物质的量浓度及有关计算.docx
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物质的量浓度及有关计算
5.物质的量浓度及相关计算
教课目的
知识技术:
理解相关物质的量浓度的涵义,掌握相关计算的基此题型。
能力培育:
相关物质的量浓度的计算思想能力。
科学思想:
在溶液计算中,贯彻守恒的思想。
科学方法:
演绎推理法,比较剖析法。
要点、难点相关物质的量浓度计算的6种基本种类是要点;电荷守恒、成立参比的基本解题方法是难点。
教课过程设计
教师活动
【引入】今日我们复习物质的量浓度。
【发问】物质的量浓度的定义是什么?
请写出它的计算公式。
学生活动
回答:
1L溶液中含有溶质的物质的量。
板书:
c=n(mol)/V(L)
【再问】溶液的构成还常用什么来表示?
回答:
也常用溶质的质量分数来表示。
溶质的质量分数表示单位质量溶液中所含溶质的质量。
板书:
a%=m(溶质)/m(溶液)×100%
第1页共15页
【发问】依据物质的量浓度的计算公式c=n/V,我们能够联想起哪些相关的计算思想?
请同学们议论后回答。
思虑,议论,回答:
1)在公式计算中,已知任何两个量,能够求得第三个量。
2)还能够依据物质的量联系溶质的质量、气体溶质在标准状况下的体积及微粒数量等。
3)当溶质的量一准时,浓度和体积成反比;当体积一准时,浓度和溶质的物质的量成正比。
4)依据n=cV,当拿出必定浓度的溶液时,溶液的浓度不变,但溶质的物质的量和所取溶液的体积成正比。
【评论】同学们说的都很正确,可是,有一个问题,为何当拿出必定浓度的溶液时,溶液的浓度不变?
回答:
溶液是均匀稳固的系统。
【板书】种类1代入公式的计算
【投影】填空:
思虑,达成练习。
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【重申】体积一定以升(L)为单位进行计算。
假如题目给的体积为mL,则一定进行换算。
【发问】为何醋酸的[H+]小于其酸的浓度?
回答:
醋酸为弱酸,[H+]=ca,
所以,[H+]小于酸的浓度。
【板书】种类2溶液物质的量浓度和溶质质量分数的换算
【发问】在进行换算时,依据那个不变的量来推导计算公式?
请写出计算公
式?
回答:
溶液中溶质的量是不变的,分别用物质的量浓度和溶质的质量分数计算,于是获得以下方程:
m=cVM=1000Vρa%
【重申】在此公式中,物质的量浓度(c)、溶质的质量分数(a%)、溶质的
摩尔质量(M)和溶液密度(ρ),已知任何三个量,可计算第四个量。
【投影】练习:
63%硝酸溶液的物质的量浓度为
14mol·L-1,溶液的密度
为______。
思虑,达成练习。
-1
答案:
1.4g·mL
【板书】种类3稀释问题
【发问】溶液在加水稀释过程中,不变的量和变化的量是什么?
计算的依照是什么?
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回答:
不变的量是溶质的质量和物质的量,变化的量是水的质量、溶液的
体积、溶液的密度和溶液物质的量浓度。
所以,可依据以下公式计算:
n=C1V1=C2V2
计算依照是,在此公式中,已知任何三个量,可计算第四个量。
【再问】怎样计算稀释后溶液的体积?
可否用浓溶液的体积和水的体积相加?
回答:
不可以相加,应当用质量相加除以稀溶液的密度。
【板书】V(稀)≠V(浓)+V(水)
m(稀)=m(浓)+m(水)
V(mL)=m(稀)g/ρ(稀)g·mL-1
记笔录。
【说明】关于浓度不超出1mol·L-1的稀溶液,混淆时体积变化不大,能够作近似计算:
用原溶液体积相加得混淆后的溶液体积。
【投影】议论题:
将12mol·L
-1
-1
-1
的盐酸(密度为ρ1g·mL
)50mL和1mol·L
-1
)100mL混淆,所得溶液的密度为
-1
,溶液物
的盐酸(密度为ρ2g·mL
ρg·mL
质的量浓度为______mol·L-1
议论,思虑,回答:
基本思路:
c=n/V
混淆后溶质的物质的量为:
n=12mol·L-1×O.05L+1mol·L-1×0.10L=0.7mol
混淆后溶液的体积为:
V=(ρ1×50+ρ2×100)/1000ρ(L)
答案:
700ρ/(50ρ1+100ρ2)mol·L-1
【板书】种类4气体溶责问题
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【投影】议论题:
标准状况下,AL氯化氢气体溶于1L水中,所得溶液密度为
-1
ρg·mL,则该溶液中溶质的质量分数为______,溶液的物质的量浓度为______。
【发问】指导议论:
1)这种类题目的基本下手点是什么?
