第四课时 物质的量浓度及有关计算
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物质的量浓度总结及有关计算C=n/V其中,C表示浓度,n表示溶质的物质的量,V表示溶液的体积。
在化学实验中,常用的计算物质的量浓度的方法有以下几种:1.已知溶质质量和溶液体积计算浓度:在这种情况下,先将溶质质量单位转为克,体积单位转为升,然后代入浓度计算公式C=n/V,即可得到浓度。
2.已知溶质摩尔质量和溶液体积计算浓度:溶质摩尔质量是指溶液中每摩尔溶质占据的质量。
先将溶质质量单位转为克,然后除以溶质摩尔质量,得到溶质的物质的量。
然后将溶质物质的量代入浓度计算公式中,即可得到浓度。
3.已知溶液中溶质物质的量和溶液体积计算浓度:直接代入浓度计算公式C=n/V,即可得到浓度。
摩尔分数(X)是指溶质的物质的量与溶液总物质的量之比。
摩尔分数计算公式如下:X = n(sol)/n(tot)其中,n(sol)表示溶质的物质的量,n(tot)表示溶液中所有物质的物质的量。
体积分数(C)是指溶质的体积与溶液总体积之比。
体积分数计算公式如下:C = V(sol)/V(tot)其中,V(sol)表示溶质的体积,V(tot)表示溶液的体积。
摩尔分数和体积分数可以通过物质的量浓度转换得到。
假设溶液中溶质的物质的量为n(sol)、溶液总物质的量为n(tot),溶质的体积为V(sol)、溶液的体积为V(tot),摩尔浓度为C,摩尔分数为X,体积分数为C,则有以下关系式:C = n(sol)/V(tot)X = n(sol)/n(tot)C = X*ρ(sol)C = X*M(sol)/M(tot)C = X*(V(mol)/V(sol))其中,ρ(sol)表示溶液的密度,M(sol)表示溶质的摩尔质量,M(tot)表示溶液总物质的摩尔质量,V(mol)表示溶液的摩尔体积。
在物质的量浓度的计算中,还可以通过反应比例关系来计算。
比如,在化学反应中,当已知其中一物质的物质的量浓度时,可以通过反应的化学方程式中的物质的量比例关系,计算其他物质的物质的量浓度。
第一章从实验学化学第二节化学计量在实验中的应用第 4 课时物质的量浓度的有关计算三维目标【知识与技能】1. 使学生掌握一定物质的量浓度的溶液加水稀释的计算。
2. 掌握物质的量浓度与溶质质量分数的换算。
3. 培养学生综合运用知识的能力和综合计算的能力。
【过程与方法】通过有关物质的量浓度的计算学习,培养逻辑思维能力。
【情感态度与价值观】培养学生的学习兴趣,以及严谨求实的学习态度;培养学生基本的科学素养。
教学重点1. 有关物质的量浓度概念的计算。
2. 溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算。
教学难点有关物质的量浓度计算的类型及基本解题方法。
教学过程(新课导入)上节课我们学习了物质的量浓度的相关概念以及一定物质的量浓度溶液的配制,下面,我们根据物质的量浓度的概念来进行一些相关计算。
【板书】一、根据定义式计算物质的量浓度【例题】将28.4 g Na2SO4溶于水配成250 mL溶液,计算溶液中溶质的物质的量浓度,并求出溶液中Na+和SO42-的物质的量浓度。
(教师)请大家用规范的解题格式解答此题。
(学生作答)解:n(Na2SO4)=m(Na2SO4)/M(Na2SO4)=28.4g/142g·mol-1=0.2 molc(Na2SO4)=n(Na2SO4)/V(液)=0.2 mol/0.25L =0.8 mol·L-1因为Na2SO4===2Na++SO42-故溶液中n(Na+)=2n(Na2SO4)=2×0.2 mol=0.4 moln(SO42-)=n(Na2SO4)=0.2 mol则c(Na+)= n(Na+)/V(液)=0.4 mol /0.25L=1.6 mol·L-1;c(SO42-)= n(SO42-)/V(液)=0.2 mol /0.25L =0.8 mol·L-1。
答:所配溶液中溶质的物质的量浓度为0.8 mol·L-1,Na+和SO42-的物质的量浓度分别为1.6 mol·L-1和0.8 mol·L-1。
