5物质的量浓度及有关计算

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1、5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

2、量。板书：a%=m（溶质）/m（溶液）x100%【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

3、定的体系。【板书】类型1代入公式的计算【投影】填空：硫釀盐皺?(moHL)0.10.17)100200(ml30.105li4!(畑l)可中和烧碱的轴质的园(1W1)思考，完成练习。(0.5N)一-(；00)C001)C0.2)(0.)105C03)【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

4、的质量分数计算，于是得到如下方程：m=cVM=1000Vpa%【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（p）,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14molL-1，溶液的密度为。思考,完成练习。答案：1.4gmL-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？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

5、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）丰V（浓）+V（水）m（稀）=m（浓）+m冰）V（mL）=m（稀）g/p（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12molL-1的盐酸（密度为p1gmL-1）50mL和1molL-1的盐酸（密度为P2gmL-1）100mL混合，所得溶液的密度为pgmL-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

6、质的量为：n=12molL-1xO.05L+1molL-1x0.10L=0.7mol混合后溶液的体积为：V=(P1X50+P2X100)/1000P(L)答案：700p/(50p1+100p2)molL-1【板书】类型4气体溶质问题【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pgmL-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)X100%c=n/V(2) 所得溶液

7、中，溶质的质量为：m(溶质)=36.5gmol-1XAL/22.4Lmol-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)X100%(3) 所得溶液中，溶质的物质的量为：n(溶质)=AL/22.4Lmol-1溶液的体积为：V=(36.5A/22.4+1000)/1000p(L)根据溶液的物质的量浓度的定义得到：c=1000pA/(36.5A+22400)molL-1【小结】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

8、书】类型5有关化学方程式的计算【投影】讨论题：体积比为1:1:1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-+AgAgCIJ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）=1/2moln（AlCl3）=1/3mol根据c=n/V，体积相同时浓度和物质的量成正比，因此浓度

9、比为：1：（1/2）:（1/3）=6:3:2【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。【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

10、液的浓度为：1/22.4molL-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5:1，若设烧瓶的体积为6L,则其中的氨气为5L,5/22.4mol。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：1/22.4molL-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

11、和空气的比例如何，溶液的浓度均为1/22.4molL-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4：1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：。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/(5X22.4)mol，所得溶液体积为1L,因此，溶液浓度为1/28molL-1o【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

12、为5:4，因此所得溶液浓度为：(4/5)X(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4：1,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4：3,所得硝酸溶液的浓度为：4/(7X22.4)=1/39.2molL-1。因此，若为一氧化氮、二氧化氮和氧气的混

13、合气，所得硝酸溶液的浓度范围是：1/39.2molL-1vcv1/28molL-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：Na+=1.4x10-3molL-1CI-=3.5x10-3molL-1NH4+=2.3x10-3molL-1SO42-=1.5x10-4molL-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

14、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-x2将已知数据代入,计算得：H+=1.0x10-4molL-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：C.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5%D.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%陪质的质呈分数X濬彼密度Y皓预密度0.9

15、5g1.02id50(0止1血l0.90g-mL11.10gmL1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%）12=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

16、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胆矶，配成480mL溶液C.称取8.0g硫酸铜，加入500mL水D.称取12.5g胆矶，配成500mL溶液1. 将xg镁和yg铝溶于AmLMmol/L的

17、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.MmolL-1B.2MmolL-1C.M/2molL-1D.无法确定3.将amol钠和amol铝一同加入到mg足量水中，所得溶液密度为pgmL-1则溶液的物质的量浓度为（molL-1）A1000pa/（50a+m）Bpa/（46am）C1000pa/（48a+m）D1000pa/（46a+m）在两个烧杯中分别盛有100mL3.0molL-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2:5,则加入的铝粉的质量为A8.1gB6.75gC5.4

18、gD2.7g向密度为pgmL-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A.25.4pmolL-1B.12.7pmolL-1C.6.97pmolL-1D.6.35pmolL-14. 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C.在0.45mol和0.90mol之间D.大于0.90mol.在100g浓度为18molL-1，密度为pgcm-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100mLB.等于100mLC.大于100mLD.等于100/pmL硫酸铝、硫酸钾和明矶的

19、混合溶液中，硫酸根离子的浓度为0.2molL-1，再向其中加入等体积的0.2molL-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A.0.20B.0.25C.0.225D.0.458. 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+2NaOH2NaN03+NO+H2ONO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O现有Mmol二氧化氮和Nmol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)A.M/VB.2M/3VC.2(M+N)/3VD.(M+N)/V在甲和乙两烧杯里分别盛同体积同浓度的xm

20、olL-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A.m/12xm/32.5B.m/24xm/65C.m/12xm/32.5D.m/24xm/32.5、非选择题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0.4molL-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。9. 将8.8gFeS固体加入到200mL2.0molL-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0.10molL-1，假

21、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I. D2.C3.D4.B5.C6.A7.A8.B9.D10.C二、非选择题II. 2.3412. (1)1.792L(2)0.5molL-11.0molL-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-)，AmLxMmol-L-1=2AmLx,得：x=M/2molL-1。2. 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

22、+1.5a)x2=m+46a溶液的浓度为：1000pa/(46a+mmolL-13. 根据反应的离子方程式：2Al+6H+=2AI3+3H2f2Al+2OH-+2H2O=2AIO2-+3H2f若铝均不足，则生成氢气的体积比为1：1;若铝均过量，则生成氢气的体积比为1:3。根据生成氢气的体积比为2:5,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。4. 根据反应的化学方程式：HCl+AgNO3=AgClJ+HNO336.5g143.5g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

23、反应，因此，硫酸只能有一部分参加反应。.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/p）X2心，-100（p为9molL-1硫酸溶液的密度）因为pvp，所以加入水的质量v100g，即体积小于100mL。7 根据溶液中的电荷守恒得：K+AI3+X3=SO42-X2.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勺物质的量最小为M+Nmo。依题意，若mg镁恰好和硫酸完全反应，则硫酸的浓度为：m/12molL-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。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+H2ST，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。