2)请思虑、议论得出解题的正确思路。
思虑,议论,回答:
1)解题的基本思路是从溶质的质量分数和浓度的定义公式下手:
a%=m(溶质)/m(溶液)×100%
c=n/V
2)所得溶液中,溶质的质量为:
m(溶质)=36.5g·mol-1×AL/22.4L·mol-1
溶液的质量为:
m(溶液)=(36.5A/22.4+1000)g
依据溶质的质量分数的定义获得:
a%=36.5A/(36.5A+22400)×100%
3)所得溶液中,溶质的物质的量为:
n(溶质)=AL/22.4L·mol-1
溶液的体积为:
V=(36.5A/22.4+1000)/1000ρ(L)
依据溶液的物质的量浓度的定义获得:
c=1000ρA/(36.5A+22400)mol·L-1
【小结】
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溶液的质量等于溶质和水的质量相加,但溶液的体积不等于溶质和水的体积相加,也
不等于水的体积。
溶液的体积必定用其质量除以密度来计算。
【板书】种类5相关化学方程式的计算
【投影】议论题:
体积比为1∶1∶1的氯化钠、氯化镁和氯化铝溶液,分别加入等体积、等浓度的硝酸银溶液,均恰巧完整反响生成氯化银积淀,则这三种
溶液的物质的量浓度之比为:
【发问】指导议论:
1)三个反响的本质是什么?
耗费等量的硝酸银说明什么?
2)请思虑、议论得出解题的正确思路。
议论,思虑,回答:
1)这三个反响的本质均为:
Cl-+Ag+→AgCl↓
耗费等量的硝酸银说明三种溶液中
C1-的物质的量相等。
2)设:
n(Cl-)=1mol
则:
n(NaCl)=1mol
n(MgCl2)=1/2mol
n(AlCl3)=1/3mol
依据c=n/V,体积同样时浓度和物质
的量成正比,所以浓度比为:
1∶(1/2):
(1/3)=6∶3∶2
【小结】此种类题目的要点是找出与浓度相关的n和V的比率关系,进而获得浓
度的比率关系。
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【板书】种类6烧瓶内气体溶于水的浓度计算
【投影】议论题一:
标准状况下,一圆底烧瓶充满氯化氢气体,倒扣于水槽中,假定
溶液没有损失,则所得溶液的物质的量浓度为:
______。
【发问】指导议论:
1)解题基本下手点是什么?
