物质的量浓度及相关计算

1．概念：表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量，符号为cB。2．表达式：cB＝nBV；3．单位：mol·L－1或mol/L。问题1物质的量浓度相关计算的4个易错点(1)易错点1溶液中溶质判断错误①与水反应的物质。如SO3溶于水后变为H2SO4且水量减少。②含结晶水的物质，如CuSO4·5H2O溶于水，水的量会增加。③溶质发生变化，如弱酸、弱碱和可水解的盐，溶质的离子组成会发生变化。(2)易错点2混淆溶液体积和溶剂体积①不能用水的体积代替溶液的体积，尤其是固体、气体溶于水。②溶液混合体积会发生变化。(3)易错点3一定物质的量浓度溶液的稀释与混合①溶液稀释定律(守恒观点)a．溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1＝m2w2。b．溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1＝c2V2。c．溶液质量守恒，m(稀)＝m(浓)＋m(水)(体积一般不守恒)。②同溶质不同物质的量浓度的溶液的混合计算a．混合后溶液体积保持不变时，c1V1＋c2V2＝c混×(V1＋V2)。b．混合后溶液体积发生改变时，c1V1＋c2V2＝c混V混，其中V混＝m混ρ混。(4)易错点4部分与整体的关系溶质的浓度和离子的浓度不同，要注意根据化学式具体分析计算，如1mol·L－1的Al2(SO4)3溶液中Al3＋的物质的量浓度是2_mol·L－1。[对点练]1.判断下列说法的正误(1)32.2gNa2SO4·10H2O溶于67.8g水中，w(Na2SO4)＝32.2%。()(2)31gNa2O溶于水，配成1L溶液，c(Na2O)＝0.5mol·L－1。()(3)标准状况下22.4LHCl溶于1L水，盐酸的物质的量浓度为1mol·L－1。()(4)欲配制1.00L1.00mol·L－1的NaCl溶液，可将58.5gNaCl溶于1.00L水中。()(5)将10mL1mol·L－1的H2SO4稀释成0.1mol·L－1的H2SO4，可向该溶液中加入90mL水。()(6)将1mol·L－1的NaCl溶液和0.5mol·L－1的BaCl2溶液等体积混合后，不考虑体积变化c(Cl－)＝0.75mol·L－1。()(7)1L0.5mol·L－1CaCl2溶液中，Ca2＋与Cl－的物质的量浓度都是0.5mol·L－1。()问题2物质的量浓度与其他量的换算(1)物质的量浓度和质量分数的关系如图所示，体积为VL，密度为ρg·cm－3的溶液，含有摩尔质量为Mg·mol－1的溶质mg，溶质的质量分数为w，则物质的量浓度c与质量分数w的关系是：c＝nV＝m/MV＝mMV＝1000ρwVMV＝1000ρwM，w＝cM1000ρ。(2)物质的量浓度与溶解度的换算若某饱和溶液的密度为ρg·cm－3，溶质的摩尔质量为Mg·mol－1，溶解度为Sg，则溶解度S与物质的量浓度的关系是：c＝nV＝S/M100＋S1000ρ＝1000ρS＋；S＝100cM1000ρ－cM。[对点练]2.已知某饱和NaCl溶液的体积为VmL，密度为ρg·cm－3，质量分数为w，物质的量浓度为cmol·L－1，溶液中含NaCl的质量为mg。(1)用m、V表示溶液的物质的量浓度____________。(2)用w、ρ表示溶液的物质的量浓度__________。(3)用c、ρ表示溶质的质量分数_______________。(4)用w表示该温度下NaCl的溶解度__________。问题3关于气体溶于水的计算(1)一般思路气体溶于水，求溶液中溶质的物质的量浓度的一般思路：(2)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＝气体＋溶剂ρ进行计算。对点练3．在标准状况下，将VLA气体(摩尔质量为Mg·mol－1)溶于0.1L水中，所得溶液的密度为ρg·cm－3，则此溶液的物质的量浓度(mol·L－1)为()A.VρMV＋2240B.1000VρMV＋2240C.MV＋D．1000VρM(MV＋2240)1．主要仪器：天平、药匙、量筒、玻璃棒、烧杯、容量瓶、胶头滴管。2．容量瓶的构造及使用：(1)容量瓶上标有温度、规格和刻度线。常用规格有50mL、100mL、250mL、1000mL等。(2)容量瓶在使用前要检查是否漏水，其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。3．配制过程：以配制100mL1.00mol·L－1NaCl溶液为例。(1)计算：(2)称量：(3)溶解：(4)移液：(5)洗涤：(6)定容：(7)摇匀：问题一定物质的量浓度溶液配制过程中的误差分析误差分析的依据为c＝nV＝mMV，从以下两个方面具体分析。(1)常见实验操作所造成的误差。（略）(2)容量瓶读数所造成的误差图示：图1使所配溶液体积偏大，浓度偏小；图2使所配溶液体积偏小，浓度偏大。[对点练]4用“偏大”、“偏小”或“无影响”填空，来表示所配制溶液的浓度情况。(1)配制450mL0.1mol·L－1的NaOH溶液，用托盘天平称取NaOH固体1.8g________。