化学计量在实验中的应用

温馨提示：①进行物质的量浓度的有关计算时，各种情 n 况下最终落脚点是物质的量浓度的定义式 c＝V，要充分利用 有关物质的量的各种计算公式，发挥物质的量的桥梁作用。 ②运用电荷守恒定律时，要特别注意离子所带电荷数参 与计算，即离子浓度要乘以每个离子所带电荷的数值。
③混合后溶液的体积： 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； m混 若题目中给出混合后溶液的密度，应根据 V(混)＝ ρ混 来计算。
－
1.20 mol×22.4 L· mol－1＝26.88 L。
(3) 设配 制稀盐酸需要浓盐酸的体积 是 V ，则有 0.100 L×3.00 mol· L－1＝V×12.0 mol· L－ 1， 解得 V＝0.0250 L， 即 25.0 mL。 (4)10.0 mL 3.00 mol· L－1 的盐酸中 Cl－的物质的量为 0.0100 L×3.00 mol· L 1＝0.0300 mol,10.0 mL 1.00 mol· L
cm～2 cm
●自主探究 将5 mL浓硫酸稀释为20 mL稀硫酸，得到的稀硫酸与原 浓硫酸中所含H2SO4的物质的量相等吗？
提示：相等。这是因为稀释前与稀释后H2SO4的质量是 不变的，只是溶液体积增大了，所以两种溶液中H2SO4的物 质的量相等。
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物质的量浓度及其计算
●思维导图
(2)26.88 L
(4)2.50 mol· L－1
●活学巧练 1．(2013· 经典习题选萃)下列说法中，正确的是( )
A． 1 L 水中溶解了 58.5 g NaCl， 该溶液中 NaCl 的物质的 量浓度为 1 mol· L－ 1 B．从 1 L 2 mol· L－1 的硫酸中取出 0.5 L，该溶液中硫酸的 浓度为 1 mol· L
(4)溶液的稀释与混合规律 ①稀释规律。 将浓溶液加水稀释，稀释前后溶质的物质的量和质量都 保持不变。 公式：c(浓)· V(浓)＝c(稀)· V(稀)。
②混合规律。 同一溶质不同浓度的两溶液相混合，混合后，溶质的总 物质的量 (或总质量 )等于混合前两溶液中溶质的物质的量之 和(或质量之和)。 公式：c1· V1＋c2· V2＝c(混)· V(混)。
15 ________引流转移到 □ 16 (4)移液：将烧杯中的溶液用 □ ________中。 17 ________次，并将 (5)洗涤：用蒸馏水洗涤烧杯内壁 □ 18 ________中，轻轻摇动 □ 19 ________，使溶 洗涤液都注入如 K2SO4 溶液中：c(K＋)＝2c(SO4 )＝2c(K2SO4)。
②混合溶液。 如在 Na2SO4、 NaCl 混合溶液中， c(Na2SO4)＝2 mol· L－1， c(NaCl)＝3 mol· L－1， 则混合溶液中 c(Na＋)＝2 mol· L－1×2＋3 mol· L－1＝7 mol· L－1。
20 □
________
21 ________滴加蒸馏水至□ 22 ________。 时，改用□ (7)摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。
参考答案： 1 单位体积 □ 2 物质的量 □ 3 c(B) □ mol· L
－1
4 mol/L或 □
nB 5 c(B)＝ □ V
6 托盘天平 □ 7 玻璃棒 □ 8 □
特别提醒：下面是使用物质的量浓度时一些常见错误： ①用1L水溶解40g
1
NaOH，所得溶液的浓度为1mol· L－
。(×) ②1mol· L－1的MgCl2溶液中，c(Cl－)＝0.2mol· L－1。(×) ③从1L 1mol· L－1的NaCl溶液中取出0.1L溶液，其中Cl－
的物质的量浓度仍为1mol· L 1。(√)
8 ________、□ 9 ________等。 ________、□
配制步骤 10 ________，则 (1)计算：根据nB＝cB· V可知n(NaCl)＝ □ 11 ________g。 m(NaCl)＝□ 12 ___g。 (2)称量：若用托盘天平可准确称取NaCl固体□ 13 ________中，用适 (3)溶解：将称好的NaCl固体放入 □ 14 ________搅拌，并冷却至室温。 量蒸馏水溶解，用□
新知识· 预习探究
●学习目标 1．了解物质的量浓度的含义。 2．掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作。 3．掌握容量瓶的使用方法。 4．掌握物质的量浓度的有关计算。
●新知导学 1．物质的量浓度
2．一定物质的量浓度溶液的配制 配制100mL 主要仪器 分析天平或 6 □ ________、药匙、烧杯、量筒、 7 □ 1.00mol/L NaCl溶液
●典例剖析 【例 1】 mol· L－1 的是( (2013· 试题调研)下列溶液中物质的量浓度为 1 )
