《物质的量的浓度计相关计算》.doc

物质的量的浓度及相关计算考点解读1、了解溶液的定义。了解溶解度、饱和溶液的概念。2、了解溶液的组成。理解溶液中溶质的质量分数概念，并能进行有关计算。3、了解配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法。4、理解摩尔（mol）是物质的量的基本单位，并能用于进行化学计算。5、根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)、 物质的量浓度、阿伏加德罗常数之间的相互关系进行有关计算。知识体系2、物质的量与其它量之间的换算恒等式：决定于3、影响物质体积大小的因素：微粒的大小 1mol固、液体的体积决定于物质体积 微粒的个数 1mol物质的体积决定于微粒之间距离 1mol气体的体积溶液稀释定律：溶质的量不变，m(浓)w(浓)= m(稀)w(稀)；c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀)4、溶液浓度换算式：溶解度与溶质质量分数w换算式：溶解度与物质的量浓度的换算：质量分数与物质的量浓度的换算：5、一定物质的量浓度 主要仪器：量筒、托盘天平（砝码）、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶溶液的配配制： 方法步骤：计算称量溶解转移洗涤振荡定容摇匀装瓶识差分析：关键看溶质或溶液体积的量的变化。依据来判断。基础过关第1课时 物质的量浓度浓度是指一定温度、压强下，一定量溶液中所含溶质的量的多少。常见的浓度有溶液中溶质的质量分数，溶液中溶质的体积分数，以及物质的量浓度。物质的量浓度是以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量。符号用cB表示，表达式：CB 单位常用mol/L或mol/m3注意：单位体积为溶液的体积，不是溶剂的体积。溶质必须用物质的量来表示。计算公式为概念中的单位体积一般指1升，溶质B指溶液中的溶质，可以指单质或化合物，如c（Cl2）=0.1mol/L，c（NaCl）=2.5mol/L；也可以指离子或其它特定组合，如c（Fe2+）=0.5mol/L, c（SO42-）=0.01mol/L等。典型例题【例1】（2010江苏卷，5）设为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是A常温下，的溶液中氮原子数为0.2B1mol羟基中电子数为10C在反应中，每生成3mol转移的电子数为6D常温常压下，22.4L乙烯中键数为4【答案】A【解析】本题主要考查的是以阿伏伽德罗常数为载体考查如下知识点考查22.4L/mol的正确使用；考查在氧化还原反应中得失电子数的计算等内容。A项，无论水解与否，根据元素守恒；B项，1mol羟基中有9个电子；C项，在该反应中，每生成3mol,转移5个电子；D项，常温常压下，气体摩尔体积不为22.4L/mol。综上分析得知，本题选A项。【备考提示】结合阿伏伽德罗常数为，判断一定量的物质所含有的某种粒子数目的多少，是高考命题的热点之一，在近几年的各种高考试题中保持了相当强的连续性。这种题型所涉及的指示非常丰富，在备考复习时应多加注意，强化训练，并在平时的复习中注意知识的积累和总结。【例2】（2009广东化学，6）设nA 代表阿伏加德罗常数（NA ）的数值，下列说法正确的是 ( )A1 mol 硫酸钾中阴离子所带电荷数为nA B乙烯和环丙烷（C3H6 ）组成的28g混合气体中含有3nA 个氢原子C标准状况下，22.4L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为nA D将0.1mol氯化铁溶于1L水中，所得溶液含有0.1nA答案 C解析 1molK2SO4 中含有阴离子物质的量为1mol，则所带电荷数为2nA，A错；乙烯和环丙烷混合气可表示为(CH2)n，因此氢原子数为：nA =4 nA，B错；Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，Cl2发生的歧化反应，标况下，22.4L氯气约1mol，此反应转移的电子数为nA，C正确；D项要考虑铁离子的水解，故D错。【例3】（2010全国卷1，27）在溶液中，反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为、及。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。请回答下列问题：（1）与比较，和分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是：_；_；（2）实验平衡时B的转化率为_；实验平衡时C的浓度为_；（3）该反应的_0，判断其理由是_；（4）该反应进行到4.0min时的平均反应速度率：实验：=_；实验：=_。