人教版高中化学必修一物质的量浓度及其应用
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第3课时物质的量浓度课程标准核心素养1.了解物质的量浓度的含义和应用,体会定量研究对化学科学的重要作用。
2.能基于物质的量认识物质的组成及其化学变化,并运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。
3.能配制一定物质的量浓度的溶液。
1.变化观念:认识物质的量浓度在化学定量研究中的重要作用。
2.宏观辨识与微观探析:建立物质的量浓度的概念,基于物质的量浓度定量认识物质的组成及物质的化学变化。
3.科学探究:选择常见实验仪器、装置和试剂,配制一定物质的量浓度的溶液。
物质的量浓度及其计算1.概念:单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量,符号为c B,常用单位为mol/L或mol·L-1。
2.表达式:c B=n BV,其中的“V”指的是溶液的体积,而非溶剂的体积。
3.简单计算(1)已知溶液中某种离子的浓度,求其他离子的浓度溶液中阴、阳离子的物质的量浓度之比=化学组成中的离子个数之比。
例如:Na2SO4溶液中,c(SO2-4)=1 mol·L-1,则c(Na+)=2__mol·L-1,c(Na2SO4)=1__mol·L-1。
(2)已知一定体积的溶液中溶质的质量计算浓度例如:2.0 g NaOH固体溶于水配成500 mL溶液,则该溶液的浓度为__0.1__mol·L-1。
(3)标准状况下,一定体积的气体溶于水形成V L 溶液计算浓度例如:标准状况下,11.2 L HCl 气体溶于水配成200 mL 溶液,则该溶液的浓度为2.5__mol·L -1。
1.物质的量浓度与溶质的质量分数的换算 (1)换算公式:c B =1 000ρw Mmol ·L -1M :溶质B 的摩尔质量(单位:g·mol -1);ρ:溶液密度(单位:g·mL -1);w :溶质的质量分数。
(2)推导方法设溶液体积为1 L ,则c B =n BV=ρ g ·mL -1×1 000 mL ×wM g ·mol -11 L =1 000ρw Mmol ·L -1。
三、物质的量在化学实验中的应用(3课时)【学习目标】1. 理解物质的量浓度的概念2. 掌握有关物质的量浓度的简单计算3. 掌握配制一定物质的量浓度的方法第一课时 物质的量浓度的定义【知识回忆】请用图示法表示出质量(m )、气体体积(V )及微粒数(N)与物质的量(n)之间的关系: 。
【问题探究1】取多少10%的盐酸刚好有0.1mol 的HCl ?怎么表示溶液的浓度更方便呢? 【概念形成】物质的量浓度: 。
符号为 ,单位是 ,计算公式: 。
【概念辨析】1.1mol/L NaOH 溶液的含义是什么?2. 100mL1mol/LNaOH 溶液中,NaOH 的物质的量是多少?从该溶液中倾倒出20mL ,此20mLNaOH 溶液的物质的量浓度还是1mol/L 吗?为什么?3.将10gNaOH 溶解在250mL 水中,所得溶液的物质的量浓度是1mol/L 吗?【知识体系】物质的量浓度注意要点:1.溶质用物质的量表示,而不是用质量表示。
2.V 是溶液的体积并非溶济的体积。
3.从某溶液中提取出任意体积的溶液,其物质的量浓度都相同,但所含溶质的物质的量因体积不同而不同。
4.能与水发生反应的物质溶于水后,溶质的判断:(1)Na 、Na 2O 、Na 2O 2 NaOH (2)CO 2、SO 2、SO 3 H 2CO 3、H 2SO 3、H 2SO 4(3)NH 3 NH 3•H 2O (计算时仍以NH 3 计算)(4)带有结晶水的物质作为溶质时,其“物质的量”的计算:用带有结晶水的物质的质量除以带有结晶水物质的摩尔质量。
【概念运用】1.用40gNaOH 配成2L 溶液,其物质的量浓度___ _ ____mol/L2.58.5gNaCl 配成500mL 溶液,其物质的量浓度___ ____mol/L溶于水 溶于水溶于水3.标准状况下,22.4LHCl配成0.5L盐酸,其物质的量浓度___ _____mol/L4.物质的量浓度为2mol/L的硫酸溶液250mL,含硫酸的物质的量为_____ _____mol过渡:1mol/L的氯化钠和氯化镁溶液各1L,溶质的物质的量相等吗?溶液中有哪些微粒?微粒的数目是多少,相同吗?【知识拓展】1.0.5L 2mol/L K2SO4溶液中,含有K+的物质的量为,K+的物质的量浓度为,含有SO42-的物质的量为,SO42-的物质的量浓度为。
高中化学学习材料(灿若寒星**整理制作)物质的量浓度及其应用一.选择题(每小题有1个选项符合题意)1.设N A为阿伏加德罗常数的值,下列关于0.2 mol/L Ba(NO3)2溶液的说法中不正确的是()。
