内容正文:
第二章
海水中的重要元素
2.3 物质的量
第二章
海水中的重要元素
2.3 物质的量
2.3.3 物质的量浓度
当节目标
理解物质的量浓度的基本含义,掌握物质的量浓度的简单计算
掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法、操作及误差分析。
温故知新
溶液的特点
均一性
稳定性
溶质的质量分数
饱和溶液
在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液
溶解度
一定温度下,100g溶剂达到饱和时所溶解溶质的最大质量。
符号: S 单位: g
思考1
① 计算需要的溶液质量
如何从一杯质量分数为50%的NaOH溶液中取出含有溶质质量为4g的溶液?
② 准确称取所需溶液质量
实际操作中,溶液量取体积更方便
一、物质的量浓度
1.定义:以单位体积溶液所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度。
2.表达式:
3.单位: mol/L或molL-1。
注意:体积V是溶液的体积,不是溶剂的体积
4.意义:如1L溶液中含有1mol溶质,溶质的物质的量浓度就是
1 mol/L
V是溶液的体积而非溶剂的体积。
溶质可以是分子,也可以是阴阳离子、化合物或者特定的组合(如:CuSO4·5H2O)。
与水反应生成新物质的溶质,一般指新物质(如:Na2O溶于水所得溶液,溶质为NaOH)。
结晶水合物溶于水,溶质指失去结晶水的物质。
浓度一定的溶液中,取出任何体积的溶液其浓度不变。
【注意】
5. N、n、m、V、Vaq、CB之间的相互转化
N
n
m
÷NA
×M
×NA
÷M
V
(气体)
×Vm
÷Vm
Vaq
÷cB
×cB
19. 判断题
(1)将40 gNaCl溶于水制成1L溶液 ,则c=1mol/L; ( )
(2)将1molNaCl溶于1L水中,则c=1mol/L; ( )
(3)若从1L 1 mol/L的NaOH溶液中取出20mL,则取出的NaOH溶液c=1mol/L; ( )
(4)同体积 、同物质的量浓度的不同溶液中,含溶质的物质的量相等; ( )
20.下列各溶液中:其中Na+的物质的量浓度分别是多少?
(1)0.8L 0.4mol/L的NaOH溶液
(2)2L 0.15mol/L的Na3PO4溶液
(3)2L 0.3mol/L的Na2SO4溶液
练手小训练
二、物质的量浓度相关计算
1.已知一定体积的溶液中溶质的量,计算溶质的物质的量浓度的方法
(1)若已知溶质质量:
(2)若已知溶液中某粒子的个数:
2.溶液的稀释与混合
⑴稀释时:
溶质质量不变:m1w1=m2w2;
溶质的物质的量不变:
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)。
⑵相同溶质的两溶液混合
溶质的物质的量不变:c1V1+c2V2=c(混)·V(混)
溶质的质量不变:m1w1+m2w2=m(混)·w(混)
2.溶液的稀释与混合
⑵相同溶质的两溶液混合
2.溶液的稀释与混合
(3)不相同溶质的两溶液混合
①溶质彼此不反应:
②溶质彼此反应:
考虑到溶液的体积变化,利用稀释定律
先反应,根据量的关系,不足的完全反应,
然后得到产物和过量反应物的量,再计算
【例_1】 将溶质的质量分数为14%的KOH溶液加热蒸发掉100 g 水后,得到溶质的质量分数为28%的溶液80 mL,求此时溶液的物质的量浓度为多少?
【解析】
蒸发前后溶质的质量保持不变。
设蒸发后的溶液物质的量浓度为c,则有:
计算可得c=6.25 mol L-1
3.物质的量浓度c与溶质的质量分数w的换算
4.溶解度(S)与质量分数(w) 的关系
(1)溶解度:100g溶剂能够溶解溶质的质量为S g,
∴
5.求算一定体积的气体(标准状况)溶于水后形成溶液中溶质的物质的量浓度
(1)已知溶液体积
(2)已知溶液密度
如果气体的摩尔质量为M g·mol-1,V L(标准状况)该气体溶于1 L水中所得溶液的密度为ρ g·cm-3。
①计算溶质的物质的量
②计算溶液体积
③计算物质的量浓度
【例_2】标准状况下,将448L NH3 溶于1L 水中,得到密度为0.9 g/cm3 的氨水。求此氨水的物质的量浓度。
解: n (NH3) =
448L
22.4L/mol
= 20 mol
m (NH3) = 20 mol × 17g/mol = 340g
V(氨水) =
1340g
0. 9g/mL ×1000mL/L
= 1. 49 L
答: 此氨水的浓度是 13. 4 mol/L
m (氨水) = 340g + 1000g = 1340g
C(氨水) =
20 mol
1. 49L
=13. 4 mol/L
【例_3】:(2001年全国高考题)标准状况下,用一定量的水吸收氨气后制得浓度为12.0 mol/L、密度为0.915g/cm3的氨水。试计算1体积水吸收多少体积的氨气可制得上述氨水。(本题中氨的相对分子质量以17.0计,水的密度以1.00 g/cm3计)
1.00 L该氨水中含氨的质量为:
12.0 mol×17.0 g/ mol=204.0g
其在标准状况下为:12.0 mol×22.4 L/ mol=268.8L; 1.00 L该氨水中含水的质量为:
1.00 L×915 g/L-12.0 mol×17.0 g/ mol=711.0g
水的体积为:711.0g/1000g/L=0.711L
V(NH3)/V(H2O)=268.8L÷0.711L=378
【答案】1体积水吸收378体积NH3气(标准状况)。
【例_4】 已知质量分数为98%的浓硫酸密度为1.84 g/ml,(1)求该浓硫酸的物质的量浓度?
