物质的量浓度计算归类解析Word文档下载推荐.doc
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2.规律的间接应用
规律1:
密度大于水的溶液,溶液的质量分数越大,密度越大,溶质物质的量浓度就越大,如盐酸、硫酸、氢氧化钠溶液。
规律2:
同种溶质两种不同浓度的溶液[溶质的质量分数分别为,混合溶液的密度为]。
(1)等质量混合
混合后的质量分数为:
,物质的量浓度为:
。
(2)等体积混合
若g/mL,如硫酸、硝酸溶液,混合后的质量分数大于,物质的量浓度大于。
若g/mL,如氨水、乙醇溶液,混合后的质量分数小于,物质的量浓度小于。
例2.3a%的硫酸溶液与a%的硫酸溶液等体积混合,若混合物的密度为,则混合物的物质的量浓度为()
A.等于B.小于
C.大于D.无法确定
硫酸溶液密度大于水,且是等体积混合,直接应用规律
(2),得出混合物的物质的量浓度:
c(混)>,选C。
应用规律时必须注意前提条件、隐含条件及使用范围,要理解规律的实质和内涵,不可生搬硬套。
二、换算类
1.与质量分数之间的换算
关系式:
为溶液的密度(g/mL),ω为溶质的质量分数。
例2.已知某盐酸溶液中HCl的质量分数为36.5%,溶液的密度为1.19g/mL,求此溶液的物质的量浓度?
直接利用物质的量浓度与质量分数的换算关系式,代入数据后解得:
(1)物质的量浓度常用单位是mol/L,如果溶液密度的单位是g/L,此时换算公式应为:
(2)该求解过程与溶液的体积无关。
2.与溶解度之间的换算
,为溶液的密度(g/mL),S为一定温度下的溶解度(g)。
例3.的溶解度很小,25℃时为0.836g。
(1)25℃时,在烧杯中放入6.24g固体,加200g水,充分溶解后,所得饱和溶液的体积仍为200mL,计算溶液中。
(2)若在上述烧杯中加入50mL0.0268mol/L的溶液,充分搅拌后,则溶液中是多少?
(1)由于的溶解度较小,溶液的质量即为水的质量,溶液的密度约为水的密度,根据关系式,得出
是强电解质,由电离方程式:
,得出:
(2)设与反应消耗掉的为xg。
列式解得:
,说明是过量的,此时仍是的饱和溶液,溶质的浓度与
(1)相同,即。
(1)该换算公式应用的前提必须是饱和溶液。
(2)对于溶解度较小的饱和溶液,该换算公式可进一步简化为(例3可用该简化公式计算)。
三、稀释(或浓缩)类
1.直接稀释(或浓缩)
c(浓)×
V(浓)=c(稀)×
V(稀)
例4.18.4mol/L的浓硫酸10mL,加水稀释到50mL,求稀释后硫酸物质的量浓度?
稀释后硫酸物质的量浓度为:
溶液稀释或浓缩前后,溶质的质量、物质的量保持不变。
2.按体积比稀释
,是原溶液的密度,ω质量分数,(混)(g/mL)是混合溶液的密度。
a:
b是该溶液与水的体积比。
例5.1:
4的硫酸(98%,密度为1.84g/mL)的密度g/mL,求稀释后。
直接应用关系式,代入数据后解得:
按一定的体积比稀释,与体积大小无关。
四、混合类
1.相同溶质不反应的物质混合
c(混)
例6.把100mL1mol/L溶液与50mL2mol/L溶液、50mL4mol/L溶液均匀混合,求混合后氯化钠物质的量浓度?
(设混合后总体积是各部分溶液体积之和)。
本题是三种相同溶质()的混合,依据关系式,得出混合后氯化钠物质的量浓度为:
只有当溶质相同,且浓度也相同时,V(总)=,只要有一项不同(如溶质、浓度),则V(总)≠,除非题目中特别强调了混合后溶液的总体积等于各部分体积之和,否则V(总)一定要通过来计算。
2.不同溶质之间不反应的物质混合
关系式是混合前物质的量浓度,是混合后物质的量浓度。
例7.10mL1mol/L与10mL1mol/LHCl均匀混合后,求混合后、?
(设混合后体积是各部分溶液体积之和)
来源于HCl,混合后应等于混合后,即
来源于和,混合后
不同溶质之间不反应的物质混合相当于原溶液中的溶质加水稀释,可用稀释关系式直接求解。
若不同溶质某种成分(离子)相同时,该成分物质的量浓度不能按上述关系式计算,如例7中的计算。
3.溶质之间相互反应的物质混合
c(过量的溶质)
例8.向20mL2mol/L溶液中加入10mL1mol/L溶液,充分反应后,求混合后溶液中?
(设混合后总体积是各部分溶液体积之和)
设反应消耗物质的量为x
即是过量的,剩余,混合后(过量的)。
(1)先考虑两溶质之间的反应,然后依化学方程式计算生成物、剩余反应物的物质的量以及反应后溶液的体积,再按照上述关系式计算溶液中各溶质的物质的量浓度。
(2)反应完全的溶质物质的量浓度很小,近似为0。
五、溶解类
,(混)为混合溶液的密度(g/mL),V(g)是标准状况下气体体积(L)。
例9.将标准状况下的aLHCl气体溶于1L水中,得到的盐酸密度为bg/mL,则该盐酸的物质的量浓度是()
A.B.
