内容正文:
问题1:为什么同样是硫酸铜溶液,三者的颜色不同?
因为溶质的浓度不同,即Cu2+的浓度不同
问题2:对同一浓度的CuSO4溶液,不同区域的颜色为什么相同?
因为溶液是均一、稳定的,溶液不同区域Cu2+的浓度相同
问题3:对于同样的三杯无色溶液,我们应该怎么样去判断其溶液的浓度?
必修一专题二第二单元物质的量浓度
需要一个确定的方法及数值去判断
对于同一浓度的溶液,溶质的质量与溶液的质量的比值是否是不变的呢?我们能不能用溶质的质量与溶液的质量的比值来表示溶液的浓度呢
答:对于同一浓度的溶液,它们的比值也是不变的,不同浓度的溶液它们的比值不同,所以可以用来表示溶液的浓度
质量分数=
溶液的质量(g)
溶质的质量(g)
×100%
0.9%的生理盐水
思考:0.9 % NaCl溶液的含义是什么
100 g NaCl溶液中含有 0.9 g NaCl
忆一忆
在初中阶段,同学们学习过一种溶液浓度的表示方法,是怎样表示的?
我们为什么经常用溶质的质量与溶液的质量的比值(质量分数)来表示溶液浓度呢
方便我们日常生活的使用和便于计算
25℃,100 mL质量分数为 10% 的 CuSO4 溶液中,含 Cu2+ 的数目为多少?(25℃时硫酸铜溶液密度为约 1.083 g/cm³)
思路分析:先计算溶质的质量,在求出该溶质的物质的量,
进而得出Cu2+的数目
m溶液= ρV = 100 mL × 1.083 g/cm3 = 108.3 g
n = m溶质÷M = 10.83 g÷160 g/mol = 0.0677 mol
N = n×NA = 0.0677 mol × NA = 0.0677 NA
试一试
m溶质=m溶质 ω= 10% × 108.3 g = 10.83 g
想一想
浓度可以用溶液中溶质的质量与溶液的质量的比值来表示,那能否用其他物理量的比值来表示溶液的浓度?表示方法是什么呢?有没有一种在获知溶液中所含溶质微粒数上最方便?
n溶质/V溶液
在生产和科学实验中,很多化学反应都在溶液中进行,对于溶液我们通常不称其质量,而是量它的体积。同时,在化学反应中,反应物与生成物之间的比例关系是由化学方程式中的化学计量数所决定的。
如果知道一定体积的溶液中溶质的物质的量,对于计算化学反应中各物质之间量的关系是非常便利的,对生产和科学研究也有重要意义。
一、物质的量浓度
单位:
cB =
单位体积 溶液中所含溶质B的物质的量.
定义:
符号:
数学表达式:
n(B)
V
溶质的物质的量
溶液的体积
mol
L
注意单位
cB
mol/L(或 mol·L-1)
思考:1 mol/L NaCl 溶液表示的含义:
1 L NaCl 溶液中含有 1 mol NaCl
思考:所有物质都有浓度吗?
固体、纯液体和气体不讨论物质的量浓度
1.将1molNaOH溶于1L水中所得到的溶液的物质的量浓度是1mol/L。
2.0.5 L 1 mol/L的CuSO4溶液中溶质的物质的量为0.5 mol。
3.将1 mol/L的CuSO4溶液倾倒一半后,剩余的溶液的浓度变为0.5 mol/L。
5.把250 g CuSO4·5H2O溶于水配成1L的溶液,所得溶质的物质的量浓度是1 mol/L
判一判
错误,单位体积指的是溶液的体积,而不是溶剂的体积。
错误,溶液是均一、稳定的,无论取多少体积的溶液,其物质的量浓度都不变的,溶质的物质的量才与所取体积有关。
正确,CuSO4·5H2O的摩尔质量为250g/mol,所以其n=1mol,c=n÷V=1 mol/L
正确,n=cv=0.5L×1 mol/L = 0.5mol
6.将 1mol Na2O溶于水配成1L的溶液,形成Na2O溶液的物质的量浓度为1mol/L
判一判
错误,Na2O溶于水形成NaOH溶液,溶质为NaOH
易错点总结
1.“单位体积”指的是形成的溶液的体积(配成),不是溶剂的体积
2.溶液是均一稳定的,浓度不会随着体积的改变而变化
3.部分物质溶于水之后,会与水反应,因此要搞清楚溶质是什么
【题型1】
与定义式有关的基本换算
【训练1】
把49克H2SO4配成2L稀H2SO4,其物质的量浓度为多少?
