
第三單元 物質(zhì)的量濃度及其溶液的配制
考綱定位
核心素養(yǎng)
1.了解物質(zhì)的量濃度(c)的含義并能進行有關(guān)計算。
2.理解溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)的概念并能進行有關(guān)計算。
3.掌握配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)和物質(zhì)的量濃度溶液的方法,會進行有關(guān)誤差分析。
4.了解溶解度、飽和溶液的概念。
5.能根據(jù)化學(或離子)方程式進行有關(guān)計算。
1.宏觀辨識——能從不同角度認識物質(zhì)組成,根據(jù)溶質(zhì)和溶劑認識溶液的組成。
2.證據(jù)推理——根據(jù)溶質(zhì)的物質(zhì)的量、溶液的體積進行物質(zhì)的量濃度的計算。
3.科學探究——根據(jù)問題和目的,進行溶液物質(zhì)的量濃度的配制及探究,在探究中學會評價實驗,進行誤差分析。
考點一| 物質(zhì)的量濃度及其計算
1.物質(zhì)的量濃度
(1)概念:表示單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量的物理量,符號為cB。
(2)表達式:cB=,單位:mol·L-1或mol/L。
2.溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)
(1)概念:用溶質(zhì)的質(zhì)量與溶液質(zhì)量的比值來表示溶液組成的物理量,一般用百分數(shù)表示。
(2)表達式:w(B)=×100%。
3.有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計算
(1)標準狀況下,氣體溶液的物質(zhì)的量濃度的計算
c=
(2)溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)(ω)與物質(zhì)的量濃度(c)的換算過程
1 L(1 000 mL)溶液里溶質(zhì)質(zhì)量m(質(zhì))
=1_000_ρ×ω g?n(溶質(zhì))= mol?物質(zhì)的量濃度c=
mol·L-1。(其中ρ的單位為g/cm3)
注意:溶液中溶質(zhì)的判斷
(1)與水發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì),溶質(zhì)發(fā)生變化,水量減少,如:
Na、Na2O、Na2O2NaOH
CO2、SO2、SO3H2CO3、H2SO3、H2SO4
NH3NH3·H2O(但仍按溶于水的NH3進行計算)
(2)結(jié)晶水合物,溶質(zhì)不變但水量增多,如
CuSO4·5H2OCuSO4,F(xiàn)eSO4·7H2OFeSO4。
4.溶液稀釋、同種溶質(zhì)的溶液混合的計算
(1)溶液稀釋
①溶質(zhì)的質(zhì)量在稀釋前后保持不變,即m1w1=m2w2。
②溶質(zhì)的物質(zhì)的量在稀釋前后保持不變,即c1V1=c2V2。
③溶液質(zhì)量守恒,m(稀)=m(濃)+m(水)(體積一般不守恒)。
(2)溶液混合:混合前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變,即:c1V1+c2V2=c混V混。(若稀溶液混合后體積不變V混=V1+V2;若混合后體積變化V混=)
5.溶液中的電荷守恒
任何電解質(zhì)溶液中均存在電荷守恒,即溶液中陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負電荷總數(shù)。如Al2(SO4)3溶液中的電荷守恒式為3c(Al3+)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-),知其中三種離子的濃度,即可求剩余一種離子的濃度。
1.正誤判斷(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)1 L水中溶解5.85 g NaCl所形成的溶液的物質(zhì)的量濃度是0.1 mol·L-1。( )
(2)將62 g Na2O或78 g Na2O2分別溶于水中,各配成1 L 溶液,所得溶液的物質(zhì)的量濃度均為2 mol·L-1。( )
(3)將1 mol·L-1的NaCl溶液和0.5 mol·L-1 的BaCl2溶液等體積混合后(不考慮體積變化),所得溶液中c(Cl-)=0.75 mol·L-1。( )
(4)已知K2SO4和MgSO4的混合液中c(SO)=0.2 mol·L-1,c(K+)=
0.1 mol·L-1,則c(Mg2+)=0.1 mol·L-1。( )
(5)c(H+)等于0.5 mol·L-1的稀硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為
1.0 mol·L-1。( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
2.對于下列溶液[①5%的CuSO4溶液(密度為1.6 g/mL);
②1 mol·L-1的BaCl2溶液]:
(1)①中CuSO4溶液物質(zhì)的量濃度是________;
(2)②中Ba2+、Cl-的物質(zhì)的量濃度各為_____________________、
____________;
(3)等體積的①②溶液反應(yīng)后(忽略體積變化)Ba2+、Cl-物質(zhì)的量濃度各為________、________。
答案:(1)0.5 mol·L-1 (2)1 mol·L-1 2 mol·L-1
(3)0.25 mol·L-1 1 mol·L-1
考法1 物質(zhì)的量濃度的有關(guān)計算與換算
1.在標準狀況下,將V L A氣體(摩爾質(zhì)量為M g·mol-1)溶于0.1 L水中,所得溶液的密度為ρ g·cm-3,則此溶液的物質(zhì)的量濃度(mol·L-1)為( )
