2019高中化学 专题1第二单元 研究物质的实验方法 第4课时 物质的量浓度的有关计算学案.doc

- 1 -第第 4 4 课时课时 物质的量浓度的有关计算物质的量浓度的有关计算学习目标定位 1.能够根据物质的量浓度的概念表达式进行简单的计算。2.掌握溶质的物质的量浓度与质量分数的换算。3.学会有关物质的量浓度的简单计算。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 300 mL，经分析其中含有 0.019 2 g Cu2，则水样中硫酸铜的物质的量浓度为_mol·L1。答案 0.001解析 c(Cu2)0.001 mol·L1。0.019 2 g 64 g·mol1 0.300 L【考点】物质的量浓度的基本计算【题点】由溶质质量计算溶液的物质的量浓度例 2 已知V L 硫酸铁溶液中含 Fe3 m g，则该溶液中 Fe3的物质的量浓度为_mol·L1，SO的物质的量浓度为_mol·L1，溶质的物质的量浓度为24_mol·L1。答案 m 56V3m 112Vm 112V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 ；二是硫酸铁电离后n(Fe3)n(SO)23，那么c(Fe3)c(SO)23，同n V2424时还有cFe2(SO4)3c(Fe3)c(SO)。因n(Fe3) mol，c(Fe3)1 21 324m g M g·mol1m 56- 2 - mol·L1，c(SO)c(Fe3) n Vm 56 mol V Lm 56V243 23m 112Vmol·L1，cc(Fe3) mol·L1。Fe2SO431 2m 112V【考点】物质的量浓度的基本计算【题点】由溶质质量计算溶液的物质的量浓度根据概念表达式cB，欲求cB，先求nB和V。nB 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(mol)和溶液的体积(L)，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，V L 气体溶于V(H2O)L 水中，所得溶液密度为 g·mL1，则气体的物质的量：n mol；V L 22.4 L·mol1V 22.4溶液体积：V(溶液)×103 L·mL1m溶液 g g·mL1×103 L·mL1；n mol ×M g·mol11 g·mL1 ×VH2OL × 1 000 mL·L1 g·mL1再根据c知，nV溶液c。1 000 mL·L1 × g·mL1 ×V LM g·mol1 ×V L22 400 g·mol1 ×VH2OL例 3 用 1 L 水吸收 560 L 氨气(标准状况)，所得氨水的密度是 0.90 g·mL1，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)25 mol (2)15.79 mol·L1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)25 mol，氨水溶液的体积V× 560 L 22.4 L·mol125 mol × 17 g·mol11 000 g 0.90 g·mL11 1 000- 3 -L·mL1 L，氨水溶液的物质的量浓度c(NH3) 15.79 mol·L1。19 1225 mol 19 12 L【考点】物质的量浓度的基本计算【题点】气体溶于水后物质的量浓度的求算- 4 -二、溶液的稀释或混合1浓溶液稀释(1)溶质物质的量不变：c(浓)·V(浓)c(稀)·V(稀)；(2)溶质质量不变：m(浓)·w(浓)m(稀)·w(稀)；(3)溶液质量守恒：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 1 L 1 mol·L1氢氧化钠溶液中取出 100 mL：(1)取出的这 100 mL 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 100 mL 氢氧化钠溶液加水稀释至 500 mL，所得溶液的物质的量浓度是_。答案 (1)1 mol·L1 4.0 g (2)0.2 mol·L1解析 (1)m0.1 L×1 mol·L1×40 g·mol14.0 g。(2)100 mL 氢氧化钠溶液加水稀释至 500 mL，氢氧化钠的物质的量不变，由c(浓)·V(浓)c(稀)·V(稀)可知c(稀)0.2 mol·L1。