【解析】（1）使用了（正）催化剂；理由：因为从图像可看出，两者最终的平衡浓度相同，即最终的平衡状态相同，而比所需要的时间短，显然反应速率加快了，故由影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入（正）催化剂；升高温度；理由：因为该反应是在溶液中进行的反应，所以不可能是改变压强引起速率的改变，又由于各物质起始浓度相同，故不可能是改变浓度影响反应速率，再由于和相比达平衡所需时间短，平衡时浓度更小，故不可能是改用催化剂，而只能是升高温度来影响反应速率的（2）不妨令溶液为1L，则中达平衡时A转化了0.04mol，由反应计量数可知B转化了0.08mol，所以B转化率为；同样在中A转化了0.06mol，则生成C为0.06mol,体积不变，即平衡时C(c)=0.06mol/L(3) 0；理由：由和进行对比可知升高温度后A的平衡浓度减小，即A的转化率升高，平衡向正方向移动，而升温是向吸热的方向移动，所以正反应是吸热反应，0（4）从图上读数，进行到4.0min时，实验的A的浓度为：0.072mol/L,则C(A)=0.10-0.072=0.028mol/L，,=2=0.014mol(Lmin)-1；进行到4.0mi实验的A的浓度为：0.064mol/L：C(A,) =0.10-0.064=0.036mol/L，,=0.0089mol(Lmin)-1【答案】（1）加催化剂；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变温度升高；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小（2）40%（或0.4）；0.06mol/L；（3）；升高温度向正方向移动，故该反应是吸热反应（4）0.014mol(Lmin)-1；0.008mol(Lmin)-1【命题意图】考查基本理论中的化学反应速率化学平衡部分，一些具体考点是：易通过图像分析比较得出影响化学反应速率和化学平衡的具体因素（如：浓度，压强，温度，催化剂等）、反应速率的计算、平衡转化率的计算，平衡浓度的计算，的判断；以及计算能力，分析能力，观察能力和文字表述能力等的全方位考查。【点评】本题所涉及的化学知识非常基础，但是能力要求非常高，观察和分析不到位，就不能准确的表述和计算，要想此题得满分必须非常优秀才行！此题与2009年全国卷II理综第27题，及安微卷理综第28题都极为相似，有异曲同工之妙，所以对考生不陌生！【巩固训练】（2010年湖南省重点示范高中高三冲刺模拟试题）设NA代表阿伏加德罗常数的数值，下列说法中正确的是 常温常压下，9g甲烷(HCH4)所含的中子数为5NA 常温常压下，224L N2气体的分子数小于NA 64g的铜发生氧化还原反应，一定失去2NA个电子 常温常压下，100mL 05molL的乙酸溶液中，乙酸的分子数目小于005NA 标准状况时，224L二氯甲烷所含有的分子数为NA 常温常压下，1mol氦气分子含有的核外电子数为4N A。 A B c D答案 C基础过关第2课时 浓度的计算与换算1、溶液稀释定律 溶质的质量稀释前后不变。即：m(浓)w(浓)=m(稀)w(稀) 溶质的物质的量稀释前后不变。即：c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀)2、物质的量浓度与溶质的质量分数w的换算（为溶液的密度）c(molL-1)= 3、溶解度与溶质质量分数w的换算w= 4、溶解度与物质的量浓度的换算 ，其中的单位为：g/mL。 5、气体的溶解：在标准状况下，1L水中溶解某气体VL，所得溶液的密度为 典型例题【例1】（2010四川理综卷，12）标准状况下VL氨气溶解在1L水中（水的密度近似为1g/ml），所得溶液的密度为p g/ml,质量分数为，物质浓度为c mol/L，则下列关系中不正确的是A. B. C. D.C=1000V/(17V+22400) 答案：A解析：本题考查基本概念。考生只要对基本概念熟悉，严格按照基本概念来做，弄清质量分数与物质的量浓度及密度等之间的转化关系即可。【例2】用1000g溶剂中所含溶质的物质的量来表示的溶液浓度叫做质量物质的量浓度，其单位是mol/kg。5mol/kg的硫酸的密度是1.2894g/cm3，则其物质的量浓度是（ ） A3.56mol/L B5.23mol/L C4.33mol/L D5.00mol/L解析：设溶剂的质量为1kg，则硫酸的体积为（5mol98gmol1+1000g）1.2894g/cm3103 LmL11.155L，故硫酸的物质的量浓度c=5mol/1.155L4.33mol/L，所以答案为C。