C.D.
根据气体溶解类的关系式,化简后解得:
答案为D项。
(1)V(混)≠
(2)确定溶质时要注意与水发生的化学变化,如:
;
有些气体与水会发生化学反应,如,因而溶质也随着变化,而有些气体,既使与水反应,溶质仍视为自身,如溶于水后,溶质仍为,不是。
可见,物质的量浓度计算关键是:
(1)分析该溶液的“形成”过程;
(2)正确判断溶液中溶质是“谁”;
(3)能够准确计算出溶液的体积。
抓住了关键,灵活的应用以上关系式,无论题型如何变化,都能准确快捷的解题。
物质的量应用于化学方程式的计算
化学计算是中学化学学习中的一个重要内容,也是高考中的重点和难点。
下面介绍几种常用的方法:
1.差量法。
差量法适用于反应前后质量、物质的量、体积等变化。
例1:
取的混合物9.5g先配成稀溶液,然后向该溶液中加入9.6g碱石灰,充分反应后恰好转化为沉淀,再将反应器内的水蒸干,可得20g白色固体。
求:
原混合物中的质量。
解析:
该题一般解法是设物质的量为x、y,联立解方程组,但费时。
若仔细分析提供的数据以及反应原理,应用质量差计算更为方便:
加入物质共9.5g+9.6g=19.1g,生成固体20g,增加20g-19.1g=0.9g,这是什么原因呢?
①每有1molCaO吸收1mol水,质量增加18g,而反应②又生成1mol水,由反应①②知此途径反应前后质量不变,③,由反应①③知此途径反应要引起所加固体质量,增加的质量等于参加反应的水的质量。
水的物质的量为=4.2g。
2.讨论法。
以发散思维的思维方式,解决一个化学问题有多个起因,或一个化学问题内含多项结论等一类题目的方法。
例2:
将的混合气体通入温度为220℃的密闭容器中,在高温下使之燃烧,反应后再恢复至原温度,测得此时容器中气体的压强比起始时减小28.6%。
问:
(1)在容器中发生的是完全燃烧还是不完全燃烧。
(2)原混合气体中所占的体积分数是多少?
首先应明确,同温同体积任何气体的压强之比等于物质的量之比。
显然,压强减小28.6%即物质的量减小28.6%。
接下来就要根据物质的量减小28.6%讨论是完全燃烧还是不完全燃烧。
解题过程为:
若H2S完全燃烧:
若为不完全燃烧:
28.6%介于20%与33.3%之间,应有两种情况:
①H2S过量。
设H2S、O2物质的量分别为x、y。
由
②H2S与O2均消耗完全,但产物为S、SO2和H2O,设H2S、O2物质的量分别为x、y,可将x、y直接代入化学方程式中:
3.守恒法。
所谓“守恒法”就是以化学反应过程中存在的某些守恒关系为依据进行计算。
如质量守恒、元素守恒、得失电子守恒等。
运用守恒法可避免书写繁琐的化学方程式,可大大提高解题速度和准确率。
例3:
在标准状况下,将密度为的CO、CO2气体56L,充到盛有足量过氧化钠的密闭容器中,然后用电火花引燃容器内的气体混合物,直到所有物质间的反应完全为止。
试求完全反应后,容器内固体物质的质量。
此题依据常规思路是先求出一氧化碳和二氧化碳的物质的量,然后用化学方程式求解,这样求解比较繁琐。
如果能够利用原子守恒法来求解,很快能得到答案,用碳原子守恒:
可得,碳酸钠的物质的量为0.25mol,质量为
例4:
有一在空气中暴露过的KOH固体,经分析测知含水2.8%,含7.2%。
取1g该样品投入到50mL的盐酸中,中和多余的酸又用去的KOH溶液30.8mL,蒸发中和后的溶液,可得固体质量是()
A.3.73g B.4g C.4.5g D.7.45g
此题依据常规解法,计算过程繁琐,如能利用原子守恒法求解,很快就能得出结果,根据题意,不难判断出最后固体应是KCl,依据氯原子守恒,可得关系式,由HCl物质的量得到KCl物质的量应为0.1mol,因此KCl的质量=0.1mol×
4.极限法。
在解决复杂问题或化学过程时,根据需要,采取极端假设法,把问题或过程推向极限,使复杂的问题变为单一化、极端化和简单化,通过对极端问题的讨论,使思路清晰,过程简明,从而迅速准确地得到正确答案,常用于混合物的计算、化学平衡、平行反应等。
例5:
在500mL含有的溶液中投入11g铁粉,反应完全后过滤,所得固体物质经干燥后称重为9g。
滤液中的金属离子用0.3mol恰好能使它们完全沉淀。
试求原溶液中的物质的量浓度。
分析:
本题的难点在于11g铁粉是否过量,但同学们必须明确:
由于有剩余固体,则全部转化为,也就是说0.3mol使金属离子完全沉淀,这些金属离子必为+2价(不是的混合物)。
由此得出:
现在的问题是如何判断溶液中是的混合物(即铁粉是否过量)?
可用极限法。
解:
设铁粉过量,则0.15mol为,且这些全部由产生或全部由产生,它们分别消耗铁的质量为:
则铁粉一定过量(11g大于2.8g或8.4g)
设物质的量分别为x、y。
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- 物质 浓度 计算 归类 解析