c浓·V浓V稀100 mL × 1 mol·L1 500 mL【考点】溶液稀释或混合的计算【题点】溶液稀释物质的量浓度的计算例 5 将 0.10 mol·L1氢氧化钠溶液和 0.60 mol·L1氢氧化钠溶液混合成 0.20 mol·L1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)。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 0.10 mol·L1的氢氧化钠溶液及所需 0.60 mol·L1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：010 mol·L1·V10.60 mol·L1·V20.20 mol·L1·(V1V2) 解得： 。V1 V24 1方法 2(十字交叉法)：解得： 。V1 V24 1- 5 -【考点】溶液稀释或混合的计算【题点】溶液混合后的有关计算(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。m混混1V12V2 混三、物质的量浓度与溶质的质量分数的换算1换算公式cB1 000w MM：溶质 B 的摩尔质量(单位：g·mol1)；：溶液密度(单位：g·mL1)；w为溶质的质量分数。2推导方法设溶液体积为 1 L，则cBmol·L1。nB V g·mL1 × 1 000 mL ×w M g·mol1 1 L1 000w M例 6 市售浓硫酸中溶质的质量分数为 98%，密度为 1.84 g·cm3。计算市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为_。答案 18.4 mol·L1解析 先计算出 1 000 mL 浓硫酸中含硫酸的质量，1 000 mL×1.84 g·cm3×98%1 803.2 g，将其换算成硫酸的物质的量，1 803.2 g÷98 g·mol118.4 mol，市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为 18.4 mol·L1。【考点】物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的相互换算【题点】物质的量浓度与溶质质量分数的换算例 7 相对分子质量为Mr的气态化合物V L(标准状况)溶于m g 水中，得到溶液的质量分数为w%，物质的量浓度为c mol·L1，密度为 g·cm3，则下列说法正确的是( )A溶液密度可表示为cMr 1 000wB物质的量浓度c可表示为V MrV22.4mC溶液的质量分数w%可表示为MrV 22.4m- 6 -D相对分子质量Mr可表示为22.4m×w%1w%V答案 D解析 由可知 A 项不正确；由V，c cMr 1 000w%V 22.4Mrm 1 000·n VV 22.4 V 22.4Mrm 1000可知 B 项不正确；由w%×100%可知 C 项不正确；由上述 C 项整理，1 000V VMr22.4mV 22.4Mr V 22.4Mrm得Mr， D 项正确。22.4m×w%1w%V【考点】物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的相互换算【题点】物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的综合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n V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1 000w Mc。1将 75 g 胆矾溶于水配成 0.6 mol·L1硫酸铜溶液，其溶液的体积是( )A1 000 mL B500 mLC250 mL D100 mL答案 B解析 硫酸铜溶液的体积75 g÷250 g·mol1÷0.6 mol·L10.5 L。【考点】物质的量浓度的基本计算【题点】由物质的量浓度计算溶液的体积2将 5 mol·L1盐酸 10 mL 稀释到 200 mL，再取出 5 mL，这 5 mL 溶液的物质的量浓度是( )- 7 -A0.05 mol·L1 B0.25 mol·L1C0.1 mol·L1 D0.5 mol·L1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)：5 mol·L1×10 mLc(稀溶液)×200 mL，解得c(稀溶液)0.25 mol·L1，从中取出 5 mL 溶液，其浓度不变。