第4讲 一定物质的量浓度及其溶液的配制
[考纲要求] 1.了解溶液、溶解度、溶液中溶质的质量分数的概念。2.了解物质的量浓度的含义。3.能按要求配制一定物质的量浓度的溶液,会进行有关误差分析。4.会根据物质的量与溶液的体积、溶液的物质的量浓度之间的相互关系进行有关计算。
考点一 物质的量浓度及相关计算
内容 物质的量浓度 表示单位体积溶液里所含定义 溶质B的物质的量的物理量 单位 计算公式 深度思考 1.观察两个试剂瓶上的标签,回答下列问题。
mol·L nc= V-1质量分数 用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成的物理量 m(溶质)w=×100% m(溶剂)溶解度 在一定温度下,某固体物质在100_g溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所溶解溶质的质量 g m(溶质)S=×100g m(溶剂)
(1)“5%硫酸铜溶液”中的5%是什么含义?
答案 5%表示硫酸铜溶液的质量分数,即100g硫酸铜溶液中含有5g硫酸铜溶质。 (2)0.4mol·LNaCl溶液中的0.4mol·L表示的含义是什么? 答案 1L该NaCl溶液中所含NaCl的物质的量是0.4mol。
(3)从上述两种溶液中分别取出5mL,硫酸铜溶液的质量分数为__________,NaCl溶液的浓度为______________。 答案 5% 0.4mol·L
解析 溶液一旦配好,它的质量分数及浓度就不再改变;从中取出部分溶液,其质量分数及浓度也不变。
2.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)1L水中溶解5.85gNaCl所形成的溶液的物质的量浓度是0.1mol·L( ) (2)将25gCuSO4·5H2O晶体溶于75g水中所得溶质的质量分数为25%( )
- 1 -
-1
-1
-1
-1
(3)在100mL的烧杯中,加入10g食盐,然后注入90mL的水,充分溶解后,所得溶质的质量分数为90%( )
(4)将40gSO3溶于60g水中所得溶质的质量分数为40%( )
(5)将62gNa2O溶于水中,配成1L溶液,所得溶质的物质的量浓度为1mol·L( ) (6)T℃时100g饱和食盐水中,含有NaCl的质量为mg,则该温度时,NaCl的溶解度是mg( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
n
1.c=中的V是溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质和溶剂的体积之和。
V
2.将CuSO4·5H2O晶体溶于水,其溶质是CuSO4;将Na、Na2O、Na2O2溶于水,其溶质是NaOH;将SO3溶于水,所得溶质是H2SO4。
3.配制一定质量分数的溶液,所选烧杯的规格一般应大于溶液体积的一倍。 4.在溶解度的概念中,“100”指的是100g溶剂(通常是H2O),而不是溶液。
-1
nB
题组一 根据cB=的计算
V
1.若20g密度为ρg·cm的Ca(NO3)2溶液中含有2gCa(NO3)2,则溶液中NO3的物质的量浓度为( ) A.C.
ρ-1
mol·L 400
B.D.
20-1
mol·L ρ
25ρ-1
mol·L 41
-3
-
50ρ-1
mol·L 41
答案 C
2g
-1
164g·mol25ρ50ρ-1-
解析 Ca(NO3)2的物质的量浓度为=mol·L,NO3的物质的量浓度为
20g4141
-1
1000ρg·Lmol·L。
2.在标准状况下,将VLA气体(摩尔质量为Mg·mol)溶于0.1L水中,所得溶液的密度为ρg·cm,则此溶液的物质的量浓度(mol·L)为( ) A.C.
Vρ
MV+2240
1000VρB. (MV+2240)
D.1000VρM(MV+2240)
-3
-1
-1
-1
MV
22.4(V+0.1)ρ
答案 B
- 2 -
解析 气体的物质的量为
VVmol,所得溶液的质量为(×M+100)g,则此溶液的物质的22.422.4
VV1000Vρ-1-1
量浓度为mol÷[(×M+100)g÷(1000ρg·L)]=mol·L。
22.422.4(MV+2240)
规避两个易错点
1.气体溶于水,溶质是该气体与水反应生成的物质,NH3溶于水后主要溶质是NH3·H2O,但以NH3计算。
2.气体溶于水,溶液的体积不是溶剂的体积更不是气体体积与溶剂体积之和,应根据V=m(气体)+m(溶剂)
进行计算。
ρ
题组二 关于物质的量浓度、质量分数、溶解度的换算
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,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
-1
-3
________________________________________________________________________。 (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
________________________________________________________________________。 100w4000c
答案 (1)g (2)g
1-w1000d-40c
25m4c-1-1
(3)mol·L (4)25dwmol·L (5)%
VdS25Sd-1
(6)×100% (7)mol·L 100+S100+Sw解析 (1)S=×100g(溶解度定义)
1-w
- 3 -
40cS4000c(2)= S=g 1000d100+S1000d-40cmg
-1
40g·mol25m-1
(3)c==mol·L -3
V×10LV
1000mL·L×dg·cm×w-1
(4)c==25dwmol·L -1
40g·mol40g·mol×cmol·L4c(5)w=% -1-3×100%=
1000mL·L×dg·cmd(6)w=
S
×100% 100+S
-1
-1
-1
-3
S
-140g·mol25Sd-1
(7)c==mol·L
(100+S)g100+S-3-1
L·mL-3×10
dg·cm
有关物质的量浓度计算的一般方法
n溶质的质量
1.由定义出发,运用守恒(溶质守恒、溶剂守恒等)及公式c=、质量分数=×100%
V溶液的质量进行推理,注意密度的桥梁作用,不要死记公式。
2.在进行物质的量浓度、质量分数、溶解度三者之间的转换时,除利用上述方法外,我们还可以运用假设法,使问题简单化。
例如已知溶质的质量分数w,溶液的密度为ρg·cm,溶质的摩尔质量为Mg·mol,求物质的量浓度c。
我们可以假设溶液为1L,所以溶液质量为1×1000×ρg,溶质的质量为1×1000×ρ×wg,溶质的物质的量为mol·L。
题组三 电荷守恒法在物质的量浓度计算中的应用
4.把500mL含有BaCl2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( ) A.0.1(b-2a) mol·L B.10(2a-b) mol·L C.10(b-a) mol·L D.10(b-2a) mol·L 答案 D
- 4 -
-1-1-1-1
-1
-3
-1
1000ρw1000ρw
mol,这样我们就很容易求出该溶液的物质的量浓度c=MM