1、【 精品教育资源文库 】 第 3 讲 物质的量在化学实验中的应用 考纲要求 考情分析 命题趋势 1.了解溶液的含义。了解溶解度、饱和溶液的概念。 2.了解溶液浓度的表示方法。理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的概念，并能进行有关计算。 3.掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的方法。 2017，全国卷 ， 27T 2016，全国卷甲， 28T 2016，全国卷乙， 27T 2016，全国卷丙， 27T 有关物质的量浓度的计算是高中学生必备的计算技能，溶液的配制也是必须掌握的定量实验。主要以选择题的形式考查物质的量浓度的计算 ，以填空题的形式考查溶液配制。预计2019年高考中还会
2、继续出现与该部分内容有关的选择题或实验题。 2 6分 考点一 物质的量浓度及相关计算 1物质的量浓度 (1)定义：用单位体积的溶液里含有 ！ _溶质 B的物质的量 _#来表示溶液组成的物理量，叫做溶质 B的物质的量浓度，符号为 ！ _cB_#，单位为 ！ _mol/L 或 molL 1_#。 (2)计算公式：！ _cB nBV_#。 2溶质的质量分数 (1)定义：用 ！ _溶质质量与溶液质量之比 _#来表示溶液组成的物理量。 (2)计算公式：！ _w m溶质m溶液100% _#。 计算物质的量浓度时应规避的三个易错点 1溶液中溶质的判断 (1)与水发生反应的物质，溶质发生变化，水量减少，如：
3、Na、 Na2O、 Na2O2 水 NaOH CO2、 SO2、 SO3 水对应 H2CO3、 H2SO3、 H2SO4 【 精品教育资源文库 】 NH3 H2O NH3H 2O(但仍按 NH3进行计算 ) (2)结晶水合物，溶质不变但水量增多，如： CuSO45H 2O 水 CuSO4， FeSO47H 2O 水 FeSO4 2 混淆溶液的体积和溶剂的体积 (1)不能用水的体积代替溶液的体积，尤其是固体、气体溶于水，一般根据溶液的密度进行计算： V m?气体或固体 ? m?溶剂 ? 。 (2)两溶液混合，溶液的体积并不是两液体体积的加 和，应依据混合溶液的密度进行计算。 3部分与整体的关系
4、 溶质的浓度和离子浓度不同，要注意根据化学式具体分析。如： 1 molL 1 Al2(SO4)3溶液中 c(SO24 ) 3 molL 1， c(Al3 )2 molL 1(考虑 Al3 水解，则其浓度小于 2 molL 1)。 1判断正误，正确的划 “” ，错误的划 “” 。 (1)1 L水中溶解 5.85 g NaCl 所形成的溶液的物质的量浓度是 0.1 molL 1。 ( ) (2)将 25 g CuSO45H 2O晶体溶于 75 g水中所得溶质的质量分数为 25%。 ( ) (3)将 40 g SO3溶于 60 g水中所得溶质的质量分数为 40%。 ( ) (4)将 62 g Na2
5、O 溶于水中，配成 1 L 溶液，所得溶质的物质的量浓度为 1 molL 1。 ( ) (5)将 10 mL 1 molL 1 的 H2SO4稀释成 0.1 molL 1 的 H2SO4，可向该溶液中加入 90 mL水。 ( ) (6)将 1 molL 1 的 NaCl溶液和 0.5 molL 1 的 BaCl2溶液等体积混合后，不考虑体积变化， c(Cl ) 0.75 molL 1。 ( ) 2 (1)1.20410 24个氯化氢分子溶于水配成 1 L溶液，则溶液的物质的量浓度为 ！_2_molL 1_#； (2)0.3 L 2 molL 1的硫酸铝溶液中 SO24 的物质的量为 ！ _1.
6、8 mol_#； (3)2 molL 1 Mg(NO3)2溶液中含有 0.4 mol NO3 ，则溶液的体积为 ！ _100_#mL； (4)10 g NaCl溶 于 40 g水形成的溶液，其溶质的质量分数为 ！ _20%_#。 一 气体溶于水时物质的量浓度的计算 【 精品教育资源文库 】 气体溶于水，求溶液中溶质的物质的量浓度的一般思维： 例 1在标准状况下，将 V L A气体 (摩尔质量为 M gmol 1)溶于 0.1 L水中，所得溶液的密度为 gcm 3，则此溶液的物质的量浓度 (molL 1)为 ( B ) A VMV 2 240 B 1 000VMV 2 240 C MV22.4
7、?V 0.1? D 1 000VM (MV 2 240) 解析 气体的物质的量为 V22.4 mol，所得溶液的质量为 ? ?V22.4 M 100 g，则此溶液的物质的量浓度为 V22.4 mol ? ? ?V22.4 M 100 g ?1 000 gL 1? 1 000VMV 2 240 molL 1。 二 溶液的稀释与混合计算方法 1溶液稀释定律 (守恒观点 ) (1)溶质的质量在稀释前后保持不变，即 m1w1 m2w2。 (2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即 c1V1 c2V2。 (3)溶液质量守恒， m(稀 ) m(浓 ) m(水 )(体积一般不守恒 )。 2同溶质不同物质的量