(2009广东化学,6)设n A 代表阿伏加德罗常数(N A )的数值,下列说法正确的是 ( )A .1 mol 硫酸钾中阴离子所带电荷数为n AB .乙烯和环丙烷(C 3H 6 )组成的28g 混合气体中含有3n A 个氢原子 C .标准状况下,22.4L 氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为n AD .将0.1mol 氯化铁溶于1L 水中,所得溶液含有0.1n A答案 C解析 1molK 2SO 4 中含有阴离子物质的量为1mol ,则所带电荷数为2n A ,A 错;乙烯和环丙烷混合气可表示为(CH 2)n ,因此氢原子数为:n A=4 n A ,B 错;Cl 2+2NaOH=NaCl+NaClO+H 2O ,Cl 2发生的歧化反应,标况下,22.4L 氯气约1mol ,此反应转移的电子数为n A ,C 正确;D 项要考虑铁离子的水解,故D 错。
考点一 物质的量浓度3Fe28.2.14gn n2.溶质的质量分数深度摸索1溶液中溶质的判定2混淆溶液的体积和溶剂的体积3部分与整体的关系4 物质的量浓度与溶质质量分数的关系考点二物质的量浓度的运算(师生共同归纳、梳理)1.定义式:c B=n B V2.关系式:c=1 000ρ·wM,或w=cM1 000ρ。
注:一定温度下的饱和溶液中溶质质量分数与溶解度的关系w=S100+S×100%( S—溶解度)3.稀释定律①溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。
②溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。
③溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一样不守恒)。
4. 混合中的运算(1)溶质相同、物质的量浓度不同的溶液的混合运算【考点回忆】考点一 物质的量浓度 (师生讨论归纳) (板书)1.物质的量浓度(1)概念:以单位体积溶液里所含溶质B 的物质的量来表示溶液组成的物理量,符号为c B 。
(2)表达式:c B =n B V 。
第4课时物质的量浓度的有关计算[核心素养发展目标] 1.能从宏观和微观的角度理解微观粒子间的关系。
2.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。
一、溶质物质的量浓度的基本计算1.根据定义式计算溶质的物质的量浓度(1)已知溶质的质量m n c(2)已知溶液中某种粒子的数目N n c例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300mL,经分析其中含有0.0192gCu2+,则水样中硫酸铜的物质的量浓度为________mol·L-1。
答案0.001解析c(Cu2+)=0.0192g64g·mol-10.300L=0.001mol·L-1。
例2已知V L硫酸铁溶液中含Fe3+m g,则该溶液中Fe3+的物质的量浓度为____mol·L-1,SO2-4的物质的量浓度为______mol·L-1,溶质的物质的量浓度为________mol·L-1。
答案m56V3m112Vm112V解析解答本题应注意两点:一是溶液中某离子的物质的量浓度的计算依然从定义出发,即c=nV;二是硫酸铁中n(Fe3+)∶n(SO2-4)=2∶3,那么c(Fe3+)∶c(SO2-4)=2∶3,c[Fe2(SO4)3]=12c(Fe3+)=13c(SO2-4)。
因n(Fe3+)=m gM g·mo l-1=m56mol,c(Fe3+)=nV=m56molV L=m56Vmol·L-1,c(SO2-4)=32c(Fe3+)=3m112Vmol·L-1,c[]Fe2SO43=12c(Fe3+)=m112Vmol·L-1。
根据概念表达式c B =n B V,欲求c B ,先求n B 和V 。
计算溶质的物质的量浓度的关键是从已知条件中找出溶质的物质的量(n )和溶液的体积(V ),据此求出溶质的物质的量浓度c B 。
