第4讲 一定物质的量浓度的溶液及其配制
考纲要求 1.了解溶液的含义。2.了解溶解度、饱和溶液的概念。3.了解溶液浓度的表示方法。理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的概念,并能进行有关计算。4.掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的方法。
考点一 物质的量浓度及相关计算
1.物质的量浓度
(1)概念:表示单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。 (2)表达式:cB=。
(3)单位:mol·L(或mol/L)。 2.溶质的质量分数
-1
nBV
3.正确判断溶液的溶质并计算其物质的量
水水水
(1)与水发生反应生成新的物质,如Na、Na2O、Na2O2――→NaOH;SO3――→H2SO4;NO2――→HNO3。 (2)特殊物质:如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时仍以NH3作为溶质。 (3)含结晶水的物质:CuSO4·5H2O―→CuSO4;Na2CO3·10H2O―→Na2CO3。 4.准确计算溶液的体积
nc=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,不能用水的体积代V替溶液的体积,应根据V=
m计算。 ρ
对溶液物质的量浓度、质量分数概念的理解
- 1 -
(1)1mol·LNaCl溶液是指此溶液中含有1molNaCl( )
(2)用100mL水吸收0.1molHCl气体所得溶液的物质的量浓度恰好是1mol·L( ) (3)1L水中溶解5.85gNaCl所形成的溶液的物质的量浓度是0.1mol·L( ) (4)将25gCuSO4·5H2O晶体溶于75g水中所得溶质的质量分数为25%( ) (5)将40gSO3溶于60g水中所得溶质的质量分数为49%( )
(6)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( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×
题组一 有关物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的换算
1.某温度时,有500mL饱和的硫酸镁溶液,它的密度是1.20g·cm,其中镁离子的质量分数是4.8%,试回答下列问题:
(1)溶质的质量分数:___________________________________________________________。 (2)溶液的物质的量浓度:_______________________________________________________。 (3)溶质和溶剂的物质的量之比:__________________________________________________。 (4)硫酸根离子的质量分数:_____________________________________________________。 (5)该温度下硫酸镁的溶解度:____________________________________________________。 答案 (1)24.0% (2)2.4mol·L (3)1∶21(4)19.2% (5)31.6g 1202+
解析 (1)由Mg的质量分数知MgSO4的质量分数为×4.8%=24.0%。
24
500mL×1.2g·cm×4.8%
(2)解法一:根据定义式计算,n(MgSO4)=n(Mg)==1.2mol -1
24g·mol
2+
-3
-1
-3
-1
-1
-1
-1
c(MgSO4)=
1.2mol-1
=2.4mol·L。 0.5L
解法二:直接利用公式计算,
1000cm·L×1.20g·cm×24.0%
c(MgSO4)= -1
120g·mol=2.4mol·L。
(3)根据MgSO4的质量分数24.0%,可知100g溶液中含溶质24g,溶剂76g;则二者的物质的量之2476
比为∶≈1∶21。
12024
962-
(4)SO4的质量分数为×4.8%=19.2%。
2424gS24×100
(5)根据=,得S=g≈31.6g。
76g100g76
-1
3
-1
-3
- 2 -
题组二 溶液的稀释与混合
2.VmLAl2(SO4)3溶液中含有Almg,取mL该溶液用水稀释至4VmL,则SO4物质的量浓度为( )
4A.C.
125m-1
mol·L 36V125m-1
mol·L 54VB.D.
