高中化學(xué) 第一章 從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué) 1.2 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用（第4課時(shí)）學(xué)案 新人教版必修1

1、第4課時(shí)物質(zhì)的量濃度的有關(guān)計(jì)算學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.學(xué)會(huì)運(yùn)用物質(zhì)的量濃度的概念表達(dá)式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。2.明確溶液的物質(zhì)的量濃度、溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溶解度之間的區(qū)別與聯(lián)系，能進(jìn)行相互求算。一、溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度的求算1.游泳池里的水一般常加適量的CuSO4，用以殺滅其中的細(xì)菌，而對(duì)游泳者的身體無害?，F(xiàn)取一水樣300mL，經(jīng)分析其中含有0.0192gCu2，則水樣中CuSO4的物質(zhì)的量濃度為molL1。答案0.001解析c(CuSO4)c(Cu2)0.001molL1。2.已知VLFe2(SO4)3溶液中含F(xiàn)e3mg，則該溶液中Fe3的物質(zhì)的量濃度為molL1，SO的物質(zhì)的量濃度為molL1，溶質(zhì)的物質(zhì)的量

2、濃度為molL1。答案解析解答本題應(yīng)注意兩點(diǎn)：一是溶液中某離子的物質(zhì)的量濃度的計(jì)算依然從定義出發(fā)，即c；二是Fe2(SO4)3電離后n(Fe3)n(SO)23，那么c(Fe3)c(SO)23，同時(shí)還有cFe2(SO4)3c(Fe3)c(SO)。因n(Fe3)mol，c(Fe3)molL1，c(SO)c(Fe3)molL1，cFe2(SO4)3c(Fe3)molL1。計(jì)算物質(zhì)的量濃度的依據(jù)及關(guān)鍵計(jì)算溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的基本依據(jù)是其概念，數(shù)學(xué)表達(dá)式為cB。關(guān)鍵是從已知條件中找出溶質(zhì)的物質(zhì)的量(mol)和溶液的體積(L)，據(jù)此求出溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度cB。1.用1L水吸收560L氨氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，所得

3、氨水的密度是0.90gmL1。求：(1)氨氣的物質(zhì)的量是。(2)所得氨水溶液的物質(zhì)的量濃度是。答案(1)25mol(2)15.8molL1解析要求氨水溶液的物質(zhì)的量濃度，需知溶質(zhì)氨氣的物質(zhì)的量和溶液的體積(溶液的體積并不是水的體積，必須依據(jù)溶液的質(zhì)量和密度計(jì)算求出)。氨氣的物質(zhì)的量n(NH3)25mol，氨水溶液的體積VLmL1L，氨水溶液的物質(zhì)的量濃度c(NH3)15.8molL1。二、溶液的稀釋或混合1.從1L1molL1NaOH溶液中取出100mL：(1)取出的這100mLNaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是，含NaOH的質(zhì)量是。(2)若將取出的這100mLNaOH溶液加水稀釋至500mL，所得

4、溶液的物質(zhì)的量濃度是。答案(1)1molL14g(2)0.2molL1解析(1)m0.1L1molL140gmol14g。(2)100mLNaOH溶液加水稀釋至500mL，NaOH的物質(zhì)的量不變，由c(濃)V(濃)c(稀)V(稀)可知c(稀)0.2molL1。2.欲將0.10molL1的NaOH溶液和0.60molL1的NaOH溶液混合成0.20molL1的NaOH溶液。求兩種溶液的體積比(忽略混合時(shí)溶液體積變化)。答案41解析本題有以下兩種解法。方法1(根據(jù)混合前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，列式求解)：設(shè)所需0.10molL1的NaOH溶液及所需0.60molL1的NaOH溶液的體積分別是V1和V

5、2，根據(jù)混合前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變列式得：0.10molL1V10.60molL1V20.20molL1(V1V2)解得：。方法2(十字交叉法)：將以上方法換種方式表述，將三個(gè)濃度十字交叉可得體積比。溶液的稀釋或混合(1)濃溶液加水稀釋后，溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變：c(濃)V(濃)c(稀)V(稀)。(2)同一溶質(zhì)、不同濃度溶液的混合，溶質(zhì)為原來各溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量之和：c1V1c2V2c(混)V(混)。注意混合后溶液的體積：若指出不考慮溶液體積改變，可認(rèn)為是原溶液的體積之和；若給出混合后溶液的密度，應(yīng)根據(jù)V(混)來計(jì)算。2.(1)用14.2g無水硫酸鈉配制成500mL溶液，其物質(zhì)的量濃度為mo

