2022年高中化学物质的量浓度及有关计算 .pdf

学习必备欢迎下载物质的量浓度及有关计算教学目标知识技能：理解有关物质的量浓度的涵义，掌握有关计算的基本题型。能力培养：有关物质的量浓度的计算思维能力。科学思想：在溶液计算中，贯彻守恒的思想。科学方法：演绎推理法，比较分析法。重点、难点有关物质的量浓度计算的6 种基本类型是重点；电荷守恒、建立参比的基本解题方法是难点。教学过程设计教师活动【引入】今天我们复习物质的量浓度。【提问】物质的量浓度的定义是什么？请写出它的计算公式。学生活动回答：1L 溶液中含有溶质的物质的量。板书：c=n（mol）/V（L）【再问】溶液的组成还常用什么来表示？回答：也常用溶质的质量分数来表示。溶质的质量分数表示单位质量溶液中所含溶质的质量。板书：a=m （溶质） /m（溶液） 100精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 15 页学习必备欢迎下载【提问】根据物质的量浓度的计算公式c=n/V，我们能够联想起哪些有关的计算思想？请同学们讨论后回答。思考，讨论，回答：（1）在公式计算中，已知任何两个量，可以求得第三个量。（2）还可以根据物质的量联系溶质的质量、气体溶质在标准状况下的体积及微粒数目等。（3）当溶质的量一定时，浓度和体积成反比；当体积一定时，浓度和溶质的物质的量成正比。（4）根据 n=cV，当取出一定浓度的溶液时，溶液的浓度不变，但溶质的物质的量和所取溶液的体积成正比。【评价】 同学们说的都很正确，不过，有一个问题， 为什么当取出一定浓度的溶液时，溶液的浓度不变？回答：溶液是均匀稳定的体系。【板书】类型1 代入公式的计算【投影】填空：思考，完成练习。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 15 页学习必备欢迎下载【强调】体积必须以升（L）为单位进行计算。如果题目给的体积为mL ，则必须进行换算。【提问】为什么醋酸的 H+ 小于其酸的浓度？回答：醋酸为弱酸， H+=ca ，因此，H+ 小于酸的浓度。【板书】类型2 溶液物质的量浓度和溶质质量分数的换算【提问】在进行换算时，根据那个不变的量来推导计算公式？请写出计算公式？回答：溶液中溶质的量是不变的，分别用物质的量浓度和溶质的质量分数计算，于是得到如下方程：m=cVM=1000Va 【强调】在此公式中，物质的量浓度（c）、溶质的质量分数（ a）、溶质的摩尔质量（ M ）和溶液密度（ ），已知任何三个量，可计算第四个量。【投影】练习：63硝酸溶液的物质的量浓度为14 mol L-1，溶液的密度为_。思考，完成练习。答案：1.4 g mL-1【板书】类型3 稀释问题【提问】溶液在加水稀释过程中， 不变的量和变化的量是什么？计算的依据是什么？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 15 页学习必备欢迎下载回答：不变的量是溶质的质量和物质的量，变化的量是水的质量、溶液的体积、溶液的密度和溶液物质的量浓度。因此，可根据如下公式计算：n=c1V1=c2V2计算依据是，在此公式中，已知任何三个量，可计算第四个量。【再问】如何计算稀释后溶液的体积？能否用浓溶液的体积和水的体积相加？回答：不能相加，应该用质量相加除以稀溶液的密度。【板书】V（稀） V（浓） +V（水）m（稀） =m （浓） +m （水）V（mL ）=m （稀） g/ （稀） gmL-1记笔记。【说明】对于浓度不超过1molL-1的稀溶液，混合时体积变化不大，可以作近似计算：用原溶液体积相加得混合后的溶液体积。