2019年高中化学第1章认识化学科学第3节第4课时物质的量浓度的有关计算学案鲁科版必修1.docx

第4课时物质的量浓度的有关计算核心素养发展目标1.能从宏观和微观的角度理解微观粒子间的关系。2.建立n、M、Vm、c之间相互转化关系及进行简单计算的思维模型。一、溶质物质的量浓度的基本计算1.根据定义式计算溶质的物质的量浓度(1)已知溶质的质量(2)已知溶液中某种粒子的数目例1游泳池里的水一般常加适量的硫酸铜，用以杀灭其中的细菌，而对游泳者的身体无害。现取一水样300mL，经分析其中含有0.0192gCu2，则水样中硫酸铜的物质的量浓度为_molL1。答案0.001解析c(Cu2)0.001molL1。例2已知VL硫酸铁溶液中含Fe3mg，则该溶液中Fe3的物质的量浓度为_molL1，SO的物质的量浓度为_molL1，溶质的物质的量浓度为_molL1。答案解析解答本题应注意两点：一是溶液中某离子的物质的量浓度的计算依然从定义出发，即c；二是硫酸铁中n(Fe3)n(SO)23，那么c(Fe3)c(SO)23，cFe2(SO4)3c(Fe3)c(SO)。因n(Fe3)mol，c(Fe3)molL1，c(SO)c(Fe3)molL1，cc(Fe3)molL1。根据概念表达式cB，欲求cB，先求nB和V。计算溶质的物质的量浓度的关键是从已知条件中找出溶质的物质的量(n)和溶液的体积(V)，据此求出溶质的物质的量浓度cB。2.标况下气体溶于水，其物质的量浓度的计算(1)若已知溶液的体积(2)标准状况下，VL气体溶于V(H2O)L水中，所得溶液密度为gmL1，则气体的物质的量：nmol；溶液体积：V(溶液)103LmL1103LmL1；再根据c知，c。例3用1L水吸收560L氨气(标准状况)，所得氨水的密度是0.90gmL1，求：(1)氨气的物质的量是_。(2)所得氨水溶液的物质的量浓度是_。答案(1)25mol(2)15.79molL1解析要求氨水溶液的物质的量浓度，需知溶质氨气的物质的量和溶液的体积(溶液的体积并不是水的体积，必须依据溶液的质量和密度计算求出)。氨气的物质的量n(NH3)25mol，氨水溶液的体积VLmL1L，氨水溶液的物质的量浓度c(NH3)15.79molL1。 (1)计算物质的量浓度时，溶液的体积应以L作单位。(2)溶液的质量是气体质量和溶剂质量之和，溶液的体积不等于气体体积和溶剂体积之和，也不等于溶剂的体积，应该通过质量和密度进行计算：V(溶液)。相关链接一定物质的量浓度基本计算“四公式”ncV溶液、n、n、n。(1)已知一定体积溶液中溶质的某物理量，求c若已知溶质的质量m：。若已知溶质粒子的数目N：。(2)已知标准状况下VL气体溶于水后形成溶液，求c若已知溶液的体积V溶液：。若已知溶液的密度为gcm3(该气体溶于1L水形成的溶液)其中：V溶液103LL，所以cmolL1molL1。二、溶液的稀释或混合1.浓溶液稀释(1)溶质的物质的量不变：c(浓)V(浓)c(稀)V(稀)；(2)溶质的质量不变：m(浓)w(浓)m(稀)w(稀)；(3)溶液的质量守恒：m(稀)m(浓)m(水)。2.相同溶质两溶液混合(1)溶质的物质的量不变c1V1c2V2c(混)V(混)；(2)溶质的质量不变m1w1m2w2m(混)w(混)。例4从1L1molL1氢氧化钠溶液中取出100mL。(1)取出的这100mL氢氧化钠溶液的物质的量浓度是_，含氢氧化钠的质量是_。(2)若将取出的这100mL氢氧化钠溶液加水稀释至500mL，所得溶液的物质的量浓度是_。答案(1)1molL14.0g(2)0.2molL1解析(1)m0.1L1molL140gmol14.0g。(2)100mL氢氧化钠溶液加水稀释至500mL，氢氧化钠的物质的量不变，由c(浓)V(浓)c(稀)V(稀)可知c(稀)0.2molL1。