第4课时有关物质的量浓度的计算一、溶液中各量间的关系二、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质量分数溶质的单位溶液的单位公式物质的量浓度(c B)=______________________溶质的质量分数=______________________特点体积相同,物质的量浓度也相同的任何溶液中,所含溶质的物质的量__________,但溶质的质量__________相同质量相同,溶质的质量分数也相同的任何溶液中,所含溶质的质量________,但溶质的物质的量__________相同物质的量浓度与溶液中溶质的质量分数的换算关系__________________________________________(上式中密度的单位为g/mL,摩尔质量的单位为g/mol)三、稀释定律c1V1=__________;m1w1=____________。
四、电解质溶液中溶质的物质的量浓度跟离子浓度间的关系,需依据电解质的电离方程式判断例如:在Ba(OH)2溶液中2c[Ba(OH)2]=2c(Ba2+)=c(OH -)。
特别提醒①关于物质的量浓度的计算,必须以c B=溶质的物质的量n B溶液的体积V为计算的基础,牢固掌握这一公式,明确各量的具体意义,认识到物质的量的桥梁作用,才能做到精确解题。
②在计算过程中,要注意各种物理量的单位换算关系。
知识点1 根据物质的量浓度定义式的计算1.下列溶液,溶质的物质的量浓度为0.1 mol/L的是()A.含4 g NaOH的溶液1 LB.含0.1 g NaOH的溶液1 LC.含0.2 mol H2SO4的溶液0。
5 LD.含19.6 g H2SO4的溶液1 L知识点2 物质的量浓度和溶质质量分数的换算2.下图是某市售盐酸试剂瓶标签上的部分数据。
盐酸化学式:HCl相对分子质量:36.5外观:合格密度: 1.18g/cm3HCl的质量分数:36。
5%符合GB622-89则该盐酸的物质的量浓度是( )A.3 mol/L B.8.4 mol/LC.11.8 mol/L D.0.5 mol/L知识点3 稀释问题的计算3.300 mL某浓度的NaOH溶液中含有60 g溶质。
第四课时物质的量浓度及有关计算一、学习目标:理解物质的量浓度定义、公式、掌握公式的计算应用范围。
能应用公式熟练的进行有关计算。
二、学习内容简要:物质的量浓度定义:单位体积溶液中所含溶质的物质的量叫物质的量浓度,用符号C表示,单位是mol/L。
公式:C=n/V,是一个专用于溶液有关计算的物理量,既可用于单种溶质的溶液也可用于多种溶质的混合溶液的计算。
稀释公式:C浓V浓=C稀V稀不过有关计算通常不是单一公式的应用,而是以前所学的所有公式定理的综合运用,通常所应用的知识点有:物质的量、粒子数、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积、以及初中所学的溶解度和溶液的质量百分数。
溶解度就是在一定温度下,100克水最多所能溶解的溶质的质量,通常用符号S表示,单位是克或克/100克溶剂。
溶液的质量百分数就是溶液中溶质占溶液总质量的百分数,通常用符号w表示。
饱和溶液的溶质的质量百分数就是:w=s÷(s+100)×100% 。
能否画出这些物理量的关系图来揭示它们之间的联系:三、练习:1、标准状况下,2.24LHCl气体溶于50ml水再稀释成100ml,则最后溶液的物质的量浓度是:2、3.4gNH3溶于水制成100ml溶液,则该溶液的物质的量浓度是:3、将含有3.01×6.02×1023个HCl分子的气体溶于水制成100ml溶液,则溶液的物质的量浓度是:4、一定温度下,某物质的溶解度为25g,则该物质的饱和溶液的质量百分数是:,如果该溶液的密度为1g/ml,则该溶液的物质的量浓度为:5、取20ml 5mol/L的NaOH溶液稀释到100ml,则稀释后的溶液的物质的量浓度为:6、将8ml质量百分数为98%、18mol/L的浓硫酸稀释到100ml,则原浓溶液的密度是:,稀溶液的物质的量浓度是:。