【投影】讨论题： 将12mol L-1的盐酸（密度为 1g mL-1） 50mL和 1mol L-1的盐酸（密度为 2gmL-1）100mL混合，所得溶液的密度为 gmL-1，溶液物质的量浓度为 _molL-1讨论，思考，回答：基本思路：c=n/V混合后溶质的物质的量为：n=12molL-1O.05L+1molL-10.10L=0.7mol混合后溶液的体积为：V=（150+2100）/1000（L）答案：700/ （501+1002）molL-1【板书】类型4 气体溶质问题精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 15 页学习必备欢迎下载【投影】讨论题：标准状况下，AL氯化氢气体溶于 1L 水中，所得溶液密度为gmL-1，则该溶液中溶质的质量分数为_，溶液的物质的量浓度为_。【提问】指导讨论：（1）这类型题目的基本入手点是什么？（2）请思考、讨论得出解题的正确思路。思考，讨论，回答：（1）解题的基本思路是从溶质的质量分数和浓度的定义公式入手：a=m （溶质） /m（溶液） 100c=n/V（2）所得溶液中，溶质的质量为：m（溶质） =36.5gmol-1AL/22.4L mol-1溶液的质量为：m（溶液） =（36.5A/22.4+1000 ）g根据溶质的质量分数的定义得到：a=36.5A/ （36.5A+22400）100（3）所得溶液中，溶质的物质的量为：n（溶质） =AL/22.4L mol-1溶液的体积为：V=（36.5A/22.4+1000 ）/1000（L）根据溶液的物质的量浓度的定义得到：c=1000A/（36.5 A+22400）molL-1【小结】精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 15 页学习必备欢迎下载溶液的质量等于溶质和水的质量相加，但溶液的体积不等于溶质和水的体积相加，也不等于水的体积。溶液的体积一定用其质量除以密度来计算。【板书】类型5 有关化学方程式的计算【投影】讨论题：体积比为111 的氯化钠、氯化镁和氯化铝溶液， 分别加入等体积、等浓度的硝酸银溶液，均恰好完全反应生成氯化银沉淀，则这三种溶液的物质的量浓度之比为：【提问】指导讨论：（1）三个反应的实质是什么？消耗等量的硝酸银说明什么？（2）请思考、讨论得出解题的正确思路。讨论，思考，回答：（1）这三个反应的实质均为：Cl-+Ag+AgCl消耗等量的硝酸银说明三种溶液中C1-的物质的量相等。（2）设： n（Cl-）=1mOl则：n（NaCl）=1moln（MgCl2）=1/2 moln（AlCl3）=1/3 mol根据c=n/V，体积相同时浓度和物质的量成正比，因此浓度比为：1（1/2 ）：（ 1/3 ）=632【小结】 此类型题目的关键是找出与浓度有关的n 和 V的比例关系， 从而得到浓度的比例关系。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 15 页学习必备欢迎下载【板书】类型6 烧瓶内气体溶于水的浓度计算【投影】讨论题一：标准状况下，一圆底烧瓶充满氯化氢气体，倒扣于水槽中，假设溶液没有损失，则所得溶液的物质的量浓度为：_。【提问】指导讨论：（1）解题基本入手点是什么？（2）请思考、讨论得出解题的正确思路。讨论，思考，回答：（1）解题基本入手点是公式：c=n/V（2）设烧瓶体积为VL，标准状况下，充满氯化氢气体，则氯化氢的物质的量为：V/22.4mol ，由于氯化氢极易溶于水，则溶液将充满烧瓶，所得溶液的体积为 VL。因此，烧瓶内盐酸溶液的浓度为： 1/22.4mol L-1。【评价】完全正确，所得溶液的浓度与烧瓶的体积无关。【投影】讨论题二：标准状况下，用圆底烧瓶收集氨气，当混合气的平均式量为19时，停止收集，并将其倒扣于水槽中，假设溶液没有损失，则所得溶液的物质的量浓度为： _。讨论，思考，回答：根据混合气的平均式量为19，算出氨气和空气的体积比51，若设烧瓶的体积为 6L，则其中的氨气为5L，5/22.4 mol 。空气为 1L。氨气极易溶于水，而空气不溶于水，因此进入烧瓶的水形成的溶液的体积为5L， 溶液浓度为：1/22.4 molL-1。