【例3】标准状况下，1体积水吸收500体积NH3后，所得氨水密度为0.9gcm3，求氨水中溶质的质量分数和氨水的物质的量浓度各为多少？解析：设标准状况下，1L水溶解500NH3，则：氨水中溶质的质量分数为：=m(NH3)/m(NH3)+m(H2O)100%=(17gmol1500L/22. 4Lmol1) /(17gmol1500L/22.4Lmol1+1gmL11000mL)100%=27.5%；氨水的物质的量浓度为：c=gmL11000mLL1/Mgmol1=0.9 gmL11000 mLL127.5%/17gmol1=14.6 molL1。【例4】求98%的浓H2SO4(密度为1.84g/mL)的物质的量浓度。解析:取浓H2SO4溶液的体积1L。mH2SO4(aq)V1.84g/mL1000mL=1840gm(H2SO4)= mH2SO4(aq) %1840g98%n(H2SO4)=18.4mol。c(H2SO4)=18.4mol/L。【巩固训练1】（吉林省通化一中2010届高三月考）体积为V mL，密度为gmL-1的含有相对分子质量为M的某物质的溶液，其中溶质为m g,其物质的量浓度为c mol/L，溶质的质量分数为，则下列表示正确的是答案 D 【巩固训练2】（山东省济南市2010届高三期末检测考试）在aLAl2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入bmol的BaCl2，恰好使溶液中的SO42完全沉淀；如加入足量强碱并加热可得到cmolNH3，则原溶液中的Al3的浓度（molL-1）为 A B C D答案 C基础过关第3课时 一定物质的量浓度溶液的配制1、仪器：容量瓶，容量瓶有各种不同的规格，一般有100mL、250mL、500mL和1000mL 等几种。2、步骤：计算：计算所需固体溶质质量或液体溶质的体积。称量：用托盘天平称量固体溶质或用量筒量取液体体积。溶解：将溶质加入小烧杯中，加适量水溶解。移液洗涤：将已溶解而且冷却的溶液转移到容量瓶中，并用玻璃棒引流，再洗涤烧杯和玻璃棒23次，将洗涤液倒入容量瓶中。定容：缓缓向容量瓶中注入蒸馏水，直到容量瓶液面接近刻度线1cm-2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切，盖好，反复上下颠倒，摇匀。在配制物质的量浓度的溶液时，按操作顺序来讲，需注意以下几点：1.计算所用溶质的多少时，以下问题要弄清楚：溶质为固体时，分两种情况：溶质是无水固体时，直接用cB=n(mol)/V(L)=m(g)/M(gmol1)/V(L)公式算m；溶质是含结晶水的固体时，则还需将无水固体的质量转化为结晶水合物的质量。溶质为浓溶液时，也分两种情况：如果给定的是浓溶液的物质的量浓度，则根据公式c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀)来求V(稀)；如果给定的是浓溶液的密度()和溶质的质量分数()，则根据c=gmL-1V(mL)/Mgmol-1/V(mL)来求V(mL)。所配溶液的体积与容量瓶的量程不符时：算溶质时则取与实际体积最接近的量程数据做溶液的体积来求溶质的多少，不能用实际量。如：实验室需配制480mL1moLL-1的NaOH溶液，需取固体NaOH的质量应为20.0g，而不是19.2g；因为容量瓶只能配制其规定量程体积的溶液，要配制符合要求的溶液时，选取的容量瓶只能是500 mL量程的容量瓶。故只能先配制500 mL溶液，然后再取出480mL。2.称、量溶质时，一要注意所测数据的有效性（即精度）。二要选择恰当的量器，称量易潮解的物质如NaOH时，应用带盖的称量瓶（或小烧杯）快速称量；量取液体时，量器的量程与实际体积数据相差不能过大，否则易产生较大误差。 3.容量瓶使用前要用蒸馏水洗涤23次；溶解或稀释溶质后要冷却溶液至室温；定容、摇匀时，不能用手掌贴住瓶体，以免引起体积的变化；摇匀后，如果液面降到刻度线下，不能向容量瓶中再加蒸馏水了，因为瓶塞、瓶口是磨口的，有少量溶液残留。4.定容时如果液面超过了刻度线或摇匀时洒出少量溶液，均须重新配制。典型例题【例1】（2010山东卷）下列与实验相关的叙述正确的是A稀释浓硫酸时，应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓硫酸中B配制溶液时，若加水超过容量瓶刻度，应用胶头滴管将多余溶液吸出C酸碱滴定时，若加入待测液前用待测液润洗锥形瓶，将导致测定结果偏高D检验某溶液是否含有时，应取少量该溶液，依次加入BaCL2溶液和稀盐酸解析：稀释硫酸的操作是“酸入水”，故A错；若将多余的水取出，会使得浓度偏小，加水超过容量瓶的刻度的唯一办法是重新配制，故B错；用待测液润洗锥形瓶，则消耗的标准液会偏多，导致结构偏高，C正确；D操作中，若溶液中含有Ag，也会有不溶解于盐酸的白色沉淀产生，故D错。