A.2 L溶液中阴、阳离子的总数为1.2 N AB.500 mL溶液中NO3-的浓度为0.2 mol/LC.500 mL溶液中Ba2+的浓度为0.2 mol/LD.500 mL溶液中NO3-的总数为0.2 N A2.下列说法中正确的是()A.1 L水中溶解了58.5 g NaCl,该溶液的物质的量浓度为1 mol/LB.从1 L 2 mol/L的H2SO4溶液中取出0.5 L,该溶液的浓度为1 mol/LC.配制500 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液,需62.5 g胆矾D.中和100 mL 1 mol/L的H2SO4溶液,需NaOH 4 g3.20℃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,则下列说法中不正确...的是() A.25℃时,饱和KCl溶液的浓度大于4.0 mol·L-1B.此溶液中KCl的质量分数为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-34.在无土栽培中,需配制1L含0.50 mol·L-1的NH4Cl、0.16 mol·L-1KCl、0.24 mol·L-1K2SO4的混合溶液,但当时没有K2SO4固体,若用(NH4)2SO4固体代替,需用KCl、NH4Cl、(NH4)2SO4三种固体的物质的量(单位为mol)分别为() A.0.40、0.50、0.12 B.0.66、0.50、0.24C.0.64、0.50、0.24 D.0.64、0.02、0.245.某氯化镁溶液的密度为1.18 g·cm-3,其中镁离子的质量分数为5.1%,300 mL该溶液中Cl-的物质的量约等于() A.0.37 mol B.0.63 molC.0.74 mol D.1.5 mol6.将溶质的质量分数为14%的KOH溶液加热蒸发掉100 g水后,得到溶质的质量分数为28%的溶液80 mL,此时溶液的物质的量浓度为()A.5 mol·L-1B.6.25 mol·L-1C.7 mol·L-1D.6.75 mol·L-17.将标准状况下的a L HCl (g)溶于1000 g水中,得到的盐酸密度为b g·cm―3,则该盐酸的物质的量浓度是()A.a/22.4 mol·L―1B.ab/22400 mol·L―1C.ab/(22400+36.5 a) mol/L D.1000 ab/(22400+36.5 a) mol/L8.某氯化镁溶液的密度为1.18 g·cm―3,其中镁离子的质量分数为5.1%,300 mL该溶液中Cl―离子的物质的量约等于()A.0.37 mol B.0.63 mol C.0.74 mol D.1.5 mol9.用10 mL的0.1 mol·L-1 BaCl2溶液恰好可使相同体积的硫酸铁、硫酸锌和硫酸钾三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是()。
A.3∶2∶2 B.1∶2∶3 C.1∶3∶3 D.3∶1∶110.0.5 L mol·L-1 FeCl3溶液与0.2 L mol·L-1 KCl溶液中的Cl-的数目之比为()。
A.5∶2 B.3∶1 C.15∶2 D.1∶3二、填空题(1)在400 mL 2 mol·L-1的H2SO4溶液中,溶质的质量是________。
此溶液中的H+的物质的量浓度为________,SO42-的物质的量浓度为________。
(2)在标准状况下,700 L NH3的物质的量为________,全部溶解在1L水中,所得溶液中溶质的质量分数为________。
如果该氨水的密度为0.85 g·cm-3,则氨水的体积为________,NH3的物质的量浓度为________。
三、计算题1.向50 mL Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中加入过量的BaCl2溶液,得到14.51 g白色沉淀,向白色沉淀中加入过量的稀HNO3,充分反应后,沉淀减少到4.66 g,并有气体产生。
(1)原混合溶液中Na2SO4和Na2CO3的物质的量浓度各是多少?(2)产生的气体的物质的量为多少?2.某研究性学习小组欲用化学方法测量一个不规则容器的体积。
把35.1 g NaCl放入500 mL的烧杯中,加入150 mL蒸馏水。
待NaCl完全溶解后,将溶液全部转移到容器中,用蒸馏水稀释至完全充满容器。
从中取出溶液100 mL,该溶液恰好与20 mL 0.100 mol·L-1 AgNO3溶液完全反应。
试计算该容器的体积。
【答案与解析】1.【答案】B【解析】据电离方程式:Ba(NO3)2==Ba2++2NO3―,知n (NO3―)=2n (Ba2+)=2n [Ba(NO3)2],2 L溶液中阴、阳离子的总数=2 L×0.2 mol/L×3×N A=1.2 N A;500 mL溶液中NO3-的总数为0.5 L×0.2 mol/L×2 N A=0.2 N A;离子浓度与溶液体积无关,只与化学式中的角码(或角标)有关,所以c (NO3-)=2c (Ba2+)=2c [Ba(NO3)2]=2×0.2 mol/L=0.4 mol/L。
