物质的量浓度及物质的量浓度溶液的配制
【重点内容分析】
一、物质的量浓度
1. 物质的量浓度定义:
以单位体积溶液里所含溶质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:mol/L
物质的量浓度(mol/L)= cB=nB/V
2. 物质的量浓度溶液的配制方法
所用的仪器为:
托盘天平、药匙(若用浓溶液配制则用量筒)、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。
采取的步骤一般为:
计算、称量(若用浓溶液配制则为量取)、溶解、移液和洗涤、定容等。
配制时注意事项:
1. 计算所得值应保留小数点后一位。
2.称量有腐蚀性药品或易潮解药品,如NaOH固体。必须在玻璃器皿如表面皿或小烧杯里称量。
3.溶解时若放出大量热,应注意必须冷却到室温以后再移液,因为容量瓶的体积是在20℃时确定的。对于浓H2SO4稀释时,必须注意酸入水的问题。
4.洗涤之后,将洗涤液转移入容量瓶中,此时要振荡摇匀,但切勿翻转摇匀,防止溶液粘到刻度线以上,影响浓度。在定容之后,要翻转摇匀。此时溶液粘到刻度线以上,不会影响溶液浓度。
5.定容加水加到离刻度线1-2cm处,改用胶头滴管滴加。万一加水超过刻度线,整个溶液需重新配制。
6.选择容量瓶必须注明容量瓶的规格是250mL,还是100mL等,因为每个容量瓶只有一个刻度线,只能度量一定体积。
7.容量瓶使用之前必须检验是否漏水。检验方法为:向容量瓶中加入适量水,盖上玻璃塞,食指顶住玻璃塞,将瓶倒立,看是否漏水,若不漏,将瓶正立,把玻璃塞旋转180o,再重复上面操作,看是否漏水。
二、物质的量浓度的有关计算
1.在物质的量浓度溶液中溶质微粒的数目。
(1)对于非电解质,体积相同的同物质的量浓度的溶液都应含有相同数目的分子。
(2)对于电解质则有强弱之分,目前我们只讨论强电解质,即完全电离的情况。例如:1L 1mol/L MgCl2溶液中,则有1mol Mg2 , 2mol Cl-。同时应该注意无论电解质是怎样电离的,电解质溶液永远呈电中性的,即溶液中正电荷总数=负电荷总数
2.c、n、V、N之间的换算:要紧抓住物质的量这一桥梁作用
3. 溶解度、溶质的质量分数、物质的量浓度之间的换算。
C(mol/L)= (注:r为密度,g/cm3,M为溶质的摩尔质量)
饱和溶液溶解度(S)与溶质的质量分数(a%)关系:a%=×100%
4.若将浓溶液用水冲稀,或两溶液相混,应注意混合前后,溶质的物质的量总量不变。
【例题分析】
例1.下列关于物质的量浓度表述正确的是( )
(A)0.3mol/L的Na2SO4溶液中含有的Na 和SO的总物质的量为0.9mol。
(B)当1L水吸收22.4L氨气时所得氨水的浓度不是1mol/L,只有当22.4L氨气溶于水制得1L氨水时,其浓度才是1mol/L。
(C)在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中,如果Na 和SO的物质的量浓度相等,则K 和Cl-的物质的量浓度一定相等。
(D)10℃时,0.35mol/L的KCl饱和溶液100ml,蒸发掉5g水,冷却到10℃时,其体积小于100mL,它的物质的量浓度仍为0.35mol/L。
〖分析与解答〗
选项A的叙述中没有指明溶液的体积,故溶液中Na 和SO的总物质的量不一定等于0.9mol。
选项B中虽强调了氨水的体积是1L,而不是溶液为1L,但是22.4L的氨气没有指明标准状况下的体积,则氨气的物质的量不一定是1mol,制成1L溶液时,浓度也不一定是1mol/L。
选项C中,当Na 和SO的物质的量浓度相等时,根据化学式中K 与SO,Na 与Cl-的比例关系:c(K ):c(Cl-)=2∶1。
选项D中,对于10℃时0.35mol/L的KCl饱和溶液,蒸发了水分,必析出KCl晶体,温度恢复到10℃时,仍为饱和溶液,故浓度不变。
答案为:D
例2.用10亳升的0.1摩/升BaCl2溶液恰好可使相同体积的硫酸铁、硫酸锌和硫酸钾三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是( )
(A)3:2:2
(B)1:2:3
(C)1:3:3
(D)3:1:1
〖分析与解答〗
由题目可知,消耗相等物质的量的Ba2 ,需要等物质的量的SO。根据关系式:Fe2(SO4)3---3SO,ZnSO4--- SO,K2SO4----SO,可知耗Fe2(SO4)3、ZnSO4、K2SO4的物质的量比值为1/3:1:1。因为溶液同体积,所以三种盐溶液的物质的量浓度之比为1:3:3。
答案为:C