125m-1
mol·L 9V125m-1
mol·L 18V3+
V2-
答案 A
14Vm3+3+
解析 mL溶液中Al的物质的量为mol,稀释后溶液中Al的物质的量浓度为-1=427g·mol108
mg× mol108250m33250m125m-12-3+-1-1
c(Al)=mol·L,c(SO4)=c(Al)=×mol·L=mol·L。 -3=4V×10L108V22108V36V3+
m3.现有VL0.5mol·L的盐酸,欲将其浓度扩大一倍,以下方法中最宜采用的是( ) A.加热浓缩到原来体积的一半 B.加入5mol·L的盐酸0.125VL
C.加入10mol·L的盐酸0.1VL,再稀释至1.5VL D.标况下通入11.2L氯化氢气体 答案 C
解析 加热蒸发,HCl挥发,溶液浓度降低;溶液的体积不具有加和性;混合后溶液中的HCl为1.5Vmol-1-1-1
0.5mol·L×VL+10mol·L×0.1VL=1.5Vmol,所以混合后HCl的浓度为=1mol·L,
1.5VL故C正确;通入氯化氢气体,溶液的体积发生变化,无法求出浓度。
4.(2017·东北育才中学高三检测)有Al2(SO4)3和Na2SO4的混合溶液VL,将它均分成两份。一份滴加氨水,使Al完全沉淀;另一份滴加BaCl2溶液,使SO4完全沉淀。反应中消耗amolNH3·H2O、
3+
2-
-1-1
-1
bmolBaCl2。据此得知原混合溶液中的c(Na+)(mol·L-1)为( )
A.(4b-2a)/V C.(2b-a)/V 答案 A
解析 根据题意Al的物质的量为a/3mol,SO4的物质的量为bmol,因Na2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液不显电性,设每份混合溶液中Na的物质的量为xmol,则根据电荷守恒可知,a/3×3+x×1=b×2,x=2b-a,原混合溶液中的c(Na)=(4b-2a)/Vmol·L。
5.(1)在100g物质的量浓度为cmol·L,密度为ρg·cm的硫酸中加入一定量的水稀释成2mol·L的硫酸,则加入水的体积________(填“=”“>”或“<”,下同)100mL。 (2)若把(1)中的H2SO4改成氨水,应加入水的体积______100mL。
- 3 -
-1
-1
-3
+
-1
+
3+
2-
B.(2b-2a)/V D.(b-2a)/V
c(3)若把(1)(2)中的物质的量的浓度均改为溶质的质量分数,则加入水的体积________100mL。 答案 (1)< (2)> (3)= 100100+V水c解析 (1)·c=·
ρρ′2
V水=
200ρ′
-100
ρ由于ρ′<ρ,所以V水<100mL。 (2)由于ρ′>ρ,所以V水>100mL。 (3)根据质量分数=加入100mL水。
1.溶液稀释定律(守恒观点)
(1)溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。 (2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。 (3)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溶液的混合计算
(1)混合后溶液体积保持不变时,c1V1+c2V2=c混×(V1+V2)。 (2)混合后溶液体积发生改变时,c1V1+c2V2=c混V混,其中V混=3.不同溶质溶液混合反应,有关物质浓度的计算 (1)明确各反应物、产物之间的物质的量之比。
(2)巧用电荷守恒思想:电解质溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
溶质质量
×100%知,溶质不变,质量分数减半,则溶液质量加倍,所以均应
溶液质量
m混
。 ρ混
考点二 一定物质的量浓度溶液的配制
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·LNaCl溶液为例。
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(1)计算:需NaCl固体的质量为5.9g。 (2)称量:用托盘天平称量NaCl固体。
(3)溶解:将称量好的NaCl固体放入烧杯中,用适量蒸馏水溶解。
(4)移液:待烧杯中的溶液冷却至室温后,用玻璃棒引流将溶液注入100mL容量瓶。
(5)洗涤:用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液全部注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
(6)定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面距瓶颈刻度线1~2cm时,改用胶头滴管,滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。
(7)摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。 配制流程如下图所示:
特别提醒:(回顾对比)
质量百分比浓度、体积比浓度溶液的配制
(1)配制100g10%的NaCl溶液。用托盘天平称取10.0gNaCl固体,放入100mL的烧杯中,再用100mL量筒量取90.0mL的水注入烧杯中,然后用玻璃棒搅拌使之溶解。
(2)用浓硫酸配制1∶4的稀硫酸50mL。用50mL的量筒量取40.0mL的水注入到100mL的烧杯中,再用10mL的量筒量取10.0mL浓硫酸,然后沿烧杯内壁缓缓注入烧杯中,并用玻璃棒不停搅拌。
1.仪器的选用
(1)容量瓶在使用前要检查是否漏水( )
(2)用固体NaCl配制0.5mol·L的溶液,所用的仪器只有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶( ) (3)配制480mL一定物质的量浓度溶液时,要选用500mL的容量瓶( )
(4)使用托盘天平称量药品,都不能直接放在托盘中,均应放在两张相同的纸片上( ) (5)为了配制方便,可将固体或浓溶液直接在容量瓶(或量筒)中进行溶解(或稀释)( ) (6)若量取7.2mL溶液,应选用10mL量筒( ) 答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ 2.溶液配制基本操作及注意事项
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