第四课时 物质的量浓度及有关计算一、1.0.5L 1mol/L 的FeCl 3溶液与0.2L 1 mol/L 的KCl 溶液中,Cl -浓度比为A .15∶2B .1∶1C .3∶1D .1∶32.相对分子质量为M 的某物质在室温下的溶解度为S g ,此时测得饱和溶液的密度为 ρg ·cm -3,则该饱和溶液的物质的量浓度是A .110-⋅L mol S M ρB .1)100(1000-⋅+L mol S M S ρ C .110-⋅L mol M S ρ D .11000)100(-⋅+L mol S S M ρ 3.将标准状况下的a L HCl (气)溶于1000g 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 .L mol a /4.22B .L mol ab /22400C .L mol a ab /5.3622400+D .L mol aab /5.36224001000+ 4.NA 为阿伏加德罗常数,下列关于0.2mol/L K 2SO 4溶液的正确说法是A .500mL 溶液中所含K +、SO 42-总数为0.3N AB .500mL 溶液中含有0.1N A 个K +离子C .1L 溶液中K +离子浓度是0.2mol/LD .2L 溶液中SO 42-离子浓度是0.4mol/L5.取100mL 0.3mol/L 和300mL 0.25mol/L 的硫酸注入500mL 容量瓶中,加水稀释至刻度线,该混合溶液中H +的物质的量浓度是A .0.21mol/LB .0.42mol/LC .0.56mol/LD .0.26mol/L6.某Al 2(SO 4)3溶液V mL 中含a g Al 3+,取出V/4 mL 溶液稀释成4V mL 后,SO 42-的物质的量浓度为A .125/54V mol ·L -1B .125a/36V mol ·L -1C .125a/18V mol ·L -1D .125a/V mol ·L -17.有K 2SO 4和Al 2(SO 4)3的混合溶液,已知其中Al 3+的物质的量浓度为0.4mol/L ,SO 42-的物质的量浓度为0.7mol/L ,则此溶液中K +的物质的量浓度为A .0.1mol/LB .0.15mol/LC .0.2mol/LD .0.25mol/L8.在100g 浓度为18mol/L 、密度为ρ的浓硫酸中加入一定量的水稀释成9mol/L 的硫酸,则加入水的体积A .小于100mLB .等于100mLC .大于100mLD .等于mL ρ10010.将4gNaOH 溶解在10mL 水中,稀至1L 后取出10mL ,其物质的量浓度是A. 1mol/LB. 0.1mol/LC. 0.01mol/LD. 10mol/L11.用硫酸铜晶体配制500mL0.1mol/L 的硫酸铜溶液,需要硫酸铜晶体的质量为A. 25gB. 12.5gC. 6.25gD. 37.5g12.实验室常用98%(ρ=1.84g/mL)的浓H 2SO 4配制1:4的稀H 2SO 4,此稀H 2SO 4的密度为1.23g/mL ,其物质的量浓度为A. 4.6mol/LB. 5.7mol/LC. 3.88mol/LD. 18.4mol/L13.由Na 2SO 4和NaNO 3组成的混合物88g 溶于水配制成1L 溶液,此溶液中Na +的浓度为1.2mol/L ,则原混合物中NaNO 3的质量为A. 17gB. 34gC. 25.5gD. 51g14.下列各溶液中,Na +浓度最大的是A. 0.8L0.4mol/L 的NaOH 溶液B. 0.2L0.15mol/L 的Na 3PO 4溶液C. 1L0.3mol/L 的NaCl 溶液D. 4L0.5mol/L 的NaCl 溶液15.将0.1mol/L 的K 2SO 4溶液、0.2mol/L 的Al 2(SO 4)3溶液和纯水混合,要使混合溶液中K +、Al 3+、SO 42-的浓度分别为0.1mol/L 、0.1mol/L 和0.2mol/L ,则所取K 2SO 4溶液、Al 2(SO 4)3溶液、纯水三者体积比是(假定混合后体积不变)A. 1:1:1B. 2:1:2C. 1:1:2D. 2:1:116.