2)请思虑、议论得出解题的正确思路。
议论,思虑,回答:
1)解题基本下手点是公式:
c=n/V
2)设烧瓶体积为VL,标准状况下,充满氯化氢气体,则氯化氢的物质的量为:
V/22.4mol,因为氯化氢极易溶于水,则溶液将充满烧瓶,所得溶液的体积为VL。
所以,烧瓶内盐酸溶液的浓度为:
1/22.4mol·L-1。
【评论】完整正确,所得溶液的浓度与烧瓶的体积没关。
【投影】议论题二:
标准状况下,用圆底烧瓶采集氨气,当混淆气的均匀式量为19
时,停止采集,并将其倒扣于水槽中,假定溶液没有损失,则所得溶液的物质的量浓度为:
______。
议论,思虑,回答:
依据混淆气的均匀式量为19,算出氨气和空气的体积比5∶1,若设烧瓶的体积为6L,则此中的氨气为5L,5/22.4mol。
空气为1L。
氨气极易溶于水,而空气不溶于水,所以进入烧瓶的水形成的溶液的体积为5L,溶液浓度为:
1/22.4mol·L-1。
回答:
氨气极易溶于水,而空气不溶于水,所以氨气所占的体积也就是所得氨水溶液的体积。
所以,不论氨气和空气的比率怎样,溶液的浓度均为
1/22.4mol·L-1。
【评论】思路完整正确,还有没有更简单的思路。
【评论】完整正确,所以议论题一和议论题二的结果是同样的,不论烧瓶的体积怎样。
【投影】议论题三:
标准状况下,将二氧化氮和氧气按4∶1的体积比混淆后,充
满一烧瓶,倒扣于水槽中,当反响不再进行时,假定溶液没有损失,则所得溶液的物质的量浓度为:
____。
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议论,思虑,回答:
依据:
4NO2+O2+2HO=4HNO3
若设烧瓶体积为
1L,则NO为4/5L,生成硝酸4/(5×22.4)mol,所得溶液
2
体积为1L,所以,溶液浓度为1/28mol·L-1。
【评论】完整正确,因为烧瓶内的气体的总物质的量和生成硝酸的物质的量为
5∶4,
所以所得溶液浓度为:
(4/5)×(1/22.4)mol·L-1。
【投影】议论题四:
标准状况下,将一氧化氮、二氧化氮和氧气的混淆气充满一烧瓶,倒扣于水槽中,当反响不再进行时,溶液充满烧瓶,假定溶液没有损失,则所得溶液的浓
度范围是:
______。
议论,思虑,回答:
依据:
4NO2+O2+2HO=4HNO3
4NO+3O
2
3
+2HO=4HNO
假定所有是二氧化氮和氧气的混淆气,则其体积比必定为
4∶1,所得硝酸溶液的
浓度为:
1/28mol·L-1。
假定所有是一氧化氮和氧气的混淆气,则其体积比必定为
4∶3,所得硝酸溶液的
浓度为:
4/(7×22.4)=1/39.2mol·L-1。
所以,若为一氧化氮、二氧化氮和氧
-1
<c<1/28mol·L
-1
。
气的混淆气,所得硝酸溶液的浓度范围是:
1/39.2mol·L
【小结】此种类题目的基本思路是从公式
c=n/V下手,找出溶质的物质的量和
溶液的体积之间的关系。
【过渡】上边我们议论了相关溶液浓度计算的六种基本种类,
下边我们再复习两种在
溶液浓度的相关计算中的基本解题方法。
聆听。
【板书】基本计算方法
1.电荷守恒法
【投影】议论题:
某地酸雨经查验,除含氢离子外,还含以下离子:
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[Na+]=1.4×10-3mol·L-1
[Cl-]=3.5×10-3mol·L-1
[NH4+]=2.3×10-3mol·L-1
[SO42-]=1.5×10-4mol·L-1
则该溶液中的氢离子的浓度为____。
议论,思虑,回答:
依据电荷守恒,溶液中的阳离子的正电荷浓度之和等于阴离子的负电荷浓度之和:
+++
-
2-
[H]+[Na]+[NH4]=[Cl
4
]×2
]+[SO
将已知数据代入,计算得:
[H+]=1.0×10-4mol·L-1
【评论】完整正确,请注意
SO
带2个负电荷,所以其负电荷浓度等于其离子
4
2-
浓度的2倍。
【板书】基本计算方法2.参比法
【投影】议论题:
物质X的1%(溶质的质量分数,以下同)的溶液和9%的溶液等体积混淆后得溶液①,物质Y的1%的溶液和9%的溶液等体积混淆后得溶液②,依据附表判断以下表达正确的选项是:
