高一化学物质的量浓度1

备课资料一、溶液的电荷守恒规律因为任何溶液都显电中性，故溶液中阳离子所带的正电荷数应等于溶液中阴离子所带的负电荷数，这个规律就称之为电荷守恒规律。在具体应用时，通常可以阳离子所带的正电荷数就等于阳离子的物质的量或阳离子物质的量浓度乘以每一个阳离子所带的正电荷数。阴离子所带的负电荷数就等于阴离子的物质的量或阴离子物质的量浓度乘以每一个阴离子所带的负电荷数。例如：1.在Na2SO4溶液中Na2SO4=2Na＋＋SO24c(Na＋)=2×c(SO24)2.在K2SO4、MgSO4的混合溶液中K2SO4=2K＋＋SO24MgSO4=Mg2＋＋SO24c(K＋)＋2×c(Mg2＋)=2×c(SO24)［例］在Ca(NO3)2和Ba(NO3)2的混合溶液中，Ca2＋的物质的量浓度为0.25mol/L，NO3的物质的量浓度为1.5mol/L，求该溶液中Ba2＋的物质的量浓度。解析：在Ca(NO3)2、Ba(NO3)2的混合溶液里存在电荷守恒关系。解：设Ba2＋的物质的量浓度为x。由溶液里的电荷守恒规律得：2×c(Ba2＋)＋2×c(Ca2＋)=c(NO3)2x＋2×0.25mol/L=1.5mol/Lx=0.5mol/L答：溶液里Ba2＋的物质的量浓度为0.5mol/L。二、溶液等体积混合的规律例1溶质质量分数分别为a%和5a%的H2SO4溶液按等体积混合，混合溶液中H2SO4的质量分数为A.3a%B.6a%C.＞3a%D.＜3a%解析：设a%、5a%的溶液的密度分别为ρ1、ρ2，各取体积VmL，混合溶液里H2SO4的质量分数x%。根据溶液稀释定律，得：ρ1Va%＋ρ2V5a%=(ρ1V＋ρ2V)·x%x=21215×a即x=(1＋2124)·a因为H2SO4溶液的密度大于1，浓度越浓，密度越大，即ρ2＞ρ1所以ρ1＋ρ2＜2ρ2，2124＞2，(1＋2124)a＞3a答案：C例2已知氨水的密度为0.990g/cm3时，NH3的质量分数2%，氨水的密度为0.930g/cm3时，NH3的质量分数为18%。溶质质量分数分别为a%和5a%的氨水按等体积混合，混合溶液中NH3的质量分数为A.3a%B.6a%C.＞3a%D.＜3a%解析：a%、5a%的溶液的密度分别为ρ1、ρ2，各取体积VmL，混合溶液里NH3的质量分数为x%。根据溶液稀释定律，得：ρ1Va%＋ρ2V5a%=(ρ1V＋ρ2V)x%x=21215×a即x=(1＋2124)a因为氨水溶液的密度小于1，浓度越浓，密度越小，即ρ1＞ρ2所以ρ1＋ρ2＞2ρ2，2124＜2，(1＋2124)a＜3a答案：D规律总结见下表同溶质、同溶剂的溶液A和B，其密度分别为ρA和ρB，溶质质量分数分别为wA和wB。A和B等体积混合后所得溶液C的密度为ρC，溶质的质量分数为wC、ρA、ρB、wA、wB、wC之间的关系有如下规律。结论：①当浓度越大其密度越大的同溶质水溶液等体积相混(ρ＞1)，所得混合后溶液溶质的质量分数大于混合前两溶液溶质质量分数的平均值。如H2SO4、NaOH、NaCl等溶液。②当浓度越大其密度越小的同溶质水溶液等体积相混(ρ＜1)，所得混合后溶液溶质的质量分数小于混合前两溶液溶质质量分数的平均值。如NH3、CH3CH2OH溶液。三、气体溶于水计算中的常见错误下面用一个具体的例子进行说明。如：标准状况下将67.2LHCl气体溶于440mL水中，所得盐酸密度为1.1g·cm－3。求该盐酸的物质的量浓度和溶质的质量分数。错因分析：物质的量浓度计算中，溶液的体积应以升为单位，而在以上计算中得到的溶液体积单位为毫升，计算结果的单位为mol·cm－3。