2.【答案】 C【解析】A中58.5 g NaCl的物质的量为1 mol,但溶液的体积并不是1L水的体积,所以物质的量浓度无法计算;B 取出0.5 L的溶液,它的浓度并未发生变化,仍为2 mol/L,0.5 L溶液中所含的溶质是1L溶液中的一半;C中因为500 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液中,CuSO4的物质的量为0.5 L×0.5 mol/L=0.25 mol,所以胆矾的物质的量也应为0.25 mol,即质量为0.25 mol×250 g/mol=62.5 g;D中因为H2SO4的物质的量为0.1L×1 mol/L=0.1 mol,中和0.1 mol H2SO4需NaOH应为0.2 mol,即0.2 mol×40 g/mol=8 g。
3.【答案】 D【解析】温度升高,KCl的溶解度增大,饱和溶液的浓度增大,A正确;,B正确;在一定温度条件下,饱和KCl溶液的密度一定比不饱和KCl溶液密度大,C正确;将此饱和溶液蒸发部分水,再恢复到20℃,会有晶体析出,但剩余溶液还是饱和溶液,其密度还是等于1.174 g·cm-3,D 不正确。
4.【答案】 D【解析】根据离子的物质的量来判断:n(NH4+)=0.50 mol,n(Cl-)=(0.50+0.16) mol=0.66 mol,n(K+)=(0.16+0.24×2)mol=0.64 mol ,n(SO42-)=0.24 mol,0.64 mol K+来自KCl,则n(KCl)=0.64 mol,SO42-只能来自(NH4)2SO4,则(NH4)2SO4为0.24 mol,0.66 mol Cl-由KCl和NH4Cl共同提供,而0.64 mol KCl提供了0.64 mol Cl-,故0.02 mol Cl-由NH4Cl 提供,此时NH4+恰好为(0.02+0.24×2)mol=0.50 mol。
5. 【答案】 D【解析】因,则n(Cl-)=2×0.75 mol=1.5 mol,故选D。
6. 【答案】 B【解析】设蒸发浓缩后溶液物质的量浓度为x,根据蒸发前后溶质质量守恒,则7. 【答案】D【解析】欲求溶液的物质的量浓度,需知溶质的物质的量和溶液的体积。
溶液的体积不等于HCl (g)的体积,也不等于HCl (g)和H2O的体积之和,而要根据溶液的密度求得。
不同浓度的溶液混合或溶质和溶剂混合时,体积不能加和,但质量可以加和。
因此可以通过混合后的总质量与密度来求混合后的总体积,进一步求得溶液的物质的量浓度。
n (HCl)=a L/22.4 mol·L-1c (HCl)=n (HCl)/V (盐酸)=1000 ab/(22400+36.5 a) mol/L8. 【答案】D【解析】本题考查溶液溶质质量分数与物质的量浓度的换算。
m (Mg2+)=300 mL+1.18 g·cm-3×5.1%=18 g,,所以MgCl2溶液中含有n (Cl-)=2·n (Mg2+)=2×0.75 mol=1.5 mol。
提示:通过计算溶液中含有的Mg2+的质量和MgCl2的组成,可直接求得n (Cl-),没有必要求浓度,再根据溶液体积求物质的量。
9.【答案】C【解析】三个反应的本质是Ba2++SO42―==BaSO4↓,依题意Ba2+的物质的量相等,故三种盐溶液中SO42―的物质的量相等,物质的量浓度相同,依此则可推出三种盐的物质的量浓度之比为1∶3∶10.【答案】C【解析】0.5 L 1 mol·L―1 FeCl3溶液中的Cl―的数目为0.5 L×1 mol·L-1×3×N A=1.5×N A,0.2 L 1 mol·L―1 KCl溶液中Cl―的数目为0.2 L×1 mol·L-1×1×N A=0.2×N A,它们的Cl-数目之比为15∶2。
二、填空题【答案】(1)78.4 g 4 mol·L―1 2 mol·L―1(2)31.25 mol 34.7% 1.8L 17.36 mol·L―1【解析】(1)n=cV=2 mol·L―1×0.4 L=0.8 mol,m (H2SO4)=n·M=0.8 mol×98 g·mol-1=78.4 g;c (H+)=2c (H2SO4)=4 mol·L―1;c (SO42―)=c (H2SO4)=2 mol·L―1。
(2)31m 700L (NH )31.25mol 22.4L molV n V -===⋅; 113331.25mol 17g mol 100%34.7%31.25mol 17g mol 110mL 1g cmw ---⨯⋅=⨯=⨯⋅+⨯⨯⋅; 13332331.25mol 17g mol 110mL 1g cm (NH H O)0.85g cmmV ρ---⨯⋅+⨯⨯⋅⋅==⋅=1.8×103 mL=1.8 L ; 1331.25mol (NH )17.36mol L 1.8Ln c V -===⋅。