回答： 氨气极易溶于水，而空气不溶于水，因此氨气所占的体积也就是所得氨水溶液的体积。因此，无论氨气和空气的比例如何，溶液的浓度均为 1/22.4mol L-1。【评价】思路完全正确，还有没有更简单的思路。【评价】 完全正确， 因此讨论题一和讨论题二的结果是相同的，无论烧瓶的体积如何。【投影】讨论题三：标准状况下，将二氧化氮和氧气按41 的体积比混合后， 充满一烧瓶，倒扣于水槽中，当反应不再进行时，假设溶液没有损失，则所得溶液的物质的量浓度为： _。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 15 页学习必备欢迎下载讨论，思考，回答：根据：4NO2+O2+2H2O=4HNO3若设烧瓶体积为1L，则 NO2为 4/5L，生成硝酸 4/ （522.4）mol，所得溶液体积为 1L，因此，溶液浓度为1/28 mol L-1。【评价】 完全正确， 由于烧瓶内的气体的总物质的量和生成硝酸的物质的量为54，因此所得溶液浓度为：（4/5 ）（ 1/22.4 ）molL-1。【投影】 讨论题四： 标准状况下， 将一氧化氮、 二氧化氮和氧气的混合气充满一烧瓶，倒扣于水槽中，当反应不再进行时，溶液充满烧瓶，假设溶液没有损失，则所得溶液的浓度范围是：_。讨论，思考，回答：根据：4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3假定全部是二氧化氮和氧气的混合气，则其体积比一定为41，所得硝酸溶液的浓度为： 1/28molL-1。假定全部是一氧化氮和氧气的混合气，则其体积比一定为43，所得硝酸溶液的浓度为： 4/ （722.4 ）=1/39.2mol L-1。因此，若为一氧化氮、二氧化氮和氧气的混合气，所得硝酸溶液的浓度范围是： 1/39.2mol L-1c1/28 mol L-1。【小结】此类型题目的基本思路是从公式c=n/V 入手，找出溶质的物质的量和溶液的体积之间的关系。【过渡】 上面我们讨论了有关溶液浓度计算的六种基本类型，下面我们再复习两种在溶液浓度的有关计算中的基本解题方法。倾听。【板书】基本计算方法1电荷守恒法【投影】讨论题：某地酸雨经检验，除含氢离子外，还含如下离子：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 15 页学习必备欢迎下载Na+=1.4 10-3molL-1Cl-=3.5 10-3molL-1NH4+=2.3 10-3molL-1SO42-=1.5 10-4molL-1则该溶液中的氢离子的浓度为_。讨论，思考，回答：根据电荷守恒，溶液中的阳离子的正电荷浓度之和等于阴离子的负电荷浓度之和：H+Na+NH4+ =Cl-+SO42- 2将已知数据代入，计算得：H+=1.0 10-4molL-1【评价】完全正确，请注意SO42-带 2 个负电荷，因此其负电荷浓度等于其离子浓度的 2 倍。【板书】基本计算方法2参比法【投影】讨论题：物质X的 1（溶质的质量分数，以下同）的溶液和9的溶液等体积混合后得溶液， 物质 Y的 1的溶液和 9的溶液等体积混合后得溶液，根据附表判断下列叙述正确的是：A溶液，中溶质的质量分数均大于5B溶液，中溶质的质量分数均等于5C溶液中溶质的质量分数大于5，溶液中溶质的质量分数小于5D溶液中溶质的质量分数小于5，溶液中溶质的质量分数大于5精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 15 页学习必备欢迎下载讨论，思考，倾听教师讲解：（1）建立参照体系， 若溶液等质量混合，则混合后溶液的溶质的质量分数为：（1+9）/2=5（2）对于 X溶液，溶质的质量分数越大，密度越小，因此，当等体积混合时，1溶液的质量大于9溶液的质量，稀溶液的比例大了，因此混合溶液中溶质的质量分数将偏低，即小于5。