8、浓度溶液的混合计算 (1)混合后溶液体积保持不变时， c1V1 c2V2 c 混 ( V1 V2)。 (2)混合后溶液体积发生改 变时， c1V1 c2V2 c 混 V 混 ，其中 V 混 m混 混。 3溶质相同、质量分数不同的两溶液混合定律 同一溶质、质量分数分别为 a%、 b%的两溶液混合。 等体积混合 当溶液密度大于 1 gcm 3时，必然是溶液浓度越大，密度越大，等体积混合后，质量分数 w 12(a% b%)(如 H2SO4、 HNO3、 HCl、 NaOH等多数溶液 )。 当溶液密度小于 1 gcm 3时，必然是溶液越浓，密度越小，等体积混合后，质量分数 w 12(a% b%)(如酒
9、精、氨 水溶液 ) 等质量 两溶液等质量混合时 (无论 1 gcm 3还是 1 gcm 3)，则【 精品教育资源文库 】 混合 混合后溶液中溶质的质量分数 w 12(a% b%) 例 2(2018 河南联考 )向 100 g浓度为 c mol/L，密度为 g/cm3的食盐水中加入一定量的水，将其稀释至 0.5c mol/L，则加入水的体积 ( A ) A小于 100 mL B等于 100 mL C大于 100 mL D等于 100/ mL 解析 食盐水的密度大于 1 g/cm3，水的密度是 1 g/cm3,100 g食盐水的体积小于 100 mL。食盐水的浓度变为原来的 12，体积变为原来的
10、 2 倍，对于稀溶液可以近似认为加入等体积的水，故加入水的体积应小于 100 mL。 三 物质的量浓度、质量分数、溶解度之间的换算 由定义出发，运用公式 c nV、质量分数 溶质的质量溶液的质量 100% 进行推理，注意密度的桥梁作用，不要死记公式。 1物质的量浓度与溶质质量分数的换算 体积为 V mL，密度为 gcm 3的溶液，含有摩尔质量为 M gmol 1的溶质 m g，溶质的 质量分数为 w，则溶质的物质的量浓度 c与溶质的质量分数 w的关系是： c nV mMV 1 000wVMV 1 000wM ，反之， w cM1 000 。 2物质的量浓度 (c)与溶解度 (S)的换算 若某饱
11、和溶液的密度为 g/cm3，溶质的摩尔质量为 M gmol 1，溶解度为 S g，则溶解度与物质的量浓度的表达式分别为： S 100cM1 000 cM， c nV S/M?100 S?1 000 1 000SM?100 S?。 例 3(2018 山东菏泽模拟 )有硫酸镁溶液 500 mL，它的密度是 1.20 gcm 3，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 ( C ) A溶质的质量分数是 24.0% B溶液的物质的量浓度是 2.4 molL 1 C溶质和溶剂的物质的量之比是 1 40 D硫酸根离子的质量分数是 19.2% 四 电 荷守恒法在物质的量浓度计算中的应用
12、 电解质溶液中，阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数，如 Na2SO4溶液中存在： c(Na ) c(H ) 2c(SO24 ) c(OH )。 例 4(2018 四川绵阳质检 )某地酸雨经检验除含 H 外 c(OH )可忽视 还有 Na 、 Cl 、【 精品教育资源文库 】 NH4 、 SO24 ，其浓度依次为： c(Na ) 2.310 5 mol/L， c(Cl ) 3.510 5 mol/L， c(NH4 ) 2.3 10 5 mol/L， c(SO24 ) 1.05 10 5 mol/L。则该地酸雨的 pH为 ( C ) A 3 B 4 C 5 D 6 解析 根据溶液呈电中
13、性求出 c(H )，然后求 pH。 例 1(1)焦硫酸 (H2SO4SO 3)溶于水，其中的 SO3都转化为硫酸。若将 445 g 焦硫酸溶于水配成 4.00 L硫酸，该硫酸的物质的量浓度为 ！ _#mol/L。 (2)若以浓硫酸吸水后生成 H2SO4H 2O 计算， 250 g 质量分数为 98%的硫酸能吸收 ！_#g水。 答题送检 来自阅卷名师报告 错误 致错原因 扣分 (2) 忽略 98%的硫酸含有一定量的水。 250 g 98%的硫酸中 n(H2SO4)25098%98 2.5 mol，吸收 m(H2O) 2.518 gmol 1 45 g 3 解析 (1)利用硫守恒可知 445 g
14、焦硫酸溶于水生成 n(H2SO4) n(S) (445 g/178 gmol 1)2 5 mol，因此所得硫酸的物质的量浓度 c(H2SO4) 5 mol/4 L 1.25 molL 1。 (2)250 g 98%的浓硫酸中含有 n(H2SO4) 250 g98%/98 gmol 1 2.5 mol，利用质量守恒可知吸收 m(H2O) 2.5 mol116 gmol 1 250 g 40 g。 答案 (1)1.25 (2)40 1 (2018 保定月考 )已知硫酸、氨水的密度与所加水量的关系如图所示，现有硫酸与氨水各一份，请根据表中信息，回答下列问题： 溶质的物质的量浓度 (molL 1) 溶液的密度 (gcm 3) 硫 c1 1 【 精品教育资源文库 】 酸 氨水 c2 2 (1)表中硫酸的质量分数为！ _9.8c11%(或 98c11 0001)_#(不写单位，用含 c1、 1的代数式表示 )。 (2)物质的量浓度为 c1 molL 1 的硫酸与水等体积混合 (混合后溶液体积变化忽略不计 )，所得溶液的物质的量浓度为！ _c12_#molL 1。 (3)物质的量浓度为 c2 molL 1的氨水与 15c2 molL 1的氨水等质量混合，所得溶液的密度 ！ _大于 _#(填 “ 大于 ”“ 小于 ”