已知20g 密度为ρg/mL 的硝酸钙溶液中含有1gCa 2+,则NO 3-的物质的量浓度为A. ρ/400mol/LB. 20/ρmol/LC. 2.5ρmol/LD. 1.25ρmol/L17.溶质的质量分数为14%的KOH 溶液,经加热蒸发去100g 水后,质量分数变成28%,体积为80mL ,则此时溶液的物质的量浓度为A. 5mol/LB. 6mol/LC. 6.25mol/LD. 6.75mol/L18.N A 为阿伏加德罗常数,下列对0.3mol/L 的K 2SO 4溶液的说法中,正确的是A. 1L 溶液中含0.3N A 个钾离子B. 1L 溶液中含0.9N A 个离子(K +、SO 42-)C. 2L 溶液中钾离子浓度是1.2mol/LD. 2L 溶液中含0.6 N A 个离子(K +、SO 42-)19.密度为0.91g/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20.体积为V 、密度为ρ的某溶液中,含有摩尔质量为M 的溶质m 克。
若此溶液中溶质的物质的量浓度为c ,溶质的质量分数为w ,则下列各表示式中不正确的是A. V M m c ⋅=B. w V m ⋅⋅=ρC. ρM c w ⋅= D. w M c 1000⋅=ρ 21.已知某溶液的:①体积、②密度、③溶质和溶剂的质量比、④溶质的摩尔质量,要根据溶质的溶解度计算其饱和溶液的物质的量浓度时,上述条件中必不可少的是A. ①②③④B. ①②③C. ②④D. ①④22.有五瓶溶液分别是:①10mL0.60mol/LNaOH 水溶液;②20mL0.50mol/LH 2SO 4水溶液;③30mL0.40mol/LHCl 水溶液;④40mL0.30mol/LCH 3COOH 水溶液;⑤50mL0.20mol/L 蔗糖水溶液。
以上各瓶溶液所含离子、分子总数的大小顺序是A. ①>②>③>④>⑤B. ②>①>③>④>⑤C. ②>③>④>①>⑤D. ⑤>④>③>②>①23.将12mol/L 的盐酸(ρ=1.19g/cm 3)50mL 稀释成6mol/L 的盐酸(ρ=1.10g/cm 3),需加水的体积为A. 50mLB. 50.5mLC. 55mLD. 59.5mL24.相对分子质量为M 的某物质在室温下的溶解度为S g/100g 水,此时测得饱和溶液的密度为d g/cm 3,则该饱和溶液的物质的量浓度是A. sd M 10mol/L B . )100(1000S M Sd +mol/L C. M Sd10mol/L D. SdS M 1000)100(+mol/L 25.将5mol/L 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 .b a 5mol/LB .b a 10mol/LC .a b 5mol/LD .ba mol/L26.将标准状况下,将VL A 气体(摩尔质量为Mg/mol )溶于0.1L 水中,所得溶液密度为ρg/cm 3,则此溶液的物质的量浓度(mol/L )为A .)2240(+MV V ρB .)2240(100+MV V ρ C .ρ)1.0(4.22+V MV D .100VρM(MV+2240) 27.V mL Al 2(SO 4)3溶液中含有Al 3+a g ,取41V mol 溶液稀释到4V mL ,则稀释后溶液中S042-的物质的量浓度是A .V a 9125mol/LB .V a 18125mol/LC .V a 36125mol/LD .Va 54125mol/L 二、填空题28.1 mol/L 的BaCl 2溶液0.5L 中,含有Ba 2+的微粒是 个。
29.28g KOH 配成250mL 溶液,溶质的物质的量 ,溶液的物质的量的浓度 。
30.配制800mL 63%的硝酸(密度1.4g/cm 3)需浓度为96%的硝酸(密度1.5g/cm 3)mL 。
31.100mL 1 mol ·L -1Al 2(SO 4)3溶液中,含Al 3+离子 mol , 个,含SO 42-离子 mol , 个,100mL 5 mol ·L -1的蔗糖溶液中,含蔗糖分子数与溶液中的 离子数目相同。