对于Y溶液，当等体积混合时， 1溶液的质量小于9溶液的质量，浓溶液的比例大了，因此混合溶液中溶质的质量分数将偏高，即大于5。答案：D（3）因为纯水（密度为 1gmL-1）相当于溶质的质量分数为0 的溶液，因此，只要溶液的密度小于1gmL-1，就和 X溶液的情况相同，如：氨水、乙醇溶液等；反之，只要溶液的密度大于1gmL-1，就和 Y溶液的情况相同，如：多数酸、碱、盐溶液。 【小结】6 种基本类型的基本思维方法在于紧扣物质的量浓度的基本公式：c=n/V，注意掌握基本题型的思考方法。掌握两种基本计算方法的解题技巧。倾听。精选题一、选择题精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 15 页学习必备欢迎下载1实验室需用 480mL0.1molL-1的硫酸铜溶液，现选取500mL容量瓶进行配制，以下操作正确的是 A称取 7.68g 硫酸铜，加入 480mL的水B称取 12.0g 胆矾，配成 480mL溶液C称取 8.0g 硫酸铜，加入 500mL水D称取 12.5g 胆矾，配成 500mL溶液2将 xg 镁和 yg 铝溶于 AmLMmol/L 的盐酸（过量），再往上述溶液中加入2AmL的 NaOH 溶液，溶液中的沉淀量达到最大值，则加入NaOH 溶液的浓度为 A M mol L-1 B2Mmol L-1CM/2 mol L-1 D无法确定3 将 a mol钠和 a mol铝一同加入到 mg足量水中，所得溶液密度为 g mL-1则溶液的物质的量浓度为（molL-1） A1000a/ （50a+m ） Ba/ （46am ）C 1000 a/ （48a+m ） D1000a/ （46a+m ）4在两个烧杯中分别盛有100mL 3.0mol L-1的盐酸和氢氧化钠溶液，向两个烧杯中分别加入等质量的铝粉，在相同状况下生成的气体的体积比为25，则加入的铝粉的质量为 A8.1g B6.75g C5.4g D2.7g 5向密度为 gmL-1的盐酸中滴入硝酸银溶液到过量，生成沉淀的质量与原盐酸的质量相等，则原溶液的浓度为 A25.4 molL-1 B12.7 molL-1精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 15 页学习必备欢迎下载C6.97 molL-1 D6.35 molL-16向 50mL18molL-1硫酸溶液中加入足量的铜片并加热。充分反应后，被还原的硫酸的物质的量为 A小于 0.45 mol B等于 0.45 mol C在 0.45mol 和 0.90mol 之间 D大于 0.90mol 7在 100g浓度为 18molL-1，密度为 gcm-3的浓硫酸中加入一定量的水稀释成 9molL-1的硫酸，则加入的水的体积为A小于 100mL B等于 100mL C大于 100mL D等于 100/ mL 8 硫酸铝、硫酸钾和明矾的混合溶液中， 硫酸根离子的浓度为0.2mol L-1，再向其中加入等体积的 0.2mol L-1的 KOH 溶液，生成的白色沉淀又恰好溶解，则原溶液中钾离子的浓度（molL-1）为 A0.20 B0.25 C0.225 D0.45 9已知氮的氧化物和烧碱溶液发生反应的化学方程式如下：3NO2+2NaOH 2NaNO3+NO +H2O NO+NO2+2NaOH 2NaNO2+H2O 现有Mmol二氧化氮和 Nmol一氧化氮组成的混合气体， 用浓度为 VL的 NaOH溶液完全吸收，则该NaOH 溶液的浓度最小为（ molL-1） AM/V B2M/3V C2（M+N ）/3V D（M+N ）/V 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 15 页学习必备欢迎下载10 在甲和乙两烧杯里分别盛同体积同浓度的x mol L-1的硫酸溶液 500mL ，向两个烧杯里分别放入mg镁和 mg锌。