《初升高化学无忧衔接》衔接点20 物质的量在化学实验中的应用

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衔接点 20 物质的量在化学实验中的应用

一、物质的量浓度、质量分数、溶解度间的换算

由定义出发，运用公式：c＝、质量分数＝×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(c)与溶质质量分数(w)的换算

体积为 V，密度为 ρ g·cm－3的溶液，含有摩尔质量为 M g·mol－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＝＝＝＝＝，反之，w＝。

(2)物质的量浓度(c)与溶解度(S)的换算

若某饱和溶液的密度为 ρ g·cm－3，溶质的摩尔质量为 M g·mol－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＝，c＝＝＝。

二、溶液稀释和混合的计算

(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浓度的溶液的混合计算

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，c1V2＋c2V2＝c混V混，其中 V混＝。

(3)溶质相同、质量分数不同的两溶液混合定律(教师用书独具)

① 等质量混合

两溶液等质量混合时(无论 ρ＞1 g·cm－3还是 ρ＜1 g·cm－3)，混合后溶液中溶质的质量分数 w＝

(a%＋b%)。

② 等体积混合

a．当溶液密度大于 1 g·cm－3时，必然是溶液浓度越大，密度越大，如

H2SO4、HNO3、HCl、NaOH 等多数溶液等体积混合后，质量分数 w＞(a%＋b%)。

b．当溶液密度小于 1 g·cm－3时，必然是溶液浓度越大，密度越小，如酒精、氨水等少数溶液

等体积混合后，质量分数 w＜(a%＋b%)。

题组一　有关物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的换算

1．[2016·全国卷Ⅱ，36(5)节选]一种双氧水的质量分数为 27.5%(密度为 1.10 g·cm－3)，其浓度

为________mol·L－1。

【答案】　8.9

【解析】　假设溶液的体积为 1 L，则 1 L 溶液中含 H2O2的质量：

m＝1 000 mL×1.10 g·cm－3×27.5%＝1.10×275 g，

c(H2O2)＝＝≈8.9 mol·L－1。

2．已知某饱和 NaCl 溶液的体积为 V mL，密度为 ρ g·cm－3，质量分数为 w，物质的量浓度为

c mol·L－1，溶液中含 NaCl 的质量为 m g。

(1)用m、V表示溶液的物质的量浓度：_______________________________________________。

(2)用w、ρ表示溶液的物质的量浓度：______________________________________________。

(3)用c、ρ表示溶质的质量分数：__________________________________________________。

(4)用w表示该温度下 NaCl 的溶解度：______________________________________________。

【答案】

　(1) mol·L－1　(2) mol·L－1　(3)×100%　(4) g

【解析】

　(1)c＝ mol·L－1＝ mol·L－1。

(2)c＝＝ mol·L－1。

(3)w＝×100%＝×100%。

(4)＝，S＝ g。

题组二　溶液的稀释与混合

3．V mL Al2(SO4)3溶液中含有 Al3＋m g，取 mL 该溶液用水稀释至 4V mL，则 SO 物质的量浓

度为(　　)

A. mol·L－1 B. mol·L－1

C. mol·L－1 D. mol·L－1

【答案】A

【解析】

　 mL 溶液中 Al3＋的物质的量为＝ mol，

稀释后溶液中 Al3＋的物质的量浓度为 c(Al3＋)＝＝ mol·L－1，

c(SO)＝c(Al3＋)＝× mol·L－1＝ mol·L－1。

4．现有 V L 0.5 mol·L－1的盐酸，欲将其浓度扩大一倍，以下方法中最宜采用的是(　　)

A．加热浓缩到原来体积的一半

B．加入 5 mol·L－1的盐酸 0.125V L

C．加入 10 mol·L－1的盐酸 0.1V L，再稀释至 1.5V L

D．标准状况下通入 11.2 L 氯化氢气体

答案　C

5．下图是某学校实验室从市场买回的试剂标签上的部分内容。

硫酸　化学纯　CP

500 mL

品名：硫酸

化学式：H2SO4

相对分子质量：98

密度：1.84 g·cm－3

质量分数：98%

氨水　化学纯　CP

500 mL

品名：氨水

化学式：NH3

相对分子质量：17

密度：0.88 g·cm－3

质量分数：25%

按要求回答下列问题：

(1)硫酸的物质的量浓度为________，氨水的物质的量浓度为________。

(2)各取 5 mL 与等质量的水混合后，c(H2SO4)_______9.2 mol·L－1，c(NH3)_____6.45 mol·L－1

(填“＞”“＜”或“＝”，下同)。

(3)各取 5 mL 与等体积水混合后，w(H2SO4)________49%，w(NH3)________12.5%。

【答案】

(1)18.4 mol·L－1　12.9 mol·L－1

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