的错因。
(1)1L水中溶解4gNaOH所形成的溶液的物质的量浓度是0.1molL-1。(×)
错因:没有特殊说明时,不能用溶剂的体积代替溶液的体积进行计算。
(2)1mol-L-1NaCl溶液是指此溶液中含有1molNaCl。(×)
错因:没有溶液体积,无法计算物质的量。
(3)1molNa。溶于水,配成1L溶液所得溶液的物质的量浓度为1molL-1。(×
错因:1 mol NaO溶于水生成2 mol NaOH,故c(NaOH)-2 mol·L-1。
1
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(4)用100mL水吸收0.1molHC1气体所得溶液的物质的量浓度恰好是1molL-1。(×)
错因:100 mL水吸收HC1后体积不再是100 mL。
(5)将40gSO;溶于60g水中所得溶质的质量分数为40%。(×)
错因:溶质为HSO。
(同浓度的三种溶液:NaSO、MgSO
Al(SO),其体积比为3:2:1,则SO2-4浓度之比为3:2:3。(×)
错因:浓度比与体积无关。
名
思维建模
1. 物质的量浓度、质量分数、溶解度间的换算
由定义出发,运用公式:c一nV、质量分数一溶质的质量溶液的质量×100%进行推理,注意
密度的桥梁作用.
(1)物质的量浓度(c)与溶质质量分数()的换算
体积为VL,密度为pg·cm-3的溶液,含有摩尔质量为Mg·mol-1的溶质mg,溶质的质
量分数为x,则溶质的物质的量浓度c与溶质的质量分数o的关系是:
c =nV=mMV=mMV=1000pwV)MV=1000pw)M,反之,w=cM1000$。
(2)物质的量浓度(c)与溶解度(S的换算
若某饱和溶液的密度为Pg·cm二3,溶质的摩尔质量为Mgmol-1,溶解度为Sg,则溶解度
与物质的量浓度的表达式分别为:S=100cM1000p-cM,c=nV=SM100+S1000p=1000pS)
M(100+S)。
2. 气体溶于水后所得溶液的物质的量浓度的计算
(1)一定质量的水中溶解某气体的体积为VL(标准状况),所得溶液的物质的量浓度的计算
公式为c=nV=VL22.4L·mol-1m气+m剂e混x1000(P的单位为gmL-。
(2)若气体溶于水时体积变化忽略不计,1L水中溶解V”L气体(标准状况)时,所得溶液的
物质的量浓度计算公式为c-nV-V224mol·L-1.
3. 溶液稀释、同种溶质的溶液混合的计算
溶质的质量在稀释前后保持不变,即m,w一m
溶液
溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即cV一c2V2
稀释
溶液质量守恒,n=n+m(体积一般不守恒,VV+V)
2
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混合前后溶质的物质的量保持不变,即cV+cV一cV(稀溶液混合时,
溶液
常认为V一V+V,进行粗略计算)
混合
溶液质量守恒,即V+V=PV
电荷守恒,如不同浓度的NaSO.溶液混合后仍存在cNa )=2c(SO2-4)
4. 计算物质的量浓度时需规避的3个易错点
(1)溶液中溶质的判围
H2O
SO--→水对应HSO、HSO,NH;
NH·HO(但仍按NH:进行计算)
·7Ho水fesO。
(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一mp计算。
(3)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1molL二1Al(SO):溶液中c
(SO2-4)=3molL-1,c(A+)2molL-1(考虑A1水解)
关键
能力提升
角度一 理解与辨析物质的量浓度
1. 下列溶液中,溶质的物质的量浓度不是1molL一1的是
_~
A. 10gNaOH固体溶解在水中配成250mL溶液
B. 将80gSO;溶于水并配成1L的溶液
C. 将0.5molL二1100mL.的NaNO.溶液加热蒸发掉50g水后的溶液
D. 标准状况下,将224L氢化氢气体溶于水配成1L溶液
答案:C
解析:C项,蒸发50g水后,溶液的体积并不是50mL,NaNO。的物质的量浓度也不是1mol
L-1。
2. (1)用14.2g无水疏酸纳配制成500mL.溶液,其物质的量浓度为
molL-1。
(2)若从中取出50mL溶液,其物质的量浓度为
molL一1:溶质的质量为
g。
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(3)若将这50mL溶液用水稀释到100mL,所得溶液中Na的物质的量浓度为
mol·I二1,SO2一4的物质的量浓度为
molL-1。
答案:(1)0.2(2)0.2 1.42(3)0.20.1
3. 在标准状况下,将VL氢气溶于0.1L水中,所得溶液的密度为Pg·cm-3,则此氛水的
物质的量浓度为
molL-1。
答案:1000Vp)17V+2240
解析:n(NH)-V22.4mol,溶液体积V=V22.4px10-3L,c=V22.4f(V22.4pmol·L-1
1000Vp)17V+2240mol·L-1
角度二 分析与推测物质的量浓度的有关计算
4. 有疏酸铁溶液500mL,它的密度是1.20gcm-3,其中错离子的质量分数是4.8%,则有
关该溶液的说法不正确的是(
)