本题的正确解法如下：答：该盐酸的物质的量浓度为6mol·L－1，溶质的质量分数为20%。四、有关物质的量浓度计算的主要类型1.溶质、溶液、浓度的换算求算溶液的物质的量浓度或溶质的物质的量时，溶液的体积单位应是L，溶质一定要用物质的量表示，单位是mol。如给出的溶质是用质量或气体的体积(标况下)表示时，应根据有关公式换算为“物质的量”。带有结晶水的物质做为溶质时，其溶质物质的量的计算，用带结晶水的物质的质量除以带有结晶水物质的摩尔质量即可。如：把71.5克碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)溶于水，配成250mL溶液，计算此溶液的物质的量浓度。解：m(Na2CO3·10H2O)=286g·mol－1，n(Na2CO3·10H2O)=1-molg286g5.71=0.25mol=n(Na2CO3)c(Na2CO3)=L0.25mol25.0=1mol·L－1。2.有关一定物质的量浓度溶液稀释的计算用水稀释溶液时，稀释前后溶液中所含溶质的物质的量是不变的，故有：c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀)对于同一溶质的两种不同浓度的溶液混和时，混合后溶液中所含溶质的总量等于两种原溶液中溶质的质量和，混合溶液的总质量等于两种原溶液的质量之和，但体积不等于两种原溶液的体积和，对于混和后溶液的体积应通过溶液的密度换算。［例］在100mL36.5%的浓盐酸(密度为1.18g·cm－3)中加入多少mL2mol·L－1稀盐酸(密度为1.08g·cm－3)，才能配成6mol·L－1的盐酸(密度为1.10g·cm－3)？解：设需加入2mol·L－1盐酸的体积为V，混合溶液中溶质的物质的量为：13molg36.536.5%cmg1.18mL100＋V·2mol·L－1=1.18mol＋2Vmol·L－1混合溶液的体积为：3333cmg1.10cmg1.08cmg1.18cmg1.18mL100VV=33cmg1.1cmg1.08mL118V混合溶液的物质的量浓度为：6mol·L－1=1-331LmL1000cm1.1cmg1.08mL118Lmol2mol1.18gVV解之:V=0.138L=138mL。答：需2mol·L－1的稀盐酸138mL。五、玻璃量器在中学化学范围内常见的玻璃量器有烧杯、量杯、量筒、容量瓶、酸（碱）式滴定管、锥形瓶、移液管等。1．玻璃量器的外部特征由于用于测量液体体积，故玻璃量器最明显的一个特征即是每一量器上都标有刻度线(至少一条)和数字标记。有的还标有温度等其他符号。玻璃量器以毫升为计量单位，用国际符号“mL”标出。标定的标准温度为20℃，精度较高的量器刻度线一般较细，分度也多，数字标在右侧或偏右上方。容量瓶和移液管的刻度只有一条环形标线，在指定温度下，当溶液到液面最低处与标线相切时，所容纳的液体体积就等于量器标示的体积。2．玻璃量器的使用注意事项容量瓶有无色和棕色之分。配制不同体积的溶液，应选用相应体积的容量瓶。瓶与瓶口要吻合，不漏水，注入的液体应达到室温。配置溶液时，不能用手掌贴住瓶体，以免引起体积变化。容量瓶不能储液，也不能加热。滴定管也有无色和棕色之分，棕色滴定管用于盛装见光易分解的溶液。常见滴定管的容积有20mL、25mL、50mL、100mL等四种规格。精度为O.01～O.02mL。正确读取容积刻度是保证计量准确的关键，使用前要检查玻璃活塞是否转动灵活和不漏水，否则要在活塞上涂凡士林，向同一方向旋转，直到紧贴吻合。用时要赶出尖嘴部分的气泡，用毕应将滴定管立即洗净，并装满蒸馏水，管口套上防尘套。