例5将0.10molL1氢氧化钠溶液和0.60molL1氢氧化钠溶液混合成0.20molL1的氢氧化钠溶液。求两种溶液的体积比(忽略混合时溶液体积变化)为_。答案41解析本题有以下两种解法。方法1(根据混合前后溶质的物质的量不变，列式求解)：设所需0.10molL1的氢氧化钠溶液及所需0.60molL1的氢氧化钠溶液的体积分别是V1和V2，根据混合前后溶质的物质的量不变列式得：0.10molL1V10.60molL1V20.20molL1(V1V2)解得：。方法2(十字交叉法)：解得：。(1)同一溶质、不同浓度的溶液混合，在混合前后溶质的质量、物质的量保持守恒，溶液的质量保持守恒，但溶液的体积一般不守恒。(2)混合后溶液的体积：若指出不考虑溶液体积改变，可认为是原溶液的体积之和；若给出混合后溶液的密度，应根据V(混)来计算。三、物质的量浓度与溶质的质量分数的换算1.换算公式cBmolL1M：溶质B的摩尔质量(单位：gmol1)；：溶液密度(单位：gmL1)；w：溶质的质量分数。2.推导方法设溶液体积为1L，则cBmolL1。例6市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%，密度为1.84gcm3。计算市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为_。答案18.4molL1例7相对分子质量为Mr的气态化合物VL(标准状况)溶于mg水中，得到溶液的质量分数为w%，物质的量浓度为cmolL1，密度为gcm3，则下列说法正确的是()A.溶液密度可表示为B.物质的量浓度c可表示为C.溶液的质量分数w%可表示为D.相对分子质量Mr可表示为答案D解析由可知A项不正确；由V，c可知B项不正确；由%100%可知C项不正确；由上述C项整理，得Mr，D项正确。物质的量浓度与溶质的质量分数之间求算题目的解题思路一般有两个出发点：由“定义式”出发：物质的量浓度定义的数学表达式为c，由此知，欲求c，先求n及V。由“变换式”出发：已知质量分数w和溶液密度(或质量与体积)，由换算公式c计算c。相关链接(1)物质的量浓度与溶质的质量分数的相互求算物质的量浓度(molL1)。(2)饱和溶液的物质的量浓度与溶解度的相互求算物质的量浓度(molL1)。(3)饱和溶液的溶质的质量分数与溶解度的相互求算溶质的质量分数100%。1.将75g胆矾溶于水配成0.6molL1硫酸铜溶液，其溶液的体积是()A.1000mLB.500mLC.250mLD.100mL答案B解析硫酸铜溶液的体积0.5L。2.将10mL5molL1盐酸稀释到200mL，再取出5mL，这5mL溶液的物质的量浓度是()A.0.05molL1B.0.25molL1C.0.1molL1D.0.5molL1答案B解析根据稀释定律，c(浓溶液)V(浓溶液)c(稀溶液)V(稀溶液)：5molL110mLc(稀溶液)200mL，解得c(稀溶液)0.25molL1，从中取出5mL溶液，其浓度不变。3.已知某溶液的体积、密度、溶质和溶剂的质量比、溶质的摩尔质量，要根据溶质的溶解度计算其饱和溶液的物质的量浓度时，上述条件必不可少的是()A.B.C.D.答案C解析根据溶质的溶解度可计算其饱和溶液的质量分数w100%，结合质量分数与物质的量浓度之间的转化公式c可得答案。4.20时，某溶解度为25g的固体物质(其摩尔质量为Mgmol1)完全溶解于水，配制成密度为1.5gmL1的饱和溶液，该饱和溶液的物质的量浓度为()A.molL1B.molL1C.molL1D.molL1答案D5.