6、lL1。(2)若從中取出50mL，其物質(zhì)的量濃度為molL1；溶質(zhì)的質(zhì)量為g。(3)若將這50mL溶液用水稀釋到100mL，所得溶液中Na的物質(zhì)的量濃度為molL1，SO的物質(zhì)的量濃度為molL1。答案(1)0.2(2)0.21.42(3)0.20.1解析(1)n(Na2SO4)0.1mol，c(Na2SO4)0.2molL1。(2)從中取出50mL溶液，濃度仍為0.2molL1，溶質(zhì)的質(zhì)量為mnMcVM0.2molL10.05L142gmol11.42g。(3)50mL溶液用水稀釋到100mL，據(jù)c(濃)V(濃)c(稀)V(稀)，Na2SO4的濃度變?yōu)樵瓉淼?，?.1molL1，故Na濃度為

7、0.2molL1，SO濃度為0.1molL1。三、物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶解度之間的相互求算1.市售濃硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%，密度為1.84gcm3。計(jì)算市售濃硫酸中H2SO4的物質(zhì)的量濃度。答案解法一1000mL濃硫酸中H2SO4的質(zhì)量為m(H2SO4)H2SO4(aq)VH2SO4(aq)w(H2SO4)1.84gcm31000mL98%1803.2g。1803.2gH2SO4的物質(zhì)的量為n(H2SO4)18.4mol。因?yàn)?000mL濃硫酸中含18.4molH2SO4，所以市售濃硫酸中H2SO4的物質(zhì)的量濃度為18.4molL1。解法二直接用公式c來計(jì)算，c(H2SO4)1

8、8.4molL1。解析根據(jù)題意可以計(jì)算出1000mL濃硫酸中H2SO4的質(zhì)量，然后將其換算成H2SO4的物質(zhì)的量。2.20，某溶解度為25g的固體物質(zhì)完全溶解于水，配制成密度為1.5gmL1的飽和溶液，求20時(shí)該飽和溶液的物質(zhì)的量濃度 (該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為Mgmol1)。答案molL1解析該溫度下此物質(zhì)的溶解度為25g。則：，V125/1.5mLcmolL1molL1。1.物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的相互求算物質(zhì)的量濃度(molL1)2.物質(zhì)的量濃度與溶解度的相互求算物質(zhì)的量濃度(molL1)3.溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溶解度的相互求算溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)100%。3.相對(duì)分子質(zhì)量為Mr的氣態(tài)化合物VL(

9、標(biāo)準(zhǔn)狀況)溶于mg水中，得到溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w%，物質(zhì)的量濃度為cmolL1，密度為gcm3，則下列說法正確的是()A.溶液密度可表示為B.物質(zhì)的量濃度c可表示為C.溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w%可表示為D.相對(duì)分子質(zhì)量Mr可表示為答案D解析A項(xiàng)，故A項(xiàng)不正確；B項(xiàng)c，故B項(xiàng)不正確；C項(xiàng)w%100%，故C項(xiàng)不正確；由上述C項(xiàng)整理，得Mr，故D項(xiàng)正確。理解感悟物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶解度之間求算題目的解題思路一般有兩個(gè)出發(fā)點(diǎn)：由“定義式”出發(fā)：物質(zhì)的量濃度定義的數(shù)學(xué)表達(dá)式為c，由此知，欲求c，先求n及V。由“變換式”出發(fā)：已知質(zhì)量分?jǐn)?shù)w和溶液密度(或質(zhì)量與體積)，由換算公式c計(jì)算c。1.根據(jù)概念表達(dá)

10、式cB，欲求cB，先求nB和V。2.物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶解度之間的關(guān)系1.將5molL1鹽酸10mL稀釋到200mL，再取出5mL，這5mL溶液的物質(zhì)的量濃度是()A.0.05molL1B.0.25molL1C.0.1molL1D.0.5molL1答案B解析根據(jù)稀釋定律，c(濃溶液)V(濃溶液)c(稀溶液)V(稀溶液)列式：5molL110mLc(稀溶液)200mL，解得c(稀溶液)0.25molL1，從中取出5mL溶液，其濃度不變。2.1L1molL1Na2SO4溶液中，下列各量正確的是()A.c(Na)1molL1B.n(Na)3molC.c(SO)2molL1D.m(Na2SO4)

11、142g答案D解析由Na2SO42NaSO可知c(Na2SO4)c(Na)c(SO)1molL1，則c(Na)2molL1，n(Na)2mol；m(Na2SO4)n(Na2SO4)M(Na2SO4)1mol142gmol1142g。3.某氯化鎂溶液的密度為1.18gcm3，其中鎂離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.1%,300mL該溶液中Cl的物質(zhì)的量約為()A.0.37molB.0.63molC.0.74molD.1.5mol答案D解析由物質(zhì)的量濃度和質(zhì)量分?jǐn)?shù)的換算關(guān)系式可知：c(MgCl2)2.51molL1，所以n(MgCl2)2.51molL10.3L0.75mol，c(Cl)0.75mol21.5m