c(H2SO4)=
n(H2SO4)
V(溶液)
=
M(H2SO4)
m(H2SO4)
V(溶液)
=0.25mol/L
=
0.5mol
2L
根据概念表达式cB= ,欲求cB,先求nB和V。计算溶质的物质的量浓度的关键是从已知条件中找出溶质的物质的量(mol)和溶液的体积(L),据此求出溶质的物质的量浓度cB。
三、物质的量浓度的计算
将23.4gNaCl溶解在水中,配成250mL溶液,计算所得溶液中NaCl的物质的量浓度。(M=58.5g/mol)
m (NaCl)
n(NaCl) = ———— =
M (NaCl)
n(NaCl )
c(NaCl)= —-—-—— =
V[NaCl(aq)]
解:
=1.6mol/L
答:溶液中溶质的物质的量浓度为1.6mol/L。
=0.4mol
23.4g
—————
58.5g/mol
0.4mol
0.25 L
三、物质的量浓度的计算
【训练2】
c=—————
m
MV
用一定量的Na2CO3·10H2O溶于水配成2L溶液,测得碳酸钠浓度为0.5 mol·L-1 ,则需要Na2CO3·10H2O的质量__________。
【M(Na2CO3·10H2O)=286g/mol】
n(Na2CO3) = C(Na2CO3) V= 0.5 mol·L-1 × 2 L = 1 mol
解:
答:溶液中溶质的物质的量浓度为1.6mol/L。
三、物质的量浓度的计算
【训练3】
n(Na2CO3 ·10H2O) = n(Na2CO3) = 1 mol
m(Na2CO3 ·10H2O) = n(Na2CO3·10H2O) × M(Na2CO3·10H2O) = 286 g
以物质的量(n)为中心的认知模型
÷NA
m n N
÷M
×M
×NA
质量
粒子数目
V(气体体积)
÷Vm
×Vm
cB(溶液)
×V(aq)
÷V(aq)
以物质的量(n)为中心构建
质量(m)、体积(V)、粒子数(N)、物质的量浓度(cB)之间的认知模型
【题型2】
微粒数目及浓度的计算
三、物质的量浓度的计算
溶液中离子浓度间的关系
离子的浓度=溶质的浓度×角标
离子浓度之比=化学式中离子的角标数之比=个数比
1 L 0.5 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中n(Al3+)= ,c(Al3+)= ,n(SO42-)= ,c(SO42-)= ,c[Al2(SO4)3]∶c(Al3+)∶c(SO42-)=
,由此可知,对于同一溶液中,不同微粒的浓度之比等于 。
【训练1】
1 mol
1 mol·L-1
1.5 mol
1.5 mol·L-1
1∶2∶3
微粒个数之比
某BaCl2溶液中,测得c(Cl-)=0.5 mol·L-1,则c(Ba2+)= 。
下列与0.2 mol·L-1 AlCl3溶液中c(Cl-)相同的是 (填序号)。
①0.2 mol·L-1 NaCl溶液 ②0.3 mol·L-1 MgCl2溶液
③0.6 mol·L-1 KCl溶液 ④0.2 mol·L-1 BaCl2溶液
0.25 mol·L-1
②③
三、物质的量浓度的计算
【训练2】
【训练3】
离子的浓度=溶质的浓度×角标
离子浓度之比=化学式中离子的角标数之比=个数比
【题型3】
电荷守恒
三、物质的量浓度的计算
阳离子所带的正电荷总数=阴离子所带的负电荷总数。
已知:溶液呈电中性的原因是溶液中阴、阳离子所带的负、正电荷总数相等。在KCl、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶液中,c(K+)=0.2 mol·L-1,c(Ca2+)=0.5 mol·L-1,c(Cl-)=0.4 mol·L-1,则c( NO3 -)为
