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高中化学

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    按照要求填空:
    (1)有98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3),其物质的量浓度为______,装运该浓硫酸的包装箱应贴的图标为(填序号)______,若要配制500m L 0.2mol•L1的稀硫酸,需要该浓硫酸的体积为______.
    (2)等物质的量浓度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液与足量的AgNO3溶液完全反应,若产生相同质量的沉淀,则消耗NaCl、MgCl2、AlCl3溶液的体积之比为______.
    (3)有下列物质:①0.5mol NH3②标准状况下22.4L He  ③4℃时9mL H2O  ④0.2mol H3PO4请按所含的原子数由多到少的顺序排列(写序号)______.
    (4)在隔绝空气的条件下,某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔包好,然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内.待钠块反应完全后,在容器中收集到1.12L氢气(标准状况),此时测得铝箔质量比反应前减少了0.27g,水槽和容器内溶液的总体积为2.0L,溶液中NaOH的浓度为0.050mol•L-1.试通过计算确定该钠块中氧化钠的质量(写出计算过程).

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    本题信息:化学问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “按照要求填空:(1)有98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3),其物质的量浓度为______,装运该浓硫酸的包装箱应贴的图标为(填序号)______,若要配制500m L 0.2mol•L...” 主要考查您对

物质的量浓度

配制一定物质的量浓度的溶液

物质的量的有关计算

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  • 配制一定物质的量浓度的溶液
  • 物质的量的有关计算

物质的量浓度:

定义:单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度
符号:cB
单位:mol/L(mol·L -1)
计算公式:物质的量浓度(cB)=物质的量(n)/溶液的体积(V)
物质的量浓度与溶液质量分数、密度的关系:c=1000ρω/M


稀释定理:

  1. 稀释前后溶液中溶质的物质的量不变
    c(浓溶液)V(浓溶液)=c(稀溶液)V(稀溶液)
  2. 稀释前后溶液中溶质的质量不变
    ρ(浓溶液)V(浓溶液)w%(浓溶液)=ρ(稀溶液)V(稀溶液)w%(稀溶液)

物质的量浓度与质量分数(质量百分比浓度)的比较:

 


 浓度计算的注意事项:

物质的量浓度(cB)=物质的量(n)/溶液的体积(V)
(1)V指溶液体积而不是溶剂的体积;
(2)取出任意体积的1mol/L溶液,其浓度都是1mol/L。但所含溶质的量则因体积不同而不同;
(3)“溶质”是溶液中的溶质,可以是化合物,也可以是离子或气体特定组合,特别的,像NH3、Cl2等物质溶于水后成分复杂,但求算浓度时,仍以溶解前的NH3、Cl2为溶质,如氨水在计算中使用摩尔质量时,用17g/mol。


 

溶液中溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的换算:

  1. 溶液中溶质的质量可以用溶质的质量分数表示:  m(溶质)=ρ(g·cm-3)·V(L)·w%     (1cm3=1mL)
  2. 溶液中溶质的质量可以用物质的量浓度来表示:  m(溶质)=c(mol/L)·V(L)·M(g·mol-1)
  3. 由于同一溶液中溶质的质量相等,溶液的体积也相等,但注意:1L=1000mL,所以,上述两式可以联系起来:
    ρ(g·cm-3)·1000V(mL)·w%=c(mol/L)·V(L)·M(g·mol-1) 化简得:1000ρw%=cM

配置一定物质的量浓度的溶液:

(1)仪器:容量瓶(应注明体积),烧杯,量筒,天平,玻璃棒,滴管
(2)原理:c(浓溶液)V(浓溶液)=c(稀溶液)V(稀溶液)
(3)步骤:
第一步:计算。
第二步:称量:在天平上称量溶质,并将它倒入小烧杯中。
第三步:溶解:在盛有溶质的小烧杯中加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使其溶解。
第四步:移液:将溶液沿玻璃棒注入容量瓶中。
第五步:洗涤:用蒸馏水洗烧杯2~3次,并倒入容量瓶中。
第六步:定容:倒水至刻度线1~2cm处改用胶头滴管滴到与凹液面平直。
第七步:摇匀:盖好瓶塞,上下颠倒、摇匀。
第八步:装瓶、贴签。
(4)误差分析:
①计算是否准确
若计算的溶质质量(或体积)偏大,则所配制的溶液浓度也偏大;反之浓度偏小。
如配制一定浓度的CuSO4溶液,把硫酸铜的质量误认为硫酸铜晶体的质量,导致计算值偏小,造成所配溶液浓度偏小。
②称、量是否无误
如称量NaOH固体在纸上或称量时间过长,会导致NaOH部分潮解甚至变质,有少量NaOH黏附在纸上,造成所配溶液浓度偏低。
量取液体溶质时,俯视或仰视量筒读数,会导致所取溶质的量偏少或偏多,造成所配溶液浓度偏小或偏大。
使用量筒量取液体溶质后再用蒸馏水冲洗量筒,把洗涤液也转入烧杯稀释,或用移液管将液体溶质移入烧杯中后把尖嘴处的残留液也吹入烧杯中。在制造量筒、移液管及滴定管时,已经把仪器内壁或尖嘴处的残留量扣除,所以上述操作均使溶质偏多,造成所配溶液浓度偏大。
③称量时天平未调零
结果不能确定。若此时天平重心偏左,则出称量值偏小,所配溶液的浓度也偏小;若重心偏小,则结果恰好相反。
④称量时托盘天平的砝码生锈
砝码由于生锈而使质量变大,导致称量值偏大,所配溶液的浓度偏高。
⑤操作中溶质有无损失
在溶液配制过程中,若溶质有损失,会使所配溶液浓度偏低。如:⑴溶解(或稀释)溶质,搅拌时有少量液体溅出;⑵未洗涤烧杯或玻璃棒;⑶洗涤液未转入容量瓶;⑷转移洗涤液时有少量液体溅出容量瓶。
影响溶液体积V的操作有:
①定容时不慎加水超过容量瓶的刻度线,再用胶头滴管吸出,使液面重新达到刻度线。当液面超过刻度线时,V偏大使溶液浓度CB已变小,无论是否取出都无法使溶液恢复,只有重新配制。
②定容后盖上瓶塞,摇匀后发现液面低于刻度线,再滴加蒸馏水使液面重新达到刻度线。定容时由于少量溶液粘在瓶颈处没有回流,使液面偏低但溶液浓度未变,若再加水,则使V偏大,cB偏小。
③定容时仰视或俯视
定容时仰视,则液面高于刻度线,V偏大,cB偏小;俯视时液面低于刻度线,V偏小,cB偏大。
④移液或定容时玻璃棒下端放在容量瓶刻度线之上
会导致V偏大,cB偏小。
⑤溶液未冷却至室温即转移入容量瓶
溶解或稀释过程常伴有热效应而使溶液温度升高或降低。容量瓶的使用温度为室温(20℃),若定容时溶液温度高于室温,会使所配溶液浓度偏高;反之浓度偏低。

计算物质的量浓度时应注意的问题:

物质的量浓度是表示溶液组成的一个重要物理量,是高中化学的重要内容之一。应用时要注意以下几方面的问题:
1.注意溶质是什么
对有些特殊情况要注意辨别,不能出错。如SO2、CuSO4·5H2O等溶于水后所得溶液中的溶质分别为 H2SO4和CuSO4,进行有关氨水的浓度计算时以NH3 为溶质来计算等。
2.注意溶液的体积
主要注意两点:一是不能用水的体积代替溶液的体积;二是当题设未给溶液密度时,可将各溶液(一般为稀溶液)的体积相加(如溶液混合、稀释),认为其和为溶液的总体积;当给出密度时,则需通过密度求溶液的最终体积。
3.注意单位运算
在概念理解及应用中,要注意各物理量的单位.一是各物理量的单位要相互匹配,二是从单位运算人手.能简化解题思路,快速求解。
4.注意溶解度的影响
第一,物质的量浓度适用于表示不饱和及饱和溶液中溶质与溶剂的关系,不适用于过饱和溶液(溶质未溶解完全);
第二,注意一些典型问题,如Ca(OH)2的溶解度随温度变化情况及气体物质在溶剂中的溶解问题等。
5.注意密度变化规律
在溶液混合和溶液稀释等问题中,在注意溶液体积变化的同时,还要考虑溶液密度的变化对溶质物质的量浓度的影响。如强酸、强碱、盐等溶液的密度随浓度增大而增大;氨水、乙醇等溶液的密度随浓度增大而减小。
6.注意实验情景
在计算溶液配制或溶液稀释等问题中物质的量浓度时,一要注意不能把水的体积当作溶液的体积;二是配制溶液时,要注意容量瓶规格与所需溶液体积的关系。因容量瓶的规格是固定的,所以选用的容量瓶的规格要等于或略大于所需溶液的体积。
7.注意物质与其组成粒子的关系
物质与其组成粒子的物质的量、物质的量浓度之间的关系可以通过电离方程式进行分析。如Na2SO4 溶液中c(Na+)=2c(SO42-)=2c(Na2SO4)。


以物质的量为核心的演绎公式:

1.溶液稀释定律
(1)对于已知质量分数溶液的稀释:稀释前后溶质的质量不变,即:
(2)对于已知物质的量浓度溶液的稀释:稀释前后溶质的物质的量不变,即:
2.物质的量浓度与溶质质量分数的换算
 
3.溶解度S与溶质质量分数ω的换算
 
4.溶解度与饱和溶液物质的量浓度的换算

5.标准状况下气体溶于水后所得溶液的物质的量浓度的计算

式中V为标准状况下气体的体积(L),V(H2O)为水的体积(L),ρ为溶液的密度(g·cm-3)。
6.相对密度(D)的计算及意义两种气体在同温同压下的密度之比即为相对密度,显然,它等于相对分子质量(或摩尔质量)之比,即


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