【考点】溶液稀释或混合的计算【题点】溶液稀释物质的量浓度的计算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 BC 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w×100%，结合质量分数与S 100S物质的量浓度之间的转化公式c可得答案。1 000w M【考点】物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的相互换算【题点】物质的量浓度与溶质质量分数的换算4(2018·嘉兴一中高一月考)V mL 硫酸铁溶液中含w g SO，取此溶液 0.5V mL，用水稀24释成 2V mL。则稀释后的溶液中 Fe3物质的量浓度为(以下单位为 mol·L1)( )A. B. C. D.250w 48V250w 72V125w 36V125w 72V答案 D解析 由题意知：n(SO) mol，24w g 96 g·mol1w 96则n(Fe3)n(SO) × mol mol，2 3242 3w 96w 144取出的 0.5V mL 溶液中的n(Fe3)× mol mol，w 1441 2w 2882V mL 溶液中c(Fe3) mol·L1。w 288 mol 2V× 103 L125w 72V【考点】物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的相互换算【题点】物质的量浓度与溶解度的换算- 8 -5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 30.2 mol·L1、0.1 mol·L1、0.1 mol·L1，则溶液中另一离子及其物质的量浓度可能是( )ASO 0.1 mol·L1 BAl3 0.2 mol·L124CCl 0.3 mol·L1 DK 0.4 mol·L1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)0.4 mol·L1，c(NO)0.1 mol·L1，故另一离子为阴离子，若为 SO，则其浓度应为 3240.15 mol·L1，若为 Cl，则其浓度应为 0.3 mol·L1。【考点】溶液离子浓度的相关计算【题点】混合溶液中离子浓度的计算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( )A12 B34 C11 D32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。【考点】溶液离子浓度的相关计算【题点】溶液中离子浓度间的比值关系分层训练与测评导练整体设计考点题点例题达标检测课时对点练由溶质质量计算溶液的物质的量浓度T1、T2T1由溶液的物质的量浓度计算溶质质量T2由物质的量浓度计算溶液的体积T1气体溶于水后物质的量浓度的求算T3T3溶液物质的量浓度的基本计算相关计算的综合T14、T15溶液稀释物质的量浓度的计算T4T2T4溶液浓缩物质的量浓度的计算T5溶液的稀释与混合的计算溶液混合后的有关计算T5T6物质的量浓度与溶质质量分数的换算T6T3T7物质的量浓度与溶质质量分数的相关综合T8物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的相互物质的量浓度与溶解度的换算T4- 9 -换算物质的量浓度、质量分数、溶解度的综合T7T9单一溶液中离子浓度的计算T10混合溶液中离子浓度的计算T5T11溶液中离子浓度间的比值关系T6T12溶液离子浓度的相关计算 溶液中离子浓度的比较T13对点训练题组一 溶液物质的量浓度的基本计算140 g 氢氧化钠固体溶于水配成 2 L 溶液，其物质的量浓度为 ( )A0.5 mol·L1 B5 mol·L1C10 mol·L1 D20 mol·L1答案 A解析 氢氧化钠的物质的量40 g÷40 g·mol11 mol，氢氧化钠溶液的物质的量浓度1 mol÷2 L0.5 mol·L1。【考点】物质的量浓度的基本计算【题点】由溶质质量计算溶液的物质的量浓度2用胆矾配制 500 mL 0.1 mol·L1的硫酸铜溶液，需要胆矾的质量为( )A25 g B12.5 gC6.25 g D37.5 g答案 B解析 硫酸铜的物质的量0.5 L×0.1 mol·L10.05 mol，胆矾的质量0.05 mol×250 g·mol112.5 g。【考点】物质的量浓度的基本计算【题点】由溶液的物质的量浓度计算溶质质量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( )A500 mol·L1 B. mol·L1500 22.4C5 mol·L1 D无法计算答案 B- 10 -解析 c(HCl) mol·L1。