物质的量浓度及其计算
n
c
Байду номын сангаас
V
n (溶液)
c
注意:当气体溶于一定体积的水后,溶液的体积不再是
原来水的体积。
② 若已知溶液的密度
在标准状况下,V L气体(摩尔质量为 M g/mol)完全溶
于 1L水中,所得溶液的密度为 ρ g/cm3,求其物质的量
浓度 c 。
n
V
mol
22.4
v M 1
V 22.4
mL103 L·mL-1
在同一溶液中,不同粒子(分子、离子等)的物质 的量浓度之比等于其粒子数目之比。
③电荷守恒规律:任何溶液都呈电中性,则
溶液中阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所 带的负电荷总数。(高考重点)
如:1. 在Na2SO4溶液中
电荷守恒 c(Na+) ×1= c(SO42-) ×2
2. 在K2SO4、MgSO4的混合溶液中
(4)某些物质溶于水后与水发生反应生成了另 一种物质,此时溶质为反应后的生成物。
例:CaO 溶于水后溶质是Ca(OH)2。 Na2O 溶于水后溶质是NaOH。
(5)带有结晶水的物质作为溶质时,其“物
质的量”的计算,用带有结晶水的物质的
质量除以带有结晶水的物质的摩尔质量即
可。 例如:a克 CuSO4·5H2O 作为溶质,则溶质 “物质的量”的求法为:
① MnO2 + 4HCl(浓) 87g 4 mol
xg
y mol
② MnO2 + 4HCl(浓) 4 mol y mol
MnCl2 + 2H2O + Cl2 ↑
MnCl2 + 2H2O + Cl2 ↑ 22.4 L xL
③ MnO2 + 4HCl(浓) 87g
xg
MnCl2 + 2H2O + Cl2 ↑ 22.4L
4.48L1m ol
(3) c(FeCl2 ) 2 22.4 0.1L 1m ol / L
m(Fe2 ) : m(Cl ) (1m ol 56g m ol1 ) : (2mol 35.5g mol1 ) 56 : 71
例1. 市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%,密
度为1.84 g·cm-3。计算市售浓硫酸中H2SO4的 物质的量浓度为___1_8_._4_m__o_l·_L_-_1 __。
21
c) 以任意体积比混合:
(稀溶液混合时,体积可以近似相加)
c n c1V1 c2V2
V
V1 V2
浓溶液混合或将浓溶液稀释时,体积不能相加,
此时,V总≠V1+V2,必须由溶液的质量和密度来计 算体积,并将 mL化成 L。
c n V
c1V1 c2V2
m1 m2
103
物质的量在化学方程式计算中的应用
n(CuSO 4 )
ag 250 g mol
1
a mol 250
思维拓展:
1、将40 g NaOH溶解在 1L水中,其物质的量浓
度是1 mol/L吗? 不是
2、 25.0 g 的CuSO4 ·5H2O 溶于水配成 2 L溶液,
则溶质的物质的量浓度为___0_._0_5____mol/L.
二、物质的量浓度的计算:
19
例:配制500 mL 1 mol/L硫酸溶液,需用质量分数为 98%、密度为1.84 g/cm3的浓硫酸的体积是_2_7_._2_m__L_
浓硫酸的物质的量浓度:
c浓 硫 酸
1000ρω M
10001.84 98
98%
mol/L
18.4mol/L
需浓硫酸的体积:
V( 浓硫酸)
n c
500mL1mol/L 18.4mol/L
方法一:
市售浓硫酸中H2SO4的物质的量浓度为:
c(H 2SO4) 1000 10001.84 98 00 18.4mol / L
M
98
A、0.2 mol/L B、0.3 mol/L C、0.5 mol/L D、0.6 mol/L
(5)溶液稀释或混合时物质的量浓度的计算
① 溶液稀释定律
稀释浓溶液时,溶液的体积、质量、浓度 和溶质的质量分数发生了变化,但溶质的质量、 物质的量不变。因此有:
m浓 ·ω浓 = m稀 ·ω稀(溶质的质量不变) c浓 ·V浓 = c稀 ·V稀(溶质的物质的量不变)
ρ
c n 1000ρv mol/L v Mv 22400
(3)物质的量浓度与溶质的质量分数的换算。
换算公式:
cB
1000ρ mol L1
M
M:溶质B的摩尔质量;ρ:溶液密度(g·mL-1)
(4)溶液稀释时物质的量浓度的计算
溶液稀释定律:
稀释浓溶液时,溶液的体积、质量、浓度 和溶质的质量分数发生了变化,但溶质的质量、 物质的量不变。因此有:
一、物质的量浓度 C(B)
1、定义:
——单位体积溶液中所含溶质B的物质的量 ——单位:mol / L 或 mol·L-1
——计算公式:
c(B)=
n(B) V(aq)
n(B)=c(B)×V V=n(B)/c(B)
2、注意:
(1) V 是指溶液的体积,单位:L (2)n 是指溶质的物质的量,单位:mol (3)从一定物质的量浓度的溶液中取出任 意体积的溶液,物质的量浓度不变。
27.2mL
② 溶质相同的溶液混合后溶液浓度的计算
a) 等质量混合:两溶液等质量混合后,混合液中溶
质的质量分数(
混
1
2),与溶液密度无关。
2
例如: (1) 质量分数分别为10%和30%的盐酸等质量
混合,ω(HCl)=____2_0_%____
(2) 90%的浓硫酸与水等质量混合,
ω(H2SO4 ) =____4_5_%_____
(1)已知溶液的体积和溶质的质量,计算
溶质的物质的量浓度:
① 若已知溶质质量:
n m
c n
m
Mn
Vc
② 若已知溶液中某粒子的个数:
n N
c n
N
NA n
Vc
(2)标准状况下,一定体积的气体溶于水形成 溶液,计算该溶液中溶质的物质的量浓度。
① 若已知气体的体积和溶液的体积
V (气体)
V(气体) n 22.4L·m ol-1
c(OH-) = 2c(Ba2+) = 0.1 mol/L
c[Ba(OH)2] = c(Ba2+) = 0.05 mol/L
c、在Al2(SO4)3溶液中 Al2(SO4)3 的电离方程 Al2(SO4)3 = 2Al3+ + 3SO42-
cAl2(SO4)3: c Al3 : c SO42 1: 2 : 3
解析: Fe + 2HCl
56g 2 × 22.4 L
FeCl2 + H2 ↑
1 mol
22.4 L
m(Fe) 4.48 L
c(FeCl2) ×0.1L
(1) m(Fe) 4.48L 56 g 5.6g
2 22.4L
V(H2)
(2)
V (H2 )
22.4L 4.48L 2 22.4L
2.24L
a、在0.1 mol/L 的H2SO4 中 H2SO4= 2H+ + SO42-
c(SO42-) = c(H2SO4) = 0.1 mol/L c(H+) = 0.2 mol/L
b、在c(OH-)均为0.1 mol/L的NaOH、Ba(OH)2溶液 NaOH = Na+ + OH-
c(NaOH) = c(Na+) = c(OH-) = 0.1 mol/L Ba(OH )2= Ba2+ + 2OH-
探究:根据化学方程式计算时需注意哪些问题
(1) 化学方程式表示的是纯净物之间的关系,换算关 系为:
①m (纯物质B)=m (不纯物质)×ω (B) ω (B)指混合物中B的质量分数
②n(纯物质B)=n(不纯物质)×ω (B) ω(B)指混合物中B的物质的量分数
(2)化学方程式中,两个量的单位不统一时,只要保证 “上下一致,左右相当”即可,例如:
电荷守恒 c(K+) ×1+ c(Mg2+) ×2= c(SO42-) ×2
对于含有Aa+、Bb-、Mm+、Nn-及H+、OH-等的 溶液中,电荷守恒通式为:
a c Aa m c M m c H b c Bb n c N n c OH
例1:某盐的混合物中Na+、Mg2+、Cl-的物质的量浓 度分别为0.2 mol/L、0.4 mol/L、0.4 mol/L,则SO42的物质的量浓度为( C ) A、0.1 mol/L B 、0.2 mol/L C、 0.3 mol/L D、 0.4 mol/L
[解析] 先列出电荷守恒式:
c( SO4 2
)
0.2
2 0.4 2
-
0.4
mol
/
L
0.3mol
/
L
例2:在含有MgCl2、NaCl和K2SO4的混合溶液 中,已知c(Cl-)=1.5 mol/L,c(K+)= 1 mol/L , c(Na+)= 0.5 mol/L,则c (Mg2+)为( C )
xL
上述3种表示方法均正确,解题时具体选用哪种格式,要根 据题目所给量的单位,具体问题,具体分析,灵活运用。
例:将标准状况下的HCl气体44.8 L溶于水形成100 mL 溶液,然后与足量的铁屑充分反应。回答下列问题: (1)参加反应的铁的质量为____5_.6__g___。 (2)生成H2的体积(标准状况)为___2_._2_4__L___。 (3)取反应后的溶液为10 mL,其FeCl2的物质的量浓度为 __1_m__o_l/_L__;溶液中Fe2+和Cl-的质量比为__5_6__:_7_1__。