例3.在 100mL 0.10 mol·L-1的 AgNO3溶液中加入100mL溶有2.08g BaCl2的溶液,再加入100 mL溶有0.010 mol CuSO4·5H2O的溶液,充分反应。下列说法中正确的是( )
(A)最终得到白色沉淀和无色溶液
(B)最终得到的白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物
(C)在最终得到的溶液中,Cl-的物质的最为0.02 mol
(D)在最终得到的溶液中,Cu2 的物质的量浓度为0.01 mol·L-1
〖分析与解答〗
由题目数据得知:Ag 0.01mol;Ba2 0.01mol;Cl- 0.02mol;SO0.01mol;Cu2 0.01mol。其中Ag 和Cl-可生成0.01molAgCl白色沉淀,Cl-过量0.01mol;Ba2 和SO可恰好完全反应生成0.01molBaSO4白色沉淀;而Cu2 不参与化学反应,溶液仍为蓝色,c(Cu2 )=0.01mol/0.3L=0.03mol/L。
答案为:B
例4.密度为0.91 g·cm-3的氨水,质量百分比浓度为25%(即质量分数为0.25),该氨水用等体积的水稀释后,所得溶液的质量百分比浓度( )
(A)等于12.5%
(B)大于12.5%
(C)小于12.5%
(D)无法确定
〖分析与解答〗
因为水的密度大于氨水的密度,所以等体积的水质量大于氨水。质量分数=溶质质量/溶液质量×100%=氨气质量/(氨水质量+水质量)×100%,而氨水质量+水质量>2×氨水质量,所以质量分数小于原来的一半。
答案为:C
例5.配置一定物质的量浓度的氯化钠溶液时,下列情况可能使所得溶液浓度偏高的是( )
(A)洗净的容量瓶中仍残留少量蒸馏水
(B)溶解氯化钠的烧杯未洗涤
(C)称量氯化钠固体前,天平的指针略偏向右方
(D)定容时,观察液面视线偏高
〖分析与解答〗
A选项容量瓶中肯定要加水定容,残存少量蒸馏水无影响;B选项损失了溶质,使所得溶液浓度偏小;C选项天平的指针偏向右方,说明固体取少了,所以使所得溶液浓度偏小;D选项视线偏高,需俯视刻度,实际所加水小于需要的水,使浓度偏高。
答案为:D
【参考练习】
1.200mL 0.5mol/L的H2SO4溶液与24.4g BaCl2·xH2O刚好完全反应,则x的值是( )
(A)4
(B)3
(C)2
(D)1
2.溶质质量分数为14%的KOH溶液,加热蒸发掉100g水后,得到溶质质量分数为28%的KOH溶液80mL,所得溶液的物质的量浓度为( )
(A)6.25mol/L
(B)12.5mol/L
(C)3mol/L
(D)2mol/L
3.用胆矾配制0.1mol/L的硫酸铜溶液,应该( )
(A)取29.9g胆矾溶于1L水中
(B)取16g胆矾溶于水后稀释到1L
(C)将胆矾加热除去结晶水,再取无水硫酸铜16g溶于1L水中
(D)取25g胆矾溶于水配成1L溶液
4.已知98%的浓硫酸物质的量浓度为18.4mol/L,现将10mL该浓硫酸稀释至20mL,则下列说法正确是( )
(A)溶液的物质的量浓度等于9.2mol/L
(B)溶液中溶质的质量分数大于49%
(C)溶液中溶质的质量分数等于49%
(D)溶液中溶质的质量分数小于49%
5.根据实验要求选择需要的仪器,请把下列三个实验所用仪器的编号填在各小题后的横线上,可选用的仪器:
(1)圆底烧瓶 (2)胶头滴管 (3)分液漏斗 (4)试管
(5)酒精灯 (6)200mL容量瓶 (7)100mL容量瓶 (8)托盘天平
(9)玻璃棒 (10)1000mL容量瓶 (11)烧杯 (12)量筒
(1)配制10%NaOH溶液100g____________________________________________________
(2)用5mol/L的硫酸溶液20mL配制成1mol/L的硫酸溶液____________________________
(3)配制1000mL 1.1mol/L的NaOH溶液__________________________________________
6.标准状况下,一定量的 水吸收氨气后,制得浓度为12.0mol/L密度为0.915g/cm3的氨水,试计算1体积水吸收多少体积的氨气,可制得上述氨水?(氨气的式量:17.0;水的密度1.00g/cm3)
[参考答案]
1. C
2.A
3.D
4.AB
5.
(1)2、8、9、11、12
(2)2、7、9、11、12
(3)2、8、9、10、11
6. 378
分析:
先求氨气质量,再求氨气体积,然后求出水的质量和体积,即可得答案。
注意:
溶质以氨气计算;单位换算;保留有效数字位数。