物质的量浓度及其计算

1.掌握物质的量浓度的概念。2.掌握溶液浓度的有关换算和计算方法。3.了解物质的量浓度溶液的配制方法。4.了解化学定量实验中的误差分析方法。,一、物质的量浓度c（）,溶质的物质的量浓度,溶质B的物质的量（mol）,溶液的体积（L）,n（B）c（B）VVn（B）c（B）,（molL）,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molL-1,计算公式：,V是指溶液的体积，单位：Ln是指溶质的物质的量，单位：molc为溶质的物质的量浓度单位：mol/L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。但随体积变化，其中溶质的物质的量发生变化。适用范围：适用于溶液中的溶质和密闭容器中的气体,注意：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。,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CuSO45H2O作为溶质，则溶质“物质的量”的求法为：,1、将4gNaOH配制成100mL溶液，该溶液的物质的量浓度c(NaOH)=_。,1mol/L,练习：,2、100mL1mol/LNa2SO4溶液中，Na2SO4的物质的量是_；从中倒出20mL，其浓度是_。,0.1mol,1mol/L,3、将40gNaOH溶解在1L水中，其物质的量浓度是1mol/L吗？,不是,0.05,4、25.0g的CuSO45H2O溶于水配成2L溶液，则溶质的物质的量浓度为_mol/L.,二、物质的量浓度的计算：,（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：,若已知溶质质量,m,n,c,若已知溶液中某粒子的个数,N,n,c,（2）物质的量浓度与溶质的质量分数、溶解度的换算。,物质的量浓度与溶质的质量分数的换算。,换算公式：,M：溶质B的摩尔质量；：溶液密度（gmL-1）,已知某溶液中溶质的质量分数为，溶液密度为，溶液体积为1L，则其物质的量浓度为,例.一定温度下，NaOH溶液体积为VmL，溶液密度为dgcm-3，质量分数为，物质的量浓度为cmolL-1，该溶液中含有NaOH的质量为mg。（1）用m、V表示NaOH的物质的量浓度_。（2）用、d表示NaOH的物质的量浓度_。,25dmolL-1,物质的量浓度与溶解度的换算。,注意:用溶解度与质量分数换算时，必须是饱和溶液。,例.一定温度下，NaCl饱和溶液体积为VmL，溶液密度为dgcm-3，溶解度为S。(1)用S表示NaCl的质量分数_。(2)用S、d表示NaCl的物质的量浓度_。,（3）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。,V(气体),n,c,若已知气体的体积和溶液的体积,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。,若已知溶液的密度,在标准状况下，aL气体（摩尔质量为Mg/mol)完全溶于bmL水中，所得溶液的密度为g/cm3，求其物质的量浓度c。,(4)溶液中离子浓度之间的关系及电荷守恒原理,定组成定律：在溶液中，溶质发生电离，阳离子与阴离子的物质的量浓度之比=化学组成中离子个数之比。,若溶质不发生电离（如：蔗糖、酒精等），则溶质在溶液中以分子形式存在，溶质的浓度就是分子的浓度；,b、在c(OH-)均为0.1mol/L的NaOH、Ba(OH)2溶液,c(OH-)=2c(Ba2+)=0.1mol/L,c(NaOH)=c(Na+)=c(OH-)=0.1mol/L,a、在0.1mol/L的H2SO4中,c(SO42-)=c(H2SO4)=0.1mol/L,H2SO4=2H+SO42-,NaOH=Na+OH-,Ba(OH)2=Ba2+2OH-,c(H+)=0.2mol/L,cBa(OH)2=c(Ba2+)=0.05mol/L,c、在Al2(SO4)3溶液中,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。,Al2(SO4)3的电离方程Al2(SO4)3=2Al3+3SO42-,例1.下列溶液中c(Cl-)与50mL1mol/L的AlCl3溶液中氯离子浓度相等的是()。A.150mL1mol/LNaCl溶液B.75mL2mol/LNH4Cl溶液C.75mL1mol/LFeCl3溶液D.150mL2mol/LMgCl2溶液,C,例2.1LAl2(SO4)3溶液中，含mgAl3+，求c(Al3+)=_mol/L，c(SO42-)=_mol/L，cAl2(SO4)3=_mol/L。,m/27,m/18,m/54,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,2.在K2SO4、MgSO4的混合溶液中,c(K+)1+c(Mg2+)2=c(SO42-)2,c(Na+)1=c(SO42-)2,电荷守恒,电荷守恒,对于含有Aa+、Bb-、Mm+、Nn-及H+、OH-等的溶液中，电荷守恒通式为:,例1：某盐的混合物中Na+、Mg2+、Cl-的物质的量浓度分别为0.2mol/L、0.4mol/L、0.4mol/L，则SO42-的物质的量浓度为（）A、0.1mol/LB、0.2mol/LC、0.3mol/LD、0.4mol/L,解析先列出电荷守恒式：,C,例2：在含有MgCl2、NaCl和K2SO4的混合溶液中，已知c(Cl-)=1.5mol/L，c(K+)=1mol/L，c(Na+)=0.5mol/L，则c(Mg2+)为()A、0.2mol/LB、0.3mol/LC、0.5mol/LD、0.6mol/L,C,例3.