nHClV溶液V VmV溶液500 L 22.4 L·mol1 1 L500 22.4【考点】物质的量浓度的基本计算【题点】气体溶于水后物质的量浓度的求算题组二 溶液的稀释与混合的计算4常温下，欲配制密度为 1.1 g·cm3、浓度为 6 mol·L1的稀盐酸，在体积为 100 mL、密度为 1.19 g·cm3、浓度为 12 mol·L1的浓盐酸中需加蒸馏水( )A200 mL B100 mLC101 mL D120 mL答案 C解析 设加水x mL 可配制成V mL 6 mol·L1稀盐酸，则 100 mL×12 mol·L16 mol·L1×V mL，V200。体积不能直接加和，可利用质量守恒：200 mL×1.1 g·mL1100 mL×1.19 g·mL1x mL×1 g·mL1，x101，即需加蒸馏水 101 mL。【考点】溶液稀释或混合的计算【题点】溶液稀释物质的量浓度的计算5将溶质的质量分数为 14%的氢氧化钾溶液加热蒸发掉 100 g 水后，得到溶质的质量分数为28%的溶液 80 mL，此时溶液的物质的量浓度为( )A5 mol·L1 B6.25 mol·L1C7 mol·L1 D6.75 mol·L1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：(100 g)×14%0.08 L×x×56 g·mol1, x6.25 0.08 L ×x× 56 g·mol1 28%mol·L1。【考点】溶液稀释或混合的计算【题点】溶液浓缩物质的量浓度的计算6将 100 mL 0.1 mol·L1的氯化钡溶液与 50 mL 0.2 mol·L1的氯化钠溶液混合，若不考虑溶液混合时体积的变化，则混合溶液中氯离子浓度是( )A0.2 mol·L1 B0.01 mol·L1C0.1 mol·L1 D0.02 mol·L1 答案 A解析 混合前后溶质的物质的量不变，混合溶液中氯离子浓度为(100 mL×2×0.1 mol·L150 mL×0.2 mol·L1)÷(100 mL50 mL)0.2 mol·L1。【考点】溶液稀释或混合的计算- 11 -【题点】溶液混合后的有关计算题组三 物质的量浓度、溶质质量分数的相互换算7某市售盐酸的质量分数为 36.5%，密度为 1.18 g·cm3，该盐酸的物质的量浓度是( )A3 mol·L1 B8.4 mol·L1C11.8 mol·L1 D0.5 mol·L1答案 C解析 c11.8 mol·L1。1 000w M1 000 mL·L1 × 1.18 g·cm3 × 36.5% 36.5 g·mol1【考点】物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的相互换算【题点】物质的量浓度与溶质质量分数的换算8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( )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 180 g·mol1C该注射液的密度约为 1 g·cm3D该注射液中葡萄糖的物质的量浓度约为 0.014 mol·L1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 180 g·mol1，故 B 正确；该注射液的质量为500 g，密度为1 25 g 5%500 g 500 mLg·cm3，故 C 正确；葡萄糖的质量为 25 g，其物质的量为0.139 mol，则25 g 180 g·mol1物质的量浓度为0.278 mol·L1，故 D 错误。0.139 mol 0.5 L【考点】物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的相互换算【题点】物质的量浓度与溶质质量分数的相关综合9a g 硝酸钾溶于b g 水，形成V mL 饱和溶液。下列关系式错误的是( )A该溶液的物质的量浓度：c(KNO3) mol·L1a 101V- 12 -B该溶液的质量分数：w(KNO3)%100a abC20 时硝酸钾的溶解度S g100a bD该溶液的密度 g·L11 000abV答案 A解析 该溶液的物质的量浓度应为，A 错；其质量分数为a g 101 g·mol1·V× 103 L×100%，B 正确；20 硝酸钾的溶解度为，C 正确；单位体积的溶液a g a gb gS 100 ga g b g的质量称为该溶液的密度，故 g·L1，D 正确。