(2)配制500mL1mol·L－1的CuSO4溶液，用托盘天平称取胆矾8.0g________。(3)配制NaOH溶液时，天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片，其他操作均正确________。(4)配制NaOH溶液时，NaOH固体放在烧杯中称量时间过长________。(5)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液，需称量溶质4.4g，称量时物码放置颠倒________。(6)用量筒量取浓硫酸时，仰视读数________。(7)配制NaOH溶液时，将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解，未经冷却立即转移到容量瓶中并定容________。(8)转移后，未洗涤小烧杯和玻璃棒，或者未将洗涤液一并转移至容量瓶中________。(9)定容时，加水超过刻度线，用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线________。(10)定容摇匀后，发现液面下降，继续加水至刻度线________。1．固体的溶解度(S)(1)在一定温度下，某固体物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解溶质的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。(2)四个关键词：①条件：在一定温度下；②标准：100_g溶剂；③状态：饱和状态；④单位：g。2．气体的溶解度[来源:Zxxk.Com]通常指该气体(其压强为101kPa)在一定温度对溶解于1体积水里达到饱和状态时气体的体积，常记为1∶x。如NH3、HCl、SO2、CO2等气体常温时的溶解度分别为1∶700、1∶500、1∶40、1∶1。气体溶解度的大小与温度和压强有关，温度升高，溶解度减小，压强增大，溶解度增大。3．溶解度曲线（略）对点练5：1．判断下列说法的正误(1)(2014·广东高考)因为KNO3的溶解度大，故可以用重结晶法除去KNO3中混有的NaCl。()(2)(2014·广东高考)Ca(OH)2能制成澄清石灰水，可配制2.0mol·L－1的Ca(OH)2溶液。()(3)向饱和Na2CO3溶液中加入Na2CO3固体后冷却至室温，其物质的量浓度变大。()(4)将36gNaCl溶于100g水中制成溶液，则NaCl的溶解度为36g。()(5)20℃时，100gNaCl饱和溶液中含有26.5gNaCl，因此NaCl在20℃时的溶解度为26.5g。()(6)在20℃时，100g水中溶解36gNaCl达到饱和状态，因此NaCl在20℃的溶解度为36g。()参考答案对点练1：提示：(1)溶质为Na2SO4，m(Na2SO4)＝142322×32.2g＝14.2g，w(Na2SO4)＝2SO4溶液×100%＝14.2g32.2g＋67.8g×100%＝14.2%。(2)Na2O溶于水生成NaOH，溶质为NaOH，而不是Na2O。(3)HCl溶于水后，没指出溶液的密度，无法计算溶液的体积，无法求c(HCl)。(4)加入水的体积是1L，形成的水溶液的体积不是1L。(5)应该加入水形成100mL溶液。(6)二者c(Cl－)是相等的，混合后不考虑体积变化，c(Cl－)不变，仍为1mol·L－1。(7)Cl－的物质的量浓度是1.0mol·L－1。答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×对点练2：解析：(1)c＝m58.5V1000＝1000m58.5Vmol·L－1。(2)c＝1000mL·ρg·mL－1·w58.5g·mol－1×1L＝1000ρw58.5mol·L－1。(3)w＝58.5g·mol－1·cmol·L－11000mL·ρg·mL－1×100%＝58.5c1000ρ×100%。(4)S100＝w100－w，S＝100w100－wg。答案：(1)1000m58.5Vmol·L－1(2)1000ρw58.5mol·L－1(3)58.5c1000ρ×100%(4)100w100－wg对点练3：解析：选B气体的物质的量为V22.4mol，所得溶液的质量为V22.4×M＋100g，则此溶液的物质的量浓度为V22.4mol÷V22.4×M＋100－1＝1000Vρ＋mol·L－1。对点练4：答案：(1)偏小(2)偏小(3)偏小(4)偏小(5)偏小(6)偏大(7)偏大(8)偏小(9)偏小(10)偏小对点练5：解析：(1)用重结晶法除去KNO3中的NaCl利用了KNO3的溶解度随温度变化大、NaCl的溶解度随温度变化小的性质，这与KNO3的溶解度大没有必然联系。(2)由于Ca(OH)2是微溶物，故无法配制2.0mol·L－1的Ca(OH)2溶液。(3)饱和溶液的浓度不发生变化，Na2CO3固体加入后会析出Na2CO3·10H2O晶体，但溶液仍为饱和溶液。(4)所得溶液不一定是饱和溶液。(5)溶解度应是100g水所溶解的溶质。答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√