长期不用时活塞处要衬上纸条，防止黏结。量简分10～1000mL等多种，10mL量筒的分刻度是O.2mL，1000mL量筒的分刻度是10mL。量取液体时，量筒大小应选用合适的规格，不要用大量筒量取少量液体，也不要用小量简多次量取体积较大的液体。量筒不可加热，也不能直接用于配制溶液。3．玻璃容量仪器的校正滴定管、移液管、容量瓶等容量仪器，在出厂前都由当地计量部门做过检验和校正，在一般实验中可以直接使用而不必校正。在准确度要求较高的实验中，容量仪器都必须再校正。校正容量仪器时常采用衡量法和比较法。衡量法：用衡量法校正容量仪器时。要使用物体在真空中和空气中的质量关系式：m0=m+ρ（1m-2m）（1）式中m0是物体在真空中的质量，m是物体在空气中的质量，ρ是空气的密度，ρ1是物体的密度，ρ2是砝码的密度。用上式可以求得物体在真空中的质量。在空气里和室温下称量，必须考虑空气的浮力和玻璃容器的体积膨胀对称量的影响。通常在测出任意温度下容器的体积后，再由下式算出20℃时容器的准确体积：V20=Vt+0.000025Vt（20一t）（2）式中V20是容器在20℃的体积，Vt是容器在t℃的体积。O.000025是一般玻璃体的膨胀系数。上述(1)(2)两式可用于校正滴定管、容量瓶等容量仪器的体积。容量比较法比衡量法操作简单，因此在要求不太严格的实验中可以用容量比较法校正。容量比较法用一种已校正过的容量仪器作为标准，来校正另一种容量仪器。例如，用已校正过的25mL的移液管来校正100mL的容量瓶，可用移液管吸取4次25mL的纯水注入100mL的容量瓶中，然后观察水准线是否正在容量瓶的标线上。如果有误差，可以标记出来，在今后的使用中，此容量瓶的容积以100mL准确容积的标线为准。这种方法是相对的，所以在使用中应将此容量瓶和移液管配套使用。综合能力训练1．用98%的浓H2SO4（密度1.84g·cm－3）配制4mol·L－1稀H2SO4250mL，需加入水的体积是（）A．152mLB．150mLC．195.7mLD无法确定答案：D2．300mL某浓度的NaOH溶液中含有60g溶质，现欲配制1mol·L－1NaOH溶液，应取原溶液与蒸馏水的体积之比约为()A．1：4B．1：5C．2：1D．2：3答案：A3．将标准状况下的aHCl(g)溶于1000g水中，得到的盐酸的密度是bg·cm－3，则该盐酸的物质的量浓度是()A．a／22.4mol·L一1B．ab／22400mol·L一1C．ab／(22400+36.5a)mol·L一1D．1000ab／(22400+36.5a)mol·L一1答案：D4．某学生准备用质量分数为98％、密度为1.84g·cm－3的浓硫酸配制0.2mol·L一1的硫酸溶液500mL。试回答下列问题：(1)从下列用品中选出实验所需要的仪器或用品(填序号)______________。A．500mL烧杯B．100mL烧杯C．10mL量筒D．100mL量筒E：500mL容量瓶F．1000mL容量瓶G．广口瓶H．托盘天平I．玻璃棒除选用上述仪器外，尚缺少的仪器或用品是__________。(2)容量瓶上需要标有：①温度②浓度③容量④压强⑤刻度线⑥酸式或碱式，六项中的()A．①③⑤B．②④⑥C．③⑤⑥D．①②③(3)某学生通过计算后的实验操作如下：(a)用量简量取5.2mL浓硫酸；(b)向量筒中加入少量蒸馏水，并用玻璃棒搅拌；(c)立即将稀释后的溶液转入容量瓶中；(d)然后小心地往容量瓶中加蒸馏水至刻度线；(e)把容量瓶盖盖紧，再振荡摇匀。指出上述实验过程中的错误之处___________________。答案：(1)ACEI胶头滴管(2)A(3)abcd