(2)若用此浓硫酸配制450ml 1.84mol/L的H2SO4溶液,需要多少浓硫酸?
【解析】
(1)设浓硫酸的体积V L,则有:
练手小训练
22、(1)36.5%的盐酸,密度为1.2g/cm3,求其物质的量浓度?
(2)试求质量分数为31.5%,密度为1.2g/mL的硝酸溶液的物质的量浓度?
(3)某浓硫酸物质的量浓度为18.4mol/L,密度为1.84g/cm3,求该溶液中硫酸溶质的质量分数?
12mol/L
6mol/L
98%
6.溶液中的计量关系
⑴定组成定律:在溶液中阳离子与阴离子的物质的量浓度之比=化学组成中离子个数之比。
⑵电荷守恒,在溶液中,阳离子所带的正电荷数=阴离子所带的负电荷数。
【例_5】将7.8g Na2S溶于水配成1L溶液,
(1)求该溶液中Na2S和Na+的物质的量浓度。
(2)若向溶液中加入一定量K2S固体(假设溶液体积不变),使得溶液中S2-浓度变为0.3 mol L-1,求加入K2S固体的质量和K+的物质的量浓度分别为多少?
【解析】
(1)
(2)两种方法:
①电荷守恒法:
∵C(K+)+C(Na+)=2C(S2-)
∴C(K+)= 2C(S2-)- C(Na+)=0.6 -0.2 =0.4mol L-1
∴m(K2S)=M(K2S) · n(K2S) = 110x 0.5 x C(K+)
= 110 x 0.5 x 0.4=22 g
②直接计算法:
加入K2S的物质的量:
∴ m(K2S)=M(K2S) · n(K2S) =110 x 0.2=22 g
7.有关溶液反应的计算
中和1L0.5 mol/LNaOH溶液,需要多少升1 mol/L H2SO4溶液?( )
将30gMnO2的质量分数为58%的软锰矿与足量12mol/L浓盐酸完全反应(杂质不反应)计算:
MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O
⑴参加反应的浓盐酸的物质的量( )
⑵生成的Cl2的体积(标准状况)。( )
(3)转移的电子数为( )
0.25L
0.8mol
4.48L
0.4 mol
练手小训练
23.下列溶液中的氯离子数目与50 mL 1 mol/L的AlCl3溶液中氯离子数目相等的是 ( )
A.150 mL1 mol/L的NaCl B.75 mL 2 mol/L的NH4Cl
C.150 mL 3 mol/L的KCl D.75 mL 2 mol/L的CaCl2
24.某10% NaOH溶液,加热蒸发掉100g水后得到80mL 20%的溶液,则该20% NaOH溶液的物质的量浓度为 ( )
A.6.25mol/L B.12.5mol/L
C.7mol/L D.7.5mol/L
25.常温下,在27.5g水中溶解12.5g CuSO4·5H2O,恰好达到饱和,该溶液密度为1.21g /cm3,求:
① 该溶液中阴阳离子的总物质的量 ② 该溶液中CuSO4的物质的量浓度
③ 取出20.0 ml该溶液,配成浓度为1.00 mol/L的稀溶液,则稀释后溶液的体积是多少毫升?
√
√
√
① 0.100 mol ② 1.51 mol /L ③ 30.2 ml
C
注: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)=eq \f(m混,ρ混)=eq \f(ρ1V1+ρ2V2,ρ混)来计算。
如①Na2SO4溶液中:
c(Na+)∶c(SOeq \o\al(2-,4))=2∶1(定组成定律),
即c(Na+)=2c(SOeq \o\al(2-,4))(电荷守恒)。
②Na2SO4和NaCl的混合溶液中:
c(Na+)=2c(SOeq \o\al(2-,4))+c(Cl-)(电荷守恒)。
26、V mL Al2(SO4)3溶液中含Al3+ a g,取的物质的量浓度是 ( )。
mL溶液稀释到4V mL,则稀释后溶液中SO
A. mol·L-1 mol·L-1
B.
C. mol·L-1 mol·L-1
D.
$$