ab V× 103【考点】物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的相互换算【题点】物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的综合题组四 溶液离子浓度的相关计算10若 20 g 密度为 g·cm3的硝酸钙溶液中含有 2 g 硝酸钙，则溶液中 NO的物质的量 3浓度为( )A. mol·L1 B. mol·L1 40020 C. mol·L1 D. mol·L150 4125 41答案 C解析 硝酸钙的物质的量浓度为 mol·L1，NO的物质的量浓度为2 g 164 g·mol1 20 g 1 000 g·L125 41 3mol·L1。50 41【考点】溶液离子浓度的相关计算【题点】单一溶液中离子浓度的计算11(2018·牌头中学高一期末)在 Na2SO4 和 Al2(SO4)3的混合溶液中，测得 Al3浓度为 0.1 mol·L1，SO浓度为 0.3 mol·L1，则混合溶液中 Na的浓度为( )24A0.15 mol·L1 B0.45 mol·L1C0.6 mol·L1 D0.3 mol·L1答案 D解析 依据电荷守恒规律：0.1 mol·L1×3c(Na)×10.3 mol·L1×2，解得c(Na)0.3 mol·L1，D 正确。- 13 -【考点】溶液离子浓度的相关计算【题点】混合溶液中离子浓度的计算12(2018·牌头中学高一期末)等体积硫酸铝、硫酸锌、硫酸钠溶液分别与足量的氯化钡溶液反应。若生成的硫酸钡沉淀的质量比为 123，则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度比为( )A. 123 B. 169 C. 133 D. 136答案 B解析 设硫酸铝、硫酸锌、硫酸钠溶液的物质的量浓度分别是x、y、z，溶液体积均是V。根据硫酸根守恒可知 3VxVyVz123，解得xyz169，答案选 B。【考点】溶液中离子浓度的相关计算【题点】溶液中离子浓度间的比值关系13下列溶液与 20 mL 1 mol·L1 硝酸钠溶液中 NO的物质的量浓度相等的是( ) 3A10 mL 1 mol·L1 硝酸镁溶液B5 mL 0.8 mol·L1 硝酸铝溶液C10 mL 2 mol·L1 硝酸银溶液D10 mL 0.5 mol·L1 硝酸铜溶液答案 D解析 题干中 NO物质的量浓度是 1 mol·L1，与溶液的体积无关，A、B、C、D 四个选项 3中 NO的物质的量浓度数值分别是 2、2.4、2、1，选 D。 3【考点】溶液中离子浓度的相关计算【题点】溶液中离子浓度的比较综合强化14实验室用 98%的浓硫酸(密度 1.84 g·mL1)配制 1 000 mL 0.5 mol·L1的稀硫酸：(1)需要硫酸的物质的量是_。(2)需要浓硫酸的质量是_。(3)需要浓硫酸的体积是_。答案 (1)0.5 mol (2)50 g (3)27.17 mL解析 需要硫酸的物质的量1 L×0.5 mol·L10.5 mol，需要浓硫酸的质量0.5 mol×98 g·mol1÷98%50 g，需要浓硫酸的体积50 g÷1.84 g·mL127.17 mL。【考点】物质的量浓度的基本计算【题点】相关计算的综合15(2017·杭州市五校联考)室温下，将 100 mL 的 NaOH 和 Ba(OH)2混合碱溶液分成两等份，一份加入过量的 Na2SO4溶液，充分反应后得到沉淀 2.33 g；另一份加入 50 mL 0.1 mol·L1 H2SO4溶液，充分反应后溶液中c(OH) 为 0.3 mol·L1(此时溶液的体积为 100 mL)，试计算：(1)原混合碱溶液中所含 Ba(OH)2的物质的量是_。(2)原混合溶液中 NaOH 的物质的量浓度是_。- 14 -答案 (1)0.02 mol (2)0.4 mol·L1解析 一份加入过量的 Na2SO4溶液，充分反应后得到沉淀 2.33 g，沉淀为硫酸钡，硫酸钡的物质的量0.01 mol；另一份加入 50 mL 0.1 mol·L1 H2SO4溶液，充分2.33 g 233 g·mol1反应后溶液中c(OH)为 0.3 mol·L1，则原溶液中含有n(OH)0.05 L×0.1 mol·L1×20.3 mol·L1×0.1 L0.04 mol。(1)原混合碱溶液中所含 Ba(OH)2的物质的量硫酸钡的物质的量×20.02 mol。(2)原混合溶液中 NaOH 的物质的量浓度0.4 mol·L1。0.04 mol × 20.02 mol × 2 0.1 L【考点】物质的量浓度的基本计算【题点】相关计算的综合