A．将 40 g NaOH 溶解在 1 L 水中 B．将 22.4 L HCl 气体溶于水配成 1 L 溶液 C．将 1 L 10 mol· L
－1
浓盐酸加入 9 L 水中
D．将 10 g NaOH 溶解在少量水中，再加蒸馏水直到溶液 体积为 250 mL
③从一定的物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶 液，物质的量浓度不变。 ④若物质的量浓度相同，体积不同时，则所含溶质物质 的量也不同。 ⑤根据n＝cV，在物质的量浓度相同、体积相同的溶液 里，所含溶质物质的量相同。但是溶质微粒的数目不一定相 同。
⑥用结晶水合物配制溶液时，其溶质不应包含结晶水。 例如，25g胆矾(CuSO4· 5H2O)溶于水后形成的溶液，溶质是 CuSO4，而不是CuSO4· 5H2O。
－
【解析】
(1)设溶液的体积是 100.0 mL，则 HCl 的物质
的量为 (100.0 mL×1.20 g· cm－ 3×36.5%)÷ 36.5 g· mol － 1 ＝ 1.20 mol，所以其浓度是 1.20 mol÷ 0.1 L＝12.0 mol· L－1。 (2)100.0 mL 该浓 盐酸中所 含 HCl 的物质的量 为 0.1 L×12.0 mol· L 1＝1.20 mol，需要标准状况下 HCl 的体积为
体积相同，物质的量浓度也 质量相同，溶质的质量分数也相 特点 相同的任何溶液中，所含溶 同的任何溶液中，所含溶质的质 质的物质的量相同，但溶质 量相同，但溶质的物质的量不一 的质量不一定相同 定相同
物质的量浓度 物质的量浓度与 溶液中溶质的质 量分数的换算关 系 物质的量浓度(cB)＝
溶质的质量分数
－
④6.2gNa2O溶于水形成1L溶液的物质的量浓度为 c(NaOH)＝0.2mol· L－1。(×)
2．物质的量浓度和溶质的质量分数的区别与联系
物质的量浓度 溶质的单位 溶液的单位 mol L 物质的量浓度(cB)＝ 公式 溶质的物质的量nB 溶液的体积V 溶质的质量分数 g g 溶质的质量分数＝ 溶质的质量 ×100% 溶液的质量
100mL容量瓶
10 0.1mol □ 11 5.85 □ 12 5.9 9 胶头滴管 □ □
13 烧杯 □ 14 玻璃棒 □ 15 玻璃棒 □ 16 100mL容量瓶 □ 17 □
2～3
18 容量瓶 □ 19 容量瓶 □ 20 离容量瓶瓶颈刻度线下1 □ 21 胶头滴管 □ 22 凹液面最低点与刻度线相切 □
a A. mol/L 22.4 ab C. mol/L 2 2400＋36.5a
【答案】 D
【点拨】
aL a n(HCl)＝ ＝ mol， 22.4 L/mol 22.4
n ③物质的量浓度 c＝V＝ V气体 22.4 V气体 · M＋1000VH2O 22.4 1000ρ
＝
1000ρV气体 mol· L － 1。 MV气体＋22400VH2O
(3)已知溶液中某种粒子的物质的量浓度，求其他粒子的 物质的量浓度 ①单一溶质溶液。 单一溶质溶液可根据定组成规律求算，即：在溶液中， 阴离子与阳离子浓度之比等于化学组成中阴、阳离子个数之 比，据此可求已知一种离子浓度的溶液中的另一种离子浓度。
n 【解析】 根据公式 c＝V，n 为溶质的物质的量，V 为溶 液的体积。A 项溶液的体积不等于 1 L；B 项 22.4 L HCl 的物 质的量不一定是 1 mol；C 项，盐酸与水混合后，溶液体积不 是 10 L；D 项 n(NaOH)＝0.25 mol，V[NaOH(aq)]＝0.25 L， c(NaOH)＝1 mol/L。
－1 －1
C． 配制 500 mL 0.5 mol· L 胆矾
的 CuSO4 溶液， 需称量 62.5 g
D．中和 100 mL 1 mol· L 1 的硫酸，需称量 4 g NaOH
－
【答案】
C
【点拨】 该题主要考查物质的量浓度的有关概念及溶液 的配制等内容。 解题流程：
2．(2013· 经典习题选萃)在标准状况下的 a L HCl(气)溶于 1000 g 水中，得到的盐酸密度为 b g/cm3，则该盐酸的物质的 量浓度是( ) ab B. mol/L 2 2400 1000ab D. mol/L 2 2400＋36.5a
1000 mL· L 1×溶液的密度ρ×溶质的质量分数w 溶质的摩尔质量M
－
(上式中密度的单位为 g· mL 1，摩尔质量的单位为
－
g· mol 1)
－
3.物质的量浓度的常见计算 (1)已知m[或N或V(气体)]、V(溶液)→c ①已知m、V(溶液)→c
(2)已知 V(气体)、ρ→c 标准状况下，V(气体)L 气体溶于 V(H2O)L 水中，所得溶 液密度为 ρ(g· mL－1)，ρ(H2O)取 1 g· mL－1，则： V气体 ①气体的物质的量 n＝ 。 22.4 m溶液 ②溶液的体积 V＝ 。 1000ρ
－ －1
的 MgCl2
溶液中 Cl－的物质的量为 0.0100 L×1.00 mol· L－1×2＝0.0200 mol， 则混合溶液中 Cl－的物质的量浓度是(0.0300 mol＋0.0200 mol)÷ 0.0200 L＝2.50 mol· L－1。