A.溶液①,②中溶质的质量分数均大于5%
B.溶液①,②中溶质的质量分数均等于5%
C.溶液①中溶质的质量分数大于5%,溶液
②中溶质的质量分数小于5%
D.溶液①中溶质的质量分数小于5%,溶液
②中溶质的质量分数大于5%
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议论,思虑,聆听教师解说:
(1)成立参照系统,若溶液等质量混淆,则混淆后溶液的溶质的质量分数
为:
1%+9%)/2=5%
2)关于X溶液,溶质的质量分数越大,密度越小,所以,当等体积混淆时,1%溶液的质量大于9%溶液的质量,稀溶液的比率大了,所以混淆溶液中溶质的质量分数将偏低,即小于5%。
关于Y溶液,当等体积混淆时,1%溶液的质量小于9%溶液的质量,浓溶
液的比率大了,所以混淆溶液中溶质的质量分数将偏高,即大于5%。
答案:
D
-1
(3)因为纯水(密度为1g·mL)相当于溶质的质量分数为0的溶液,因
-1
此,只需溶液的密度小于1g·mL,就和X溶液的状况同样,如:
氨水、乙醇
-1
溶液等;反之,只需溶液的密度大于1g·mL,就和Y溶液的状况同样,如:
多半酸、碱、盐溶液。
【小结】6种基本种类的基本思想方法在于紧扣物质的量浓度的基本公式:
c=n/V,注意掌握基此题型的思虑方法。
掌握两种基本计算方法的解题技巧。
聆听。
优选题
一、选择题
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1.实验室需用480mL0.1mol·L-1的硫酸铜溶液,现选用500mL容量瓶进行
配制,以下操作正确的选项是
[
]
A.称取7.68g硫酸铜,加入480mL的水
B.称取12.0g胆矾,配成480mL溶液
C.称取8.0g硫酸铜,加入500mL水
D.称取12.5g胆矾,配成500mL溶液
2
.将xg镁和yg铝溶于AmLMmol/L的盐酸(过度),再往上述溶液中加入
2AmL的NaOH溶液,溶液中的积淀量达到最大值,则加入
NaOH溶液的浓度为
[
]
A.Mmol·L-1
B.2Mmol·L-1
C.M/2mol·L-1
D.没法确立
-1
3.将amol钠和amol铝一起加入到mg足量水中,所得溶液密度为ρg·mL
则溶液的物质的量浓度为(mol·L-1)
[
]
A.1000ρa/(50a+m)
B.ρa/(46a+m)
C.1000ρa/(48a+m)
D.1000ρa/(46a+m)
4.在两个烧杯中分别盛有100mL3.0mol·L-1
的盐酸和氢氧化钠溶液,向
两个烧杯中分别加入等质量的铝粉,在同样状况下生成的气体的体积比为2∶
5,则加入的铝粉的质量为
[
]
A.8.1g
B.6.75g
C.5.4g
D.2.7g
-1
5.向密度为ρg·mL的盐酸中滴入硝酸银溶液到过度,生成积淀的质量与原盐酸的质量相等,则原溶液的浓度为
[]
A.25.4ρmol·L-1B.12.7ρmol·L-1
第11页共15页
C.6.97ρmol·L-1
D.6.35ρmol·L-1
6.向50mL18mol·L-1硫酸溶液中加入足量的铜片并加热。
充足反响后,被
复原的硫酸的物质的量为
[
]
A.小于0.45mol
B.等于0.45mol
C.在0.45mol和0.90mol之间
D.大于0.90mol
7.在100g浓度为18mol·L-1,密度为ρg·cm-3的浓硫酸中加入必定量的水稀释成9mol·L-1的硫酸,则加入的水的体积为
[
]
A.小于100mL
B.等于100mL
C.大于100mL
D.等于100/ρmL
8.硫酸铝、硫酸钾和明矾的混淆溶液中,硫酸根离子的浓度为0.2mol·L-1,
再向此中加入等体积的
0.2mol·L-1
的KOH溶液,生成的白色积淀又恰巧溶解,
则原溶液中钾离子的浓度(mol·L-1
)为[
]
A.0.20
B.0.25
C.0.225
D.0.45
9.已知氮的氧化物和烧碱溶液发生反响的化学方程式以下:
3NO2+2NaOH→2NaNO3+NO↑+H2O
NO+NO2+2NaOH→2NaNO+H2O
现有Mmol二氧化氮和Nmol一氧化氮构成的混淆气体,用浓度为VL的NaOH溶液完整汲取,则该NaOH溶液的浓度最小为(mol·L-1)