答案：C【例2】（2010安徽卷，8）下列实验操作或装置符合实验要求的是A.量取15.00 mL NaOH溶液B.定容 C.电解制Cl2和H2 D.高温燃烧石灰石 答案：A解析：B滴管口不能伸入到容量瓶内；C铜电极应该为阴极才能制备出氯气和氢气；D选项坩埚不能密闭加热。【巩固训练】(甘肃省会宁四中2010届第二次月考)实验室配制500mL 0.1mol/L Na2CO3溶液，回答下列问题： （1）应用托盘天平称取十水碳酸钠晶体 g；用托盘天平和小烧杯称出碳酸钠晶体的质量，其正确操作顺序的标号为 （同一步骤可用多次）A.调整零点 B.将游码移至刻度尺的零刻度处 C.将碳酸钠晶体放入小烧杯中称量 D.称量空的小烧杯 E.将砝码放回砝码盒内 F.记录称量的结果（2）配制Na2CO3溶液时需用的主要仪器有托盘天平、滤纸、烧杯、药匙、 、 、 。（3）若实验遇到下列情况，溶液的浓度是偏高，偏低还是不变？ A 加水时超过刻度线 B忘记将洗涤液加入容量瓶 C 容量瓶内壁附有水珠而未干燥 D定容后摇匀液面低于刻度线 答案（1）14.3（2）BADCFEA（3）500mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管（4）偏低、偏低、不变、不变基础过关第4课时 混合气体的平均摩尔质量的计算1、已知混合物质的总质量m(混)和总物质的量n(混):M(混)2、已知标准状况下混合气体的密度：M(混)22.4(混)3、已知同温同压下混合气体的密度是一种简单气体A的密度的倍数：4、已知混合物各成分的摩尔质量和在混合体系内的物质的量分数或体积分数。M(混)MaA%+ MbB% + McC% +-物质的量的浓度及相关计算单元测试题一.选择题（每小题只有一个正确选项）1.若NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（ ）A、标准状况下，1L辛烷完全燃烧后所生成气态产物的分子数为B、标准状况下，22.4 L三氧化硫中含有4NA个原子C、标准状况下，0.5NA个HCHO分子所占体积约为11.2 LD、1 mol羟基中含有10 NA个电子2、在密闭容器中充入CO和CO2混和气体，其密度是相同条件下氦气密度的8倍，这时测得容器内压强为p1。若控制容器的体积不变时，加入足量的过氧化钠，充分振荡并不断用电火花点燃至反应完全，恢复到开始时的温度，再次测得容器内压强为p2。则p1和p2之间的关系是（ ）A、p1=8p2B、p1=4p2C、p1=2p2D、p1=p23、某物质A在一定条件下加热分解，产物都是气体。分解方程式为2A=B+2C+2D。测得生成物的混合气体对氢气的相对密度为d，则A的式量为（ ）A7d B5d C2.5d D2d4、若NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（ ）A、标准状况下，22.4升二氧化氮中含有的分子数为NA；B、SiO2晶体中，每摩硅原子可形成2NA个共价键C、标准状况下，11.2 LNH3和11.2 LHCl混合后分子总数为NAD、标准状况下，22.4 LNO和11.2 LO2混合后分子总数为NA5、标准状况下，mg气体A与ng气体B分子数相同，下列说法中不正确的是（ ）A气体A与B的相对分子质量比为m：nB同质量气体A与B的分子个数比为n：mC同温同压下，同体积A气体与B气体的密度比为n：mD相同状况下，同体积A气体与B气体质量比为m：n6、同温同压下，质量忽略不计的两气球A和B，分别充入X气体和Y气体，且充气后两气球的体积相同。若相同条件下，A气球放在CO中静止不动，B气球放在O2中上浮。下列叙述或表示正确的是（ ）A、X气体的相对分子质量比Y气体的相对分子质量大B、X可能是C2H4,Y可能是CH4C、X气体的密度小于Y气体的密度D、充气后A气球质量比B气球质量大7、把一定质量的碳和8克氧气放在密闭容器中高温反应后，恢复到原来的温度，测知容器内的压强是原来的1.5倍，则碳的质量为（ ）A、3克B、6克C、4.5克D、4克8、一定温度下，某密封容器中一定量的氯气跟氨气恰好反应完全，生成氮气和氯化铵，则反应前后容器内压强比应接近于（ ）A、7:11B、11:7C、1:11D、11:19、在一个密闭容器中盛有11克X气体（X气体的摩尔质量为）时，压强为。