A.0.3 mol·L-1 B.0.8 mol·L-1
C.0.4 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1
√
【训练1】
三、物质的量浓度的计算
阳离子所带的正电荷总数=阴离子所带的负电荷总数。
在由硫酸钾、硫酸钠和硝酸钾组成的混合溶液中,c( NO3 -)=0.1mol·L-1 ,c(Na+)=0.3 mol·L-,c(K+):c(SO42-)=1:1,则c( K+)为( )(不考虑H+、OH-)
A.0.2 mol·L-1 B.0.25 mol·L-1
C.0.1 mol·L-1 D.0.3 mol·L-1
√
【训练2】
三、物质的量浓度的计算
市售浓硫酸中溶质的质量分数一般为98%,密度为1.84g·cm-3,则市售浓硫酸的物质的量浓度是多少?
思路分析:设浓硫酸体积为V L,即可代入进行求算。
m(浓H2SO4) = ρ(浓H2SO4) × V = 1000ρV
n(H2SO4) = m(H2SO4) ÷ M(H2SO4) = 1000ρVω/M
m(H2SO4) = m(浓H2SO4) × ω(H2SO4) = 1000ρVω
c(H2SO4) = n(H2SO4) ÷ V = 1000ρω/M
c(B) = 1000ρω/M(B) (注意密度单位为g·cm-3才可使用)。
cM=1000ρω
草莓等于1000个肉丸
【题型4】物质的量浓度与溶质质量分数的换算
【题型4】物质的量浓度与溶质质量分数的换算
三、物质的量浓度的计算
cM=1000ρω
【训练1】
若20g密度为ρg·cm-3 的Ca(NO3)2溶液中含有2gCa(NO3)2(M[Ca(NO3)2]=
164g/mol),则溶液中NO3- 的物质的量浓度为( )
A. ρ/400 mol /L
B. 20 /ρ mol /L
B. 59ρ /41 mol /L
D. 25ρ / 41 mol /L
C
某盐酸溶液,其质量分数为36.5%,密度为1g/cm3,则盐酸物质的量浓度为多少?
三、物质的量浓度的计算
【训练2】
cB=
c(H2SO4)
1000×1 g·cm-3×36.5%
36.5 g·mol-1
=
=
10 mol·L-1
【题型5】气体溶于水所得溶液浓度计算
三、物质的量浓度的计算
将标准状况下体积为VL的HCl气体溶于1 L水中,所得溶液的密度为 ρ g·cm-3,计算所得溶液中溶质的物质的量浓度。
①先计算出n
②计算溶体积V
③计算溶液浓度
n
1000ρV气
C= —— = ——————
V液
MV气+22.4m水
mol·L-1
mol
MV气+22.4m水
V液= ————= —————— = ——————
m气+m水
ρ液
m水+——×M
V气
22.4
1000ρ
22400ρ
L
【题型5】气体溶于水所得溶液浓度计算
三、物质的量浓度的计算
【训练2】
标准状况下,将 aL NH3 气体溶于 bmL 密度为1 g·cm-3 的水中,得到的氨水密度为 c g·cm-3 ,则该溶液中溶质的物质的量浓度可表示为()
A.———————
ac
22400b+17a
mol·L-1
B. —————
1000ac
22.4b+17a
mol·L-1
C. ————
a
22.4b
mol·L-1
D. ————
ac
22400
mol·L-1
B
四、物质的量浓度的综合应用
稀释前后,溶质的物质的量不变
一、溶液稀释
根据稀释前后溶质的物质的量不变 n稀=n浓 ,可列出公式
c稀V稀=c浓V浓
$