反应停止后，发现有一烧杯中仍有金属残留，则硫酸的物质的量浓度范围是 Am/12xm/32.5 Bm/24xm/65 Cm/12xm/32.5 Dm/24xm/32.5 二、非选择题11将十水碳酸钠与碳酸氢钠的混合物4.54g 溶于水，配成 100mL溶液，测得溶液中钠离子的物质的量浓度为0.4mol L-1，在溶液中加入过量的盐酸，完全反应后，将溶液蒸干灼烧至质量不变。 则所得固体物质的质量为： _g。12将 8.8gFeS 固体加入到 200mL2.0 molL-1的盐酸中，以制备硫化氢气体。反应完全后，若溶液中的硫化氢的浓度为0.10 mol L-1，假定溶液的体积不变。计算：（1）收集到硫化氢气体在标准状况下的体积。（2）反应后溶液中Fe2+和 H+的物质的量浓度。答案一、选择题1D 2 C 3 D 4 B 5 C 6 A 7 A 8 B 9 D 10 C 二、非选择题112.34 12（1）1.792L（2）0.5mol L-1 1.0mol L-1提示：2氢氧化铝为两性， 因此生成沉淀量最大时， 溶液为中性， 依题意，应为 NaCl溶液，得： n（Na+）=n（Cl-），AmLMmol L-1=2AmL x，得： x=M/2molL-1。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 15 页学习必备欢迎下载3将 amol 钠和 amol 铝一同加入到足量水中，恰好生成含amol 偏铝酸钠的溶液。溶液的质量为：m+23a+27a-（0.5a+1.5a ）2=m+46a 溶液的浓度为：1000a/ （46a+m ）molL-14根据反应的离子方程式：2Al+6H+=2Al3+3H22Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2若铝均不足，则生成氢气的体积比为11；若铝均过量，则生成氢气的体积比为 13。 根据生成氢气的体积比为25， 则说明铝和盐酸的反应中铝是过量的，而铝和烧碱溶液的反应中，铝是不足量的。5根据反应的化学方程式：HCl+AgNO3=AgCl+HNO336.5 g143.5g 依题意，设原盐酸溶液的质量为143.5g，则含溶质 HCl36.5g（1mol）。6如果铜足量，浓硫酸的浓度将会越来越小，而铜和稀硫酸不能反应，因此，硫酸只能有一部分参加反应。7硫酸的浓度由 18molL-1稀释成 9molL-1，则溶液的体积将增大为原来的 2 倍。加入水的质量（ g）为：（100/ ）2-100 （ 为9molL-1硫酸溶液的密度）因为p，所以加入水的质量 100g，即体积小于 100mL 。8根据溶液中的电荷守恒得：K+Al3+ 3=SO42- 2 9根据反应的化学方程式，生成的产物是NaNO3和 NaNO2，因此 Na+和 N的物质的量相等，故所需NaOH 的物质的量最小为M+Nmol 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 15 页学习必备欢迎下载10 依题意，若 mg镁恰好和硫酸完全反应， 则硫酸的浓度为： m/12mol L-1；若 mg锌恰好和硫酸完全反应，则硫酸的浓度为：m/32.5molL-1。现有一种金属剩余，说明镁过量，而锌不过量，则：m/12xm/32.5。11根据钠离子在整个过程中的守恒关系，得：Na+NaCl，从而得出生成固体产物 NaCl的物质的量为 0.04mol 。12根据反应的离子方程式：Fes+2H+=Fe2+H2S，可判断出盐酸过量。以FeS的量计算出反应生成0.1mol 的 H2S，但在溶液中溶解的H2S有 0.020mol，因此，收集到的 H2S气体为 0.080mol，标准状况下的体积为1.792L。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 15 页