12、ol。4.將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%、物質(zhì)的量濃度為c1molL1的稀H2SO4蒸發(fā)掉一定量的水，使之質(zhì)量分?jǐn)?shù)變?yōu)?a%，此時(shí)刻H2SO4的物質(zhì)的量濃度為c2molL1，則c1和c2的數(shù)值關(guān)系是()A.c22c1B.c22c1C.c22c1D.無法確定答案B解析蒸發(fā)掉原溶液質(zhì)量一半的水后，則溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變?yōu)?a，設(shè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a的H2SO4的密度為1gmL1，蒸發(fā)后密度為2gmL1，根據(jù)物質(zhì)的量濃度與溶液密度，質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系有：c1，c2，得c1c2122，H2SO4的濃度越大密度越大，12，故c22c1。5.將190gMgCl2溶于水配制成1L溶液。(1)該溶液中MgCl2的物質(zhì)的量濃度為，溶液

13、中Cl的物質(zhì)的量濃度為。(2)配制1molL1的MgCl2溶液500mL，需該溶液的體積為。(3)向(2)中500mL溶液中再通入一定量的HCl氣體后，溶液中Cl的物質(zhì)的量濃度為3molL1(假設(shè)溶液體積不變)，則溶液中H的物質(zhì)的量濃度為，通入HCl氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為。答案(1)2molL14molL1(2)250mL(3)1molL111.2L解析(1)n(MgCl2)2mol，c(MgCl2)2molL1，c(Cl)2c(MgCl2)4molL1。(2)根據(jù)稀釋規(guī)律有c(濃)V(濃)c(稀)V(稀)，即2molL1V(濃)1molL1500mL，所以V(濃)250mL。(3)根據(jù)電

14、荷守恒有c(H)2c(Mg2)c(Cl)，即c(H)21molL13molL1，所以c(H)1molL1。n(HCl)1molL10.5L0.5mol，V(HCl)0.5mol22.4Lmol111.2L?；A(chǔ)過關(guān)題組一溶液物質(zhì)的量濃度的計(jì)算1.若20g密度為gcm3的Ca(NO3)2溶液中含有2gCa(NO3)2，則溶液中NO的物質(zhì)的量濃度為()A.molL1B.molL1C.molL1D.molL1答案C解析Ca(NO3)2的物質(zhì)的量濃度為molL1，NO的物質(zhì)的量濃度為molL1。2.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的aLHCl氣體溶于1000g水中，得到的鹽酸密度為bgcm3，則該鹽酸的物質(zhì)的量濃度是()

15、A.molL1B.molL1C.molL1D.molL1答案D解析cmolL1。題組二溶液的稀釋與混合3.常溫下，欲配制密度為1.1gcm3、濃度為6molL1的稀鹽酸，在體積為100mL、密度為1.19gcm3、濃度為12molL1的濃鹽酸中需加蒸餾水()A.200mLB.100mLC.101mLD.120mL答案C解析設(shè)加水xmL可配制成VmL6molL1稀鹽酸，則100mL12molL16molL1VmL，V200。體積不能直接加合，可利用質(zhì)量守恒：200mL1.1gmL1100mL1.19gmL1xmL1gmL1，x101，即需加蒸餾水101mL。4.有一瓶14%的KOH溶液，加熱蒸發(fā)

16、掉100g水后，變?yōu)?8%的KOH溶液80mL，該80mL溶液的物質(zhì)的量濃度為()A.5molL1B.6molL1C.6.25molL1D.6.75molL1答案C解析設(shè)原溶液的質(zhì)量為m，則m14%(m100g)28%，解得m200g，溶質(zhì)的物質(zhì)的量為0.5mol，蒸發(fā)后溶液的體積為80mL，可求出該溶液的物質(zhì)的量濃度為6.25molL1。5.兩種硫酸溶液，一種硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為c1，密度為1；另一種硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為c2，密度為2，將它們等體積混合后，所得溶液的密度為3，則混合后硫酸的物質(zhì)的量濃度為()A.B.C.D.答案A6.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將aLNH3完全溶于水得到VmL氨水，

17、溶液的密度為gcm3，溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為cmolL1。下列敘述中正確的是()c100%c若上述溶液中再加入VmL水后，所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.5w將50g上述溶液加入一定量的水稀釋成0.5cmolL1，則加入水的體積應(yīng)大于50mLA.B.C.D.答案D解析氨氣的物質(zhì)的量是mol，所以濃度是molL1molL1，則錯(cuò)誤，正確；氨水的密度小于水，若上述溶液中再加入VmL水后，則所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.5w，錯(cuò)誤；氨水的密度隨溶液濃度的增大而減小，根據(jù)c可知，如果加入等質(zhì)量的水，則稀釋后溶液的濃度大于0.5cmolL1，因此將50g上述溶液加入一定量的水稀釋成0.5cmol