如果在相同温度下，把更多的气体X充入容器，使容器内的压强增至，这时容器内气体X的分子数为（ ）A、B、C、D、10、在标准状况下，称量一个充满氯气的容器质量为74.6克，若改充氮气，其质量为66克，则容器的容积为（ ）A、11.2LB、5.6LC、4.48LD、2.24L二、选择题（每小题有12个正确选项）11、若NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（ ）A、0.1 molNa2CO3溶于水得到的溶液中所含阴离子数大于0.1NA个B、106 gNa2CO3固体中含有NA个CO32-C、1 mol冰醋酸中含有NA个CH3COO-D、1 L0.5 mol/L的H2S溶液中含有NA个H+12、若NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（ ）A、25 时，1 g水中约含有1010NA个OH-B、醋酸的摩尔质量与NA个醋酸分子的质量在数值上相等C、32 gCu与S完全反应转移的电子数为NAD、NA个氧分子与NA个氢分子的质量比等于16:113、若NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（ ）A、在金刚石晶体中，若含有1mol碳原子，则其中所含的最小的碳环数为NA个；B、在石墨晶体中，若含有1mol碳原子，则其中所含的最小的碳环数为0.5NA个；C、1 mol/L的CH3COOH和0.5 mol/L的CH3COONa混合溶液共1 L，含CH3COOH和CH3COO-共1.5 NA；D、298K、101KPa下，22.4升CO和O2的混合气体中含有的分子数为NA；14、将1.5g两种金属的混合物粉末与足量的稀盐酸反应，反应完全后，得到标准状况下的氢气1.12L，则两种金属可能是（ ）A、Mg和Cu B、Zn和Cu C、Al和Fe D、Mg和Al15、n mol乙烯（C2H4）和n mol一氧化氮（NO）相比较，下列叙述中不正确的是（ ）A同温同压下体积相等 B同温同压下密度相等C标准状况下质量相等 D所含分子数相等，原子数不等16、甲、乙两种化合物都只含X、Y两种元素，甲、乙中X元素的质量分数分别为30.4%和25.9%。若已知甲的化学式为XY2，则乙的化学式只可能是（ ）AXY BX2Y CX2Y3 DX2Y517、已知32gX和40gY恰好完全反应，生成mgQ和9gH，在相同条件下，16gX和30gY混合反应生成0.25molQ及若干摩尔H，则物质Q的摩尔质量应是（ ）A163 B126 C122 D6318、体积为1L的干燥容器中充入HCl气体后，测得容器中气体对氧气的相对密度为1.082。将此气体倒扣在水中，最终进入容器中液体的体积是（ ）A、0.25LB、0.5LC、0.75LD、1L19、在两个容积相同的容器中，一个盛有HCl气体，另一个盛有H2和Cl2的混合气体。在同温同压下，两容器内的气体一定具有相同的（ ）A、原子数B、密度C、质量D、质子数三、（共两大题）20、某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应，测定氧气的摩尔质量。实验步骤如下：把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量，质量为ag。装好实验装置。检查装置气密性。加热，开始反应，直到产生一定量的气体。停止加热（如图，导管出口高于液面）。测量收集到气体的体积。准确称量试管和残留物的质量为bg。测量实验室的温度。把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回原处，把实验桌面收拾干净。处理实验数据，求出氧气的摩尔质量。回答下列问题：（1）如何检查装置的气密性？ （2）以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤；调整量简内外液面高度使之相同；使试管和量筒内的气体都冷却至室温；读取量简内气体的体积。这三步操作的正确顺序是： （请填写步骤代号）。（3）测量收集到气体体积时，如何使量筒内外液面的高度相同？ （4）如果实验中得到的氧气体积是c L（25、1.0105Pa）的，水蒸气的影响忽略不计，氧气的摩尔质量的计算式为（含a、b、c，不必化简）：M(O2)=21、现有药品： 锌片、稀硫酸、无水硫酸铜、氧化铜和水。请从图中选用适当的实验装置，设计一个简单的实验，粗略测定锌的相对原子质量（假设环境为标准状况）。（1）应选用的装置是（只要求写出图中装置的标号） 。（2）所用装置的连接顺序是（填各接口的字母，胶管省略） 。（3）为了保证不漏出氢气，操作中加放试剂的方法是 。（4）用实验所测得的数据，写出计算锌的相对原子质量的数学式：锌的相对原子质量= 。 四、（共六大题）22、在393K时，分别进行如下4个反应（1）若反应在容积固定的容器内进行，反应前后气体密度（d）和气体总压强（p）分别符合关系式d前d后和p前p后的是；符合关系式d前d后和p前=p后的是 ；（2）若反应在压强恒定、体积可变的容器内进行，反应前后气体密度（d）和气体体积（V）分别符合关