A. 溶质的质量分数是24.0%
B. 溶液的物质的量浓度是2.4molL-1
C. 溶质和溶剂的物质的量之比是1:40
D. 疏酸根离子的质量分数是19.2%
答案:C
解析:由Mg2+的质量分数知MgSO.的质量分数为12024×4.8%一24.0%,其物质的量浓度c
-1000x1.20x24.0%120molL-1-2.4molL-1,溶质与溶剂的物质的量之比为24%120:76%
18~1:21,S02-4的质量分数为9624×48%-192%
5. 一种处理氮氧化物的方法是用烧碱进行吸收,产物为NaNO、NaNO;和H.O。现有含0.5
mol氮氧化物(只包括NO、NO)的尾气,恰好被一定体积的25%NaOH溶液(密度1.28g
cm一)完全吸收。
(1)NaOH溶液的物质的量浓度为
molL-1,体积为
mI。
(2)已知反应后溶液中含有0.35molNaNO。若将尾气中NO与NO,的平均组成记为NO,通
过计算求x一
答案:(1)8 62.5(2)1.8
解析:(2)已知发生的反应为2NO+2NaOHNaNO+NaNO+HO和NO+NO+
2NaOH-2NaNO+HO,根据氮原子守恒知,生成0.35mol亚硝酸纳则生成0.15mol硝酸
钟,生成0.15mol硝酸纳需要0.3mol二氧化氮,同时生成0.15mol亚硝酸销,0.2mol亚确
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酸钟需要0.1mol一氧化氮和0.1mol二氧化氮,所以二氧化氮的物质的量是0.4mol,一氧化
氮的物质的量是0.1mol,根据氧原子守恒得x-0.1x1+04x20.5-18。
考点二 一定物质的量浓度溶液的配制
必备
知识梳理
1. 溶液配制所需主要仪器
(1)容量瓶
①构造及用途
标注:温度、容积和x0supl(01)supl(02)用途:配制一定体积一定物质的量浓度的
溶液。
②在使用前要检查是否漏水,具体操作如下
加水→倒立→观察是否漏水→正立→sup1(03)瓶塞旋转180→倒立→观察是否漏水。
③检查合格后,用蒸水洗泽干净
(2)托盘天平:可精确至supl(04)01g,称量前先调零,称量时物品放在supl(05)左盘
码放在sup1(06)右盘
(3)其他仪器:药匙、量简、supl(07)烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。
2. 溶液配制过程
(以配制100mL1.00molL-1NaC1溶液为例)
1n
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需NaCI固体的质量为015.9
NaCl固体
用0托盘天平称量所需
质量的NaCl固体
将称好的NaCl固体放入
③烧杯中,用适量蒸
水溶解,可以用玻璃
撞摔,加速其溶解
待烧杯中的溶液04冷却
到室温后,用玻璃引
流,将溶液注人100
mL容量瓶
用少量蒸水洗条烧杯
内壁和玻璃棒2~3次
洗泽液全部注入容
量瓶
轻轻摇动容量瓶,使溶
液混合均匀
将蒸水注人容量瓶,
当液面距瓶颈刻度线
1~2cm时,用胶头
滴管滴加蒸水至⑧溶
液凹液面与刻度线相切
盖好瓶寨,反复上下颠
倒,摇匀
易错辨析
判断下列说法的正误,并指出错误说法的错因
_
配制100mL0.1000molL-1的KCrO,溶液。(×)
错因:配制一定物质的量浓度的溶液需要用到容量瓶等仪器。
(2)用固体NaC1配制0.5molL一1的溶液,所用的仪器只有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量
瓶。(X)
错因:缺少托盘天平等仪器。
(③)NaOH在烧杯里刚完全溶解时,立即将溶液转移到容量瓶。(×)
错因:应恢复至室温后再转移到容量瓶中。
(4)配制480mL1molL-1的NaOH溶液,应用托盘天平称量NaOH固体19.2g,选用500
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mL容量瓶。(×)
错因:应称量NaOH固体20.0 g。
名师
思维建模
1. 使用容量瓶的注意事项
(1)不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释。
(2)容量瓶不能用作反应容器或用来长期贮存溶液
(3)不能配制任意体积的溶液,只能配制容量瓶上规定容积的溶液。
(4)不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中。
(5)向容量瓶中注入液体时,一定要用玻璃棒引流,防止溶液洒落,且玻璃棒的下端需伸入刻
度线以下。
2. 溶液配制中的误差分析(以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例)
误差分析方法:误差分析中变量是m或V,一般情况要固定其一,分析另一种物理量的变化
对溶液浓度的影响:
m(或)实际值比理论
浓度
值小、V实际值比理
_#
论值大
“偏低
(变量为m、V)
m(或n)实际值比理论
值大,V实际值比理
浓度
论值小
偏高
变量
操作
c/(molL-1)
n
磕码与物品颠倒(使用游码)
减小
减小
用滤纸称NaOH
向容量瓶注液时少量溅出
将
未洗泽烧杯和玻璃
偏低
定容时,水多用滴管吸出
减小
定容摇匀后液面下降再加水
增大
定容时仰视刻度线
增大