18、L1，則加入水的體積應(yīng)大于50mL，正確。題組三物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶解度之間的相互求算7.下圖是某市售鹽酸試劑瓶標(biāo)簽上的部分?jǐn)?shù)據(jù)。鹽酸化學(xué)式：HCl相對(duì)分子質(zhì)量：36.5外觀：合格密度：1.18 gcm3HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：36.5%符合GB62289則該鹽酸的物質(zhì)的量濃度是()A.3molL1B.8.4molL1C.11.8molL1D.0.5molL1答案C解析c11.8molL1。8.20時(shí)，飽和KCl溶液的密度為1.174gcm3，物質(zhì)的量濃度為4.0molL1，則下列說法中正確的是 ()A.25時(shí)，飽和KCl溶液的濃度小于4.0molL1B.此溶液中KCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100

19、%C.20時(shí)，密度小于1.174gcm3的KCl溶液是不飽和溶液D.將此溶液蒸發(fā)部分水，再恢復(fù)到20時(shí)，溶液密度一定大于1.174gcm3答案C解析隨著溫度的升高，氯化鉀的溶解度增大，因此25時(shí)，飽和氯化鉀溶液的濃度大于4.0molL1；20時(shí)，不飽和溶液的密度小于1.174gcm3；此溶液中氯化鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%；此溶液蒸發(fā)掉部分水，再恢復(fù)到20時(shí)會(huì)析出晶體，溶液仍為飽和溶液，剩余溶液的濃度、密度保持不變。題組四電荷守恒在溶液離子濃度計(jì)算中的應(yīng)用9.在NaCl、MgCl2、MgSO4形成的混合溶液中，c(Na)0.10molL1，c(Mg2)0.25molL1，c(Cl)0.20molL

20、1，則c(SO)為()A.0.15molL1B.0.10molL1C.0.25molL1D.0.20molL1答案D解析溶液為電中性，根據(jù)電荷守恒可得c(Na)2c(Mg2)c(Cl)2c(SO)。10.把VL含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成兩等份，一份加入含amolNaOH的溶液，恰好使鎂離子完全沉淀為氫氧化鎂；另一份加入含bmolBaCl2的溶液，恰好使硫酸根離子完全沉淀為硫酸鋇。則原混合溶液中鉀離子的濃度為()A.molL1B.molL1C.molL1D.molL1答案D解析混合液分成兩等份，由Mg22OH=Mg(OH)2、Ba2SO=BaSO4可知原溶液中n(Mg2)molam

21、ol、n(SO)2bmol，依據(jù)電荷守恒可知原溶液中n(K)2n(SO)2n(Mg2)2(2ba) mol。能力提升11.(1)在Na2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液中，測(cè)得Al3濃度為0.1molL1，加入等體積0.3molL1的BaCl2溶液恰好使SO完全沉淀，則混合溶液中Na的濃度為。(2)將0.1molL1的K2SO4溶液、0.2molL1的Al2(SO4)3溶液和純水混合，要使混合液中K、Al3、SO的濃度分別為0.1molL1、0.1molL1、0.2molL1，則K2SO4溶液、Al2(SO4)3溶液、純水三者的體積比(忽略體積的變化)。答案(1)0.3molL1(2)21

22、1解析(1)設(shè)混合溶液體積為1L。n(Al3)cV0.1molL11L0.1mol，n(SO)n(Ba2)0.3molL11L0.3mol。由電荷守恒可得：3n(Al3)n(Na)2n(SO)，所以n(Na)2n(SO)3n(Al3)20.3mol30.1mol0.3mol，c(Na)0.3molL1。(2)設(shè)K2SO4溶液、Al2(SO4)3溶液、純水三者的體積分別是xL、yL、zL，則0.2x0.1(xyz)、0.4y0.1(xyz)、0.1x0.6y0.2(xyz)，解得x2y2z，所以K2SO4溶液、Al2(SO4)3溶液、純水三者的體積比為211。12.如下圖所示是某品牌飲用礦泉水標(biāo)簽的部分內(nèi)容。凈含量：350 mL配料表：純凈水、硫酸鎂、氯化鉀保質(zhì)期：12個(gè)月主要成分鉀離子(K)：1.0 mgL127.3 mgL1鎂離子(Mg2)0.1 mgL14.9 mgL1氯離子(Cl)10 mgL127.3 mgL1硫酸根離子(SO)0.4 mgL119.5 mgL1請(qǐng)認(rèn)真閱讀標(biāo)簽內(nèi)容，計(jì)算：(1)鎂離子的物質(zhì)的量濃度的最大值。(2)一瓶合格的這種礦泉水中硫酸根離子的物質(zhì)的量不能超過多少？(單位：mol)答案(1)2.04104molL1(2)7.11105mol解析(1)鎂離子的物質(zhì)的量濃度的最大值c(Mg2)2.04104mol