某溶液中只含有四种离子，已知其中三种离子Na、Mg2、NO的物质的量浓度分别为0.2molL1、0.1molL1、0.1molL1，则溶液中另一离子及其物质的量浓度可能是()A.SO0.1molL1B.Al30.2molL1C.Cl0.3molL1D.K0.4molL1答案C解析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，c(Na)2c(Mg2)0.4molL1，c(NO)0.1molL1，故另一离子为阴离子，若为SO，则其浓度应为0.15molL1，若为Cl则其浓度应为0.3molL1。6.等物质的量浓度的氯化钠、氯化镁两种溶液的体积比为32，则两种溶液中氯离子的物质的量浓度之比为()A.12B.34C.11D.32答案A解析物质的量浓度与溶液体积无关，氯化钠和氯化镁两溶液物质的量浓度相等，两溶液中氯离子的物质的量浓度之比为12。题组一溶液物质的量浓度的基本计算1.40g氢氧化钠固体溶于水配成2L溶液，其物质的量浓度为 ()A.0.5molL1B.5molL1C.10molL1D.20molL1答案A解析氢氧化钠的物质的量1mol，氢氧化钠溶液的物质的量浓度0.5molL1。2.用胆矾配制500mL0.1molL1的硫酸铜溶液，需要胆矾的质量为()A.25gB.12.5gC.6.25gD.37.5g答案B解析硫酸铜的物质的量0.5 L0.1 molL10.05 mol，胆矾的质量0.05 mol250 gmol112.5g。3.标准状况下，500体积的氯化氢气体溶于水形成1体积的盐酸，则盐酸的物质的量浓度是()A.500molL1B.molL1C.5molL1D.无法计算答案B解析c(HCl)molL1。题组二溶液的稀释与混合的计算4.(2018合肥一中高一期中)常温下，欲配制密度为1.1gcm3、浓度为6molL1的稀盐酸，在体积为100mL、密度为1.19gcm3、浓度为12molL1的浓盐酸中需加蒸馏水()A.200mLB.100mLC.101mLD.120mL答案C解析设加水xmL可配制成VmL6molL1稀盐酸，则100mL12molL16molL1VmL，V200。体积不能直接加合，可利用质量守恒：200mL1.1gmL1100mL1.19gmL1xmL1gmL1，x101，即需加蒸馏水101mL。5.将溶质的质量分数为14%的氢氧化钾溶液加热蒸发掉100g水后，得到溶质的质量分数为28%的溶液80mL，此时溶液的物质的量浓度为()A.5molL1B.6.25molL1C.7molL1D.6.75molL1答案B解析设蒸发浓缩后溶液物质的量浓度为x，根据蒸发前后溶质质量守恒： (100g)14%0.08Lx56gmol1, x6.25molL1。6.(2019新乡高一期中)硫酸钠和硫酸溶液等体积混合后，H浓度为0.3molL1，SO浓度为0.4molL1，则混合溶液中Na浓度为()A.0.15molL1B.0.2molL1C.0.25molL1D.0.5molL1答案D解析设Na浓度为x，根据电荷守恒可知，0.3molL11x10.4molL12，x0.5molL1。题组三物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的相互换算7.某市售盐酸的质量分数为36.5%，密度为1.18gcm3，该盐酸的物质的量浓度是()A.3molL1B.8.4molL1C.11.8molL1D.0.5molL1答案C解析c11.8molL1。8.(2018湖北中学高一期中)如图是病人输液用的葡萄糖(分子式为C6H12O6)注射液的标签上的部分内容。据标签所提供的信息，以下说法错误的是()5%葡萄糖注射液500 mL【性状】本品为无色或几乎为无色的透明液体【规格】500 mL 25 g【贮藏】密封保存A.该注射液中葡萄糖的质量分数是5%B.葡萄糖的摩尔质量为180gmol1C.该注射液的密度约为1gcm3D.