A. B.
C. D.
B [氣體的物質(zhì)的量為 mol,所得溶液的質(zhì)量為
g,則此溶液的物質(zhì)的量濃度為= mol·L-1。]
2.某硫酸鋁和硫酸鎂的混合液中,c(Mg2+)=2 mol·L-1,c(SO)=
6.5 mol·L-1,若將200 mL的此混合液中的Mg2+和Al3+分離,至少應(yīng)加入
1.6 mol·L-1的氫氧化鈉溶液的體積為( )
A.0.5 L B.1.625 L
C.1.8 L D.2 L
D [根據(jù)電荷守恒得:2c(Mg2+)+3c(Al3+)=2c(SO),c(Al3+)==3 mol·L-1,加入氫氧化鈉溶液使Mg2+、Al3+分離,此時NaOH轉(zhuǎn)化為Na2SO4和NaAlO2,由電荷守恒得:
V(NaOH)=
==2 L。]
3.某結(jié)晶水合物的化學式為R·nH2O,其相對分子質(zhì)量為M。25 ℃時,a g該晶體能夠溶于b g水中形成V mL飽和溶液。下列關(guān)系中不正確的是( )
A.該溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為w=%
B.該溶液的物質(zhì)的量濃度為c= mol·L-1
C.該溶液中溶劑與溶質(zhì)的質(zhì)量比為m(水)∶m(溶質(zhì))=∶
D.該溶液的密度為ρ= g·cm-3
A [A項,結(jié)晶水合物的化學式為R·nH2O,該晶體中含有R的質(zhì)量為a g×,所以飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)w=×100%,錯誤。]
考法2 溶液的稀釋與混合的有關(guān)計算
4.V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3+ m g,取 mL該溶液用水稀釋至4V mL,則SO物質(zhì)的量濃度為( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
A [ mL溶液中Al3+的物質(zhì)的量為= mol,稀釋后溶液中Al3+的物質(zhì)的量濃度為c(Al3+)== mol·L-1,c(SO)=c(Al3+)=× mol·L-1= mol·L-1。]
5.25 ℃時,將0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液與a mol·L-1的NaOH溶液等體積混合(溶液體積保持不變),所得溶液的pH=7,則溶液中c(Cl-)=______,c(NH)=_______,c(Na+)=_______,c(NH3·H2O)=______。
解析:等體積混合后c(Cl-)= mol·L-1=0.05 mol·L-1,c(Na+)=
mol·L-1,根據(jù)電荷守恒知c(Na+)+c(H+)+c(NH)=c(Cl-)+
c(OH-),又pH=7,c(H+)=c(OH-),故c(NH)=c(Cl-)-c(Na+)
=(0.05-)mol·L-1。根據(jù)物料守恒知
c(NH)+c(NH3·H2O)= mol·L-1,故c(NH3·H2O)=(0.05-0.05+)mol·L-1= mol·L-1。
答案:0.05 mol·L-1 (0.05-)mol·L-1 mol·L-1 mol·L-1
6.(1)在100 g濃度為c mol·L-1,密度為ρ g·cm-3的硫酸中加入一定量的水稀釋成 mol·L-1的硫酸,則加入水的體積__________100 mL(填“=”“>”或“
[思維建模] 溶質(zhì)相同、質(zhì)量分數(shù)不同的兩溶液混合定律
同一溶質(zhì)、質(zhì)量分數(shù)分別為a%、b%的兩溶液混合。,(1)等質(zhì)量混合,兩溶液等質(zhì)量混合時(無論ρ>1 g·cm-3還是ρ(a%+b%)。
②當溶液密度小于1 g·cm-3時,必然是溶液濃度越大,密度越小(如酒精、氨水等),等體積混合后,質(zhì)量分數(shù)w
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