高一化学必修一讲义:有关物质的量浓度的计算

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有关物质的量浓度的计算

【教学目标】

1、建立n 、M 、V m 、c 之间相互转化关系及进行简单计算的思维模型

2、掌握常见物质的量浓度的计算类型 【知识梳理】

一、根据定义式计算溶质的物质的量浓度:根据概念表达式c B =n B

V ,欲求c B ,先求n B 和V

与物质的量相关的公式

公式

①n =N N A

②n =V

22.4

③n =m M

④n =cV 溶液

1、若已知溶质的质量m :

2、若已知溶质粒子的数目N :

【即学即练1】

1、游泳池里的水一般常加适量的硫酸铜,用以杀灭其中的细菌,而对游泳者的身体无害。现取一水样300 mL ,经分析其中含有0.019 2 g Cu 2+

,则水样中硫酸铜的物质的量浓度为________mol·L -

1

2、已知V L 硫酸铁溶液中含Fe 3+

m g ,则该溶液中Fe 3+

的物质的量浓度为_____mol·L -

1,SO 2-

4的物质的量浓度为______mol·L -

1,溶质的物质的量浓度为________mol·L -

1

3、若20g 密度为ρg·cm -

3的Ca(NO 3)2溶液中含有2gCa(NO 3)2,则溶液中NO -

3的物质的量浓度为( )

A .ρ400mol·L -1

B .20ρmol·L -1

C .50ρ41mol·L -1

D .25ρ41mol·L -

1

二、物质的量浓度、溶质的质量分数和溶解度的换算

物质的量浓度、质量分数、溶解度之间的关系

1、市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%,密度为1.84 g·cm-3。计算市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为_____

2、20 ℃时,饱和KCl溶液的密度为1.174 g·cm-3,物质的量浓度为4.0 mol·L-1,则下列说法中错误的是() A.25℃时,饱和KCl溶液的浓度大于4.0 mol·L-1

B.此溶液中KCl的质量分数为74.5×4.0

1.174×1000×100%

C.20 ℃时,密度小于1.174 g·cm-3的KCl溶液是不饱和溶液

D.将此溶液蒸发部分水,再恢复到20℃时,溶液密度一定大于1.174 g·cm-3

3、在一定温度下,某饱和氢氧化钠溶液体积为VmL,溶液密度为dg·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为cmol/L,溶液中含氢氧化钠的质量为mg,该温度下NaOH的溶解度为S。

(1)用w来表示该温度下氢氧化钠的溶解度(S)为____________________

(2)用c、d来表示该温度下NaOH的溶解度(S)为____________________

(3)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为____________________

(4)用w、d表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为_____________________

(5)用c、d表示溶液中溶质的质量分数(w)为_________________________

(6)用S表示溶液中溶质的质量分数(w)为___________________________

(7)用S、d表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为___________________

三、溶液的稀释或混合的计算

1、浓溶液稀释(稀释规则:稀释前后溶质的质量和物质的量均不变)

(1)溶质的质量不变:m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀);m(稀)=m(浓)+m(水)

(2)溶质的物质的量不变:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)

2、相同溶质两溶液混合(混合规则:混合前后溶质的质量不变)

(1)溶质的质量不变:m1w1+m2w2=m(混)·w(混),式中,m1+m2=m3 (质量有加和性)

即:w (混合)=m 1w 1+m 2w 2

m 1+m 2

(2)溶质的物质的量不变:c 1V 1+c 2V 2=c (混)·V (混) 【微点拨】混合后溶液的体积处理方法:

①若指出不考虑溶液体积改变,可认为是原溶液的体积之和 ②若给出混合后溶液的密度,应根据V (混)=混

m =

ρ1V 1+ρ2V 2

ρ混

来计算 【即学即练3】 1、将5 mol·L

-1

的Mg(NO 3)2溶液a mL 稀释至b mL ,稀释后溶液中NO -

3的物质的量浓度为( )

A .5a /b mol·L -

1 B .10a /b mol·L -1

C .b /5a mol·L -1

D .a /b mol·L -1

2、300 mL 某H 2SO 4溶液中含H 2SO 4 147 g ,用此溶液配制1.0 mol/L 的H 2SO 4需原溶液和水的体积比约是 (忽略溶液中体积的变化)

四、相同溶质的溶液混合后其浓度的计算

1、同一溶质、质量分数分别为a %、b %的两种溶液等质量混合,所得溶液中溶质的质量分数w =a %+b %

2

即:混合后溶液的质量分数为原溶液中溶质的质量分数和的一半,与密度无关

2、同一溶质、质量分数分别为a %、b %的两种溶液等体积混合,所得溶液中溶质的质量分数w 满足以下关系: ①当溶液的密度大于水的密度(如:H 2SO 4、HNO

3、HCl 、NaOH 等多数溶液)时,w >a %+b %2

②当溶液的密度小于水的密度(如:氨水、酒精溶液等)时,w

2

【即学即练4】

1、(1)将3p%的硫酸与同体积的p%的硫酸混合得到q%的稀硫酸,则p 、q 的关系正确的是________ ①q =2p ②q>2p ③q<2p ④无法确定 (2)若上题中的溶质是乙醇而非硫酸,则p 、q 的关系是________

①q =2p

②q>2p ③q<2p

④无法确定

2、已知98%的浓H 2SO 4的浓度为18.4 mol·L -

1,则49%的硫酸溶液的浓度为( )

A .等于9.2 mol·L -

1 B .大于9.

2 mol·L -

1 C .小于9.

2 mol·L -

1 D .不能确定 3、密度为0.91 g·cm

-3

的氨水,质量分数为25%。该氨水用等体积的水稀释后,所得溶液中溶质的质量分数( )

A .等于12.5 %

B .大于12.5 %

C .小于12.5 %

D .无法确定

4、(1)在100g 浓度为cmol·L -1、密度为ρg·cm -3的硫酸中加入一定量的水稀释成c 2mol·L -

1的硫酸,则加入水的体

积________100mL(填“=”、“>”或“<”,下同)

(2)若把(1)中的H 2SO 4改成氨水,应加入水的体积_________100mL

(3)若把(1)(2)中的物质的量的浓度均改为溶质的质量分数,则加入水的体积________100mL 五、电荷守恒法在物质的量浓度计算中的应用

1、电荷守恒:电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都是呈电中性,即阳离子所带正电荷总数一定等于阴离子所带负电荷总数

如:在Na 2SO 4、NaCl 混合溶液中,c (Na +

)=2c (SO 2-

4)+c (Cl -

),c (Na +

)、c (Cl -

)分别为7 mol/L 、3 mol/L ,

则c (SO 2-

4)=7-3

2

mol/L =2 mol/L 【即学即练5】

1、在NaCl 、MgCl 2和MgSO 4三种盐配成的混合溶液中,若Na +

的浓度为0.1 mol/L ,Mg 2+

的浓度为0.25 mol/L , Cl -

的浓度为0.2 mol/L, 则SO 2-

4的物质的量浓度为( )

A .0.5 mol/L

B .0.45 mol/L

C .0.2 mol/L

D .0.25 mol/L

2、把500mL 含有BaCl 2和KCl 的混合溶液分成5等份,取一份加入含amol 硫酸钠的溶液,恰好使钡离子完全 沉淀;另取一份加入含bmol 硝酸银的溶液,恰好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为( )

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