某氯化镁溶液的密度为1.18gcm3，其中镁离子的质量分数为5.1%，300mL该溶液中Cl的物质的量约等于()A0.37molB0.63molC0.74molD1.5mol,解析：,D,（5）溶液稀释或混合时物质的量浓度的计算,溶液稀释定律,m浓浓=m稀稀（溶质的质量不变）,c浓V浓=c稀V稀（溶质的物质的量不变）,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：,例：配制500mL1mol/L硫酸溶液，需用质量分数为98%、密度为1.84g/cm3的浓硫酸的体积是_,浓硫酸的物质的量浓度：,需浓硫酸的体积：,27.2mL,溶质相同的溶液混合后溶液浓度的计算,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()，与溶液密度无关。,例如:(1)质量分数分别为10%和30%的盐酸等质量混合，(HCl)=_,(2)90%的浓硫酸与水等质量混合，(H2SO4)=_,20%,45%,等体积混合：因溶液的密度不同，溶质的质量分数可能大于或小于平均值。,注意：当溶液密度1gcm-3时，通常浓度(质量分数或物质的量浓度)越大，密度也越大。等体积混合后质量分数(硫酸、硝酸等),如：质量分数为50%与30%的硫酸等体积混合，所得溶液中(H2SO4)40%,当溶液密度1gcm-3时，浓度(质量分数或物质的量浓度)越大，密度越小。等体积混合后，质量分数(氨水、酒精),如：质量分数为30%与10%的氨水等体积混合，所得溶液中(NH3)20%,以任意体积比混合：,(稀溶液混合时，体积可以近似相加),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。,例1：将质量分数为30%和10%的氨水分别进行等体积混合和等质量混合，所得溶液中溶质的质量分数分别为a和b；将质量分数为30%和10%的硫酸分别等体积和等质量混合，所得溶液中溶质的质量分数分别为d和e。则a、b、d、e的大小关系是_。,解析由上述总结可知，a20%，e=20%，所以db=ea。,db=ea,例2：若以1和2分别表示物质的量浓度为amol/L和bmol/L的氨水的质量分数，且知2a=b，则下列推断正确的是(氨水的密度比纯水小)()。A、21=2B、22=1C、221D、1221,解析对于溶质相同的溶液，由有：，即，得。由于氨水越浓其密度越小，即221。,C,物质的量在化学方程式计算中的应用,参与反应的各物质的物理量之间的比例关系,aA(g)bB(g)=cC(g)dD(g),化学计量数比：,abcd,质量比：,aMAbMBcMCdMD,物质的量比：,abcd,气体体积比：,abcd,不同物质间相同物理量之间的换算可以按上述比例进行。,(1)化学方程式表示的是纯净物之间的关系，换算关系为：,m(纯物质B)m(不纯物质)(B)(B)指混合物中B的质量分数,n(纯物质B)n(不纯物质)(B)(B)指混合物中B的物质的量分数,探究：根据化学方程式计算时需注意哪些问题,(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：,87g,xg,4mol,ymol,22.4L,xL,4mol,ymol,87g,xg,22.4L,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44.8L溶于水形成100mL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_。(2)生成H2的体积(标准状况)为_。(3)取反应后的溶液为10mL，其FeCl2的物质的量浓度为_；溶液中Fe2和Cl的质量比为_。,5.6g,2.24L,1mol/L,56:71,解析：,22.4L,V(H2),1mol,c(FeCl2)0.1L,222.4L,4.48L,56g,m(Fe),(1),(2),(3),例1.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H2SO4的物质的量浓度为_。,18.4molL-1,方法一：市售浓硫酸中H2SO4的物质的量浓度为：,方法二：,m(H2SO4)H2SO4(aq)VH2SO4(aq)(H2SO4)1.84gcm31000cm398%1803.20g,答案：18.4molL-1,例2.体积为VmL、密度为dgcm-3的溶液，含有相对分子质量为M的溶质mg，其物质的量浓度为cmol/L，质量分数为，下列表达式不正确的是(),A、c=1000d/MB、m=VdC、D、,解析由得。C项中不应有“%”，由可知D项正确。,C,例3：在标准状况下，1体积水中能溶解700体积氨气，所得溶液的密度是0.9gcm3。则该氨水的物质的量浓度为_，溶质的质量分数为_。A18.4molL1B34.7%C20.4molL1D31.2%,A,B,解析：为了计算方便，可设水为1L，溶解的氨气体积为700L。则：,氨水的质量为：m(氨水)m(NH3)m(H2O)31.25mol17gmol11000mL1gmL11531.25g。,即氨水的体积为1.7L，所以，其浓度为,氨水中溶质的质量分数为：,创新探究,【典例】在标准状况下，用排空气法收集一烧瓶氯化氢气体，测得烧瓶内的气体对氢气的相对密度为17，现将烧瓶倒立于水中，则进入烧瓶中的液体的体积占烧瓶容积的几分之几？若溶质不扩散，烧瓶内溶液的物质的量浓度是多少？,气体溶于水所得溶液物质的量浓度的计算方法,解析：M172gmol-134gmol-1M(HCl)说明收集气体时混入了空气。由十字交叉