[]
A.M/VB.2M/3V
C.2(M+N)/3VD.(M+N)/V
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10.在甲和乙两烧杯里分别盛同体积同浓度的
xmol·L-1的硫酸溶液500mL,
向两个烧杯里分别放入mg镁和mg锌。
反响停止后,发现有一烧杯中仍有金属
残留,则硫酸的物质的量浓度范围是
[
]
A.m/12≥x≥m/32.5
B.m/24≥x≥m/65
C.m/12>x≥m/32.5
D.m/24≥x≥m/32.5
二、非选择题
11.将十水碳酸钠与碳酸氢钠的混淆物4.54g溶于水,配成100mL溶液,
测得溶液中钠离子的物质的量浓度为
0.4mol·L
-1
,在溶液中加入过度的盐酸,
完整反响后,将溶液蒸干灼烧至质量不变。
则所得固体物质的质量为:
______g。
12.将8.8gFeS固体加入到200mL2.0mol·L-1的盐酸中,以制备硫化氢气体。
反响完整后,若溶液中的硫化氢的浓度为0.10mol·L-1,假定溶液的体积不变。
计算:
(1)采集到硫化氢气体在标准状况下的体积。
(2)反响后溶液中Fe2+和H+的物质的量浓度。
答案
一、选择题
1.D2.C3.D4.B5.C6.A7.A8.B9.D10.C
二、非选择题
11.2.34
12.
(1)1.792L
(2)0.5mol·L-11.0mol·L-1
提示:
2.氢氧化铝为两性,因今生成积淀量最大时,溶液为中性,依题意,
应为NaCl溶液,得:
n(Na+)=n(Cl-),
AmL×Mmol·L-1=2AmL·x,得:
x=M/2mol·L-1。
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3.将amol钠和amol铝一起加入到足量水中,恰巧生成含amol偏铝酸钠的溶液。
溶液的质量为:
m+23a+27a-(0.5a+1.5a)×2=m+46a
溶液的浓度为:
1000ρa/(46a+m)mol·L-1
4.依据反响的离子方程式:
2Al+6H+=2Al3++3H2↑
2Al+2OH-+2HO=2AlO-+3H2↑
若铝均不足,则生成氢气的体积比为1∶1;若铝均过度,则生成氢气的体积比
为1∶3。
依据生成氢气的体积比为2∶5,则说明铝和盐酸的反响中铝是过度的,而铝和烧碱溶液的反响中,铝是不足量的。
5.依据反响的化学方程式:
HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
36.5g143.5g
依题意,设原盐酸溶液的质量为143.5g,则含溶质HCl36.5g(1mol)。
6.假如铜足量,浓硫酸的浓度将会愈来愈小,而铜和稀硫酸不可以反响,所以,硫酸只好有一部分参加反响。
7.硫酸的浓度由18mol·L-1‘稀释成9mol·L-1,则溶液的体积将增大为本来的2倍。
加入水的质量(g)为:
100/ρ)×2×ρ′-100
ρ′为9mol·L-1硫酸溶液的密度)
因为p′<ρ,所以加入水的质量<100g,即体积小于100mL。
8.依据溶液中的电荷守恒得:
[K+]+[Al3+]×3=[SO42-]×2
9.依据反响的化学方程式,生成的产物是NaNO3和NaNO2,所以Na+和N的物质的量相等,故所需NaOH的物质的量最小为M+Nmol。
第14页共15页
-1
10.依题意,若mg镁恰巧和硫酸完整反响,则硫酸的浓度为:
m/12mol·L;
现有一种金属节余,说明镁过度,而锌可是量,则:
m/12>x≥m/32.5。
11.依据钠离子在整个过程中的守恒关系,得:
Na+~NaCl,进而得出生成固体产物NaCl的物质的量为0.04mol。
12.依据反响的离子方程式:
Fes+2H=Fe2+H2S↑,可判断出盐酸过度。
以FeS的量计算出反响生成0.1mol的H2S,但在溶液中溶解的H2S有0.020mol,所以,采集到的H2S气体为0.080mol,标准状况下的体积为1.792L。
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- 物质 浓度 有关 计算