磕码沾有其他物质或已生锈(锈未脱落)
增大
偏高
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未冷却至室温就注入容量瓶定容
减小
定容时俯视刻度线
减小
定容后经振荡、摇匀,静置液面下降
不变
转移前,发现容量瓶内有少量蒸水
不变
3.定容时俯视、仰视的误差分析方法
分析定容时俯视、仰视对结果的影响时,要确保按眼睛视线→刻度线→凹液面最低点的次序
做到“三点一线”。
(1)仰视刻度线(图1),导致溶液体积偏大,浓度偏小。
(2)俯视刻度线(图2),导致溶液体积偏小,浓度偏大。
,俯视刻度线
刻度线一
一
图:
图2
关键
能力提升
角度一
理解与辨析溶液配制的实验操作
1. 实验室需要配制0.50molL-1NaC1溶液480mL。按下列操作步骤填上适当的文字,以使
整个操作完整。
(1)选择仪器。完成本实验所必需的仪器有:托盘天平、药匙、烧杯、量简、
以及等质量的两片同种纸片。
(2)计算。配制该溶液需取NaCl晶体
g。
(③)称量过程中,NaC1晶体应放于天平的
(填“左盘”或“右盘”)。
(4)溶解、冷却。该步实验中需要使用玻璃棒,目的是
(5)转移、洗涂。在转移时应使用玻璃棒引流,需要洗涂烧杯和玻璃棒2~3次是为了
()定容。向容量瓶中加水至液面接近刻度线
处,改用
加水,使溶液凹
液面与刻度线相切。
(7)摇匀、装瓶。
答案:(1)500mL容量瓶 胶头滴管 玻璃棒
一(2)14.6
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(3)左盘(4)揽抖,加速NaCI溶解
(5)保证溶质全部转入容量瓶中
(6)12cm
胶头滴管
2. 实验室需要0.5molL-1疏酸溶液500mL。根据配制情况回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是
(填字母),还需用到的玻璃仪器是
(填仪器名称)。
#选
(2)所需质量分数为98%、密度为1.84gcm一3的浓疏酸的体积为
mL(计算结果保留
一位小数)。
(3)如果实验室有15mL、20mL、50mL量简,应选用
mL量简最好。
(4)配制过程中需先在烧杯中将浓疏酸进行稀释,稀释时操作方法是
答案:(1)AC 烧杯、玻璃棒(2)13.6(3)15
(4)将浓疏酸沿烧杯壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒不断揽抖
角度二 分析与推测实验误差
3. 利用NaOH固体配制0.5molL-1的溶液1000mL,假如其他操作均是准确无误的.
下列
情况会引起配制溶液的浓度偏高的是(
)
A. 容量瓶洗净后内壁沾有蒸水
B. 定容时俯视观察刻度线
C. 移液时,对用于溶解NaOH固体的烧杯没有进行冲洗
D. 定容后,将容量瓶振荡、摇匀,静置发现液面低于刻度线,于是又加入少量水至刻度线
答案:B
4. 用“偏大”“偏小”或“无影响”填空。
(1)配制450mL0.1molL-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8g:
(2)配制500mL0.1molL-1的碗酸铜溶液,用托盘天平称取胆乱8.0g:
(3)配制NaOH溶液时,天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片;
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(4)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质4.4g,称量时物码放置颜倒:
(5)配制稀疏酸的过程中,用量简量取浓疏酸时,仰视读数:
(配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量
瓶中并定容:
(7)定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸出多余的液体至刻度线;
(8)定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线:
答案:(1)偏小(2)偏小(3)偏小(4)偏小
(5)偏大(偏大(7偏小(8)偏小
微
专题
化学计算中的常用方法
重点讲解
1. 关系式法
(1)应用原理
关系式法是一种巧妙利用已知量与未知量之间的关系进行解题的一种方法,
一般适用于多步
进行的连续反应,因前一个反应的产物是后一个反应的反应物,可以根据中间物质的传递关
系,找出原料和最终产物的相应关系式。
(2)解题步骤
写出各步反应的化学方程式
根据化学方程式找出作为“中介”的
物质,并确定最初反应物,中间物质。
最终生成物量的关系
第三步
确定最初反应物和最终生成物的量的
过关系
第四步
根据已知条件及关系式列出比例式计
过算求解
2.
守恒法
(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”。一切化学反应都遵循守恒规律,在化学变化中有各种各样的守恒,如元
素守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒等。
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