该注射液中葡萄糖的物质的量浓度约为0.014molL1答案D解析由标签所提供的信息可知，该注射液中葡萄糖的质量分数为5%，故A正确；葡萄糖的摩尔质量为180gmol1，故B正确；该注射液的质量为500g，密度为1gcm3，故C正确；葡萄糖的质量为25g，其物质的量为0.139mol，则物质的量浓度为0.278molL1，故D错误。9.(2019辽宁实验中学期中)有硫酸镁溶液500mL，它的密度是1.20gcm3，其中镁离子的质量分数是4.8%，则有关该溶液的说法不正确的是()A.溶质的质量分数是24.0%B.硫酸根离子的质量分数是19.2%C.溶液的物质的量浓度是2.4molL1D.溶质和溶剂的物质的量之比是140答案D解析溶液的总质量m500mL1.20gcm3600g，所以m(Mg2)600g4.8%28.8g，可得出n(MgSO4)1.2mol，所以m(MgSO4)144g，水的质量为456g，所以n(H2O)25.3mol，溶质与溶剂的物质的量之比为121，故D错误。题组四溶液离子浓度的相关计算10.若20g密度为gcm3的硝酸钙溶液中含有2g硝酸钙，则溶液中NO的物质的量浓度为()A.molL1B.molL1C.molL1D.molL1答案C解析硝酸钙的物质的量浓度为molL1，NO的物质的量浓度为molL1。11.(2019贵州盘县二中期中)30mL1molL1氯化钠溶液和40mL0.5molL1氯化钙溶液混合后，混合液中氯离子浓度为(忽略混合时溶液体积变化)()A.0.5molL1B.0.6molL1C.1molL1D.2molL1答案C解析混合前两种溶液中的氯离子浓度均为1molL1，混合后浓度不变。12.物质的量浓度相同的氯化钠、氯化镁、氯化铝三种溶液，当溶液的体积比为321时，三种溶液中氯离子的物质的量之比为()A.111B.123C.321D.343答案D13.下列溶液与20mL1molL1硝酸钠溶液中NO的物质的量浓度相等的是()A.10mL1molL1硝酸镁溶液B.5mL0.8molL1硝酸铝溶液C.10mL2molL1硝酸银溶液D.10mL0.5molL1硝酸铜溶液答案D解析题干中NO物质的量浓度是1molL1，与溶液的体积无关，A、B、C、D四个选项中NO的物质的量浓度的数值分别是2、2.4、2、1，选D。14.(2019甘肃镇原县二中期中)某温度下，在76g水中溶解24gCuSO4，恰好达到饱和，假设该溶液密度为1gcm3，求：(1)该溶液中溶质的质量分数_。(2)该溶液中溶质的物质的量浓度_。(3)取10mL该溶液加水稀释至200mL，稀释后的溶液物质的量浓度为_。答案(1)24%(2)1.5molL1(3)0.075molL1解析(1)在76g水中溶解24gCuSO4，该溶液中溶质的质量分数为100%24%。(2)根据(1)可知，该溶液的质量分数为24%、密度为1gcm3，则该溶液的物质的量浓度为：cmolL11.5molL1。(3)取10mL该溶液加水稀释至200mL，稀释过程中溶质的物质的量不变，则稀释后的溶液物质的量浓度为0.075molL1。15.将24.4g氢氧化钠固体溶于水配成100mL溶液，其密度为1.219gmL1。(1)该溶液中氢氧化钠的物质的量浓度为_。(2)该溶液中氢氧化钠的质量分数为_。(3)从该溶液中取出10mL，含氢氧化钠的质量为_，含氢氧化钠的物质的量为_。(4)将取出的10mL溶液加水稀释到100mL，稀释后溶液中氢氧化钠的物质的量浓度为_。答案(1)6.1molL1(2)20%(3)2.44g0.061mol(4)0.61molL1解析(1)24.4g氢氧化钠的物质的量为0.61mol，c(NaOH)6.1molL1。(2)100mL氢氧化钠溶液的质量为100mL1.219gmL1121.9g；氢氧化钠的质量分数为100%20%。(3)由于整个溶液都是均匀的，所以这10mL溶液与原100mL溶液相比，氢氧化钠的质量分数和溶液的密度均相同，但氢氧化钠的质