第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第三节 物质的量
第3课时 物质的量浓度
了解物质的量浓度的含义;
(2)运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。
【内容分析】
教材介绍物质的量浓度,要求学生将在理解概念的基础上,应用概念完成"配制一定物质的量浓度的溶液"的实验。由于概念的抽象性,教材中穿插了丰富的素材,如图片、探究活动等,不仅丰富了版面,还达到了将抽象概念可视化的效果,直观地引导学生从宏观与微观两个视角认识物质。
本节内容是在学生初中学习了溶液的组成,以及前面已经学习“物质的量”等相关概念的基础上,学习“物质的量浓度”的概念,并把物质的量浓度和前面学习的概念有机地联系起来,教材以例题的方式,引导学生理解概念、应用概念,并规范解题步骤,让学生进一步体会宏观物质的质量、气体的体积、物质的量浓度等与物质的量的关系,将概念的理解和概念的应用两个环节交织进行,突出定量研究的特点。
【教学重点和难点】
重点∶物质的量浓度的概念
难点∶有关物质的量浓度的计算
【教学流程】
【链接初中,复习引入】
【问题】1、什么是溶液?
溶液:由一种或几种物质(溶质),分散到另一种物质(溶剂)里,形成的均一、稳定的混合物。
2、在初中阶段,同学们学习过一种溶液浓度的表示方法,是怎样表示的?
举例:生活中常见的表示溶液浓度的方法——展示图片
生理盐水、葡萄糖营养液用质量分数表示;
白酒、酒精消毒液用体积分数表示;
矿泉水中矿物成分、酱油中氨基酸态氮含量用质量—体积浓度表示
【设计意图】复习质量分数的计算表达式,并且了解生活中其它两种常见的表示浓度的方法,引入新课。
【新课学习】
【过渡】在生产和科学实验中,很多化学反应都在溶液中进行,对于溶液我们通常不称其质量,而是量它的体积。同时,在化学反应中,反应物与生成物之间的比例关系是由化学方程式中的化学计量数所决定的。如果知道一定体积的溶液中溶质的物质的量,对于计算化学反应中各物质之间量的关系是非常便利的,对生产和科学研究也有重要意义。
【展示图片】课本p53图2-23体检指标
【设计意图】通过体检指标,阐述学习物质的量浓度对生产和科学研究的意义。
【学习任务一】物质的量浓度
【新概念】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。
2、符号:cB
3、表达式:
4、单位:mol/L
【注意事项】
体积是指溶液的体积,而不是溶剂的体积;
在一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,其物质的量浓度不变,但所含溶质的物质的量或质量因体积的不同而不同。
【概念辨析】
(1)将1mol NaCl溶于1L水中配成溶液,其物质的量浓度是1mol/L。
(2)从100mL2mol/L的NaOH溶液中取出50mL,则取出的溶液中溶质的物质的量浓度为1mol/L。
(3)将22.4L的NH3溶于水配制成1L的溶液,所得溶液中溶质的物质的量浓度为1mol/L。
【设计意图】学生在初学阶段容易产生两个错误,一是容易把体积当作是溶剂的体积,二是不能理解无论取用的溶液体积是多少,溶液中溶质的物质的量浓度不变。所以要设计相关的问题及时帮助学生解决疑惑。
【学习任务二】有关物质的量浓度的计算
根据物质的量进行求算
练习1、0.5L的MgCl2溶液中含有1molMgCl2,MgCl2溶液的浓度是多少?
练习2、练习2、从100mL的浓度为0.5mol/L的NaOH溶液中取出20mL,则取出来的溶液中含溶质物质的量是多少?
【设计意图】练习1和练习2是对上述公式的运用。
【例题】将配制500mL0.1mol/LNaOH溶液,需要NaOH的质量是多少 (课本p54例题2)
【分析】可以先通过物质的量浓度的定义,根据 nB=cB V,求得NaOH的物质的量。然后通过质量与物质的量的关系,根据m=n M,求得NaOH的质量。
【解 】500 mL0.1mol/LNaOH溶液中NaOH的物质的量为:
n(NaOH)=c(NaOH)· V[NaOH(aq)] =0.1mol/L× 0.5L=0.05mol
0.05 mol NaOH的质量为 :m(NaOH)=n(NaOH)· M(NaOH)=0.05mol× 40g/mol=2g
答:需要NaOH的质量是2g。
【设计意图】通过例题2,通过物质的量构建物质的量浓度和气体体积、质量、粒子数的认知模型。
【学习评价】(见后面练习素材1、2、3)
2、有关溶液稀释的计算
【思考与交流】如果将5mL的浓硫酸稀释为20mL的稀硫酸,得到的稀硫酸与原浓硫酸中所含H2SO4的物质的量相等吗?说明你的理由。
【小结】
(1)物质的量守恒:n(溶质)= V(浓)×c(浓)= V(稀)×c(稀)
(2)溶质质量守恒:m(溶质)= m(浓)×ω(浓)= m(稀)×ω(稀)
【学习评价】(练习素材4、5)
3、根据质量分数求算
【公式的推导】
【学习评价】(练习素材6、7)
【总结】1、物质的量浓度的概念
2、物质的量浓度的有关计算
【生活情景素材】
【展示图片】
1、用质量分数表示
用体积分数表示
用质量—体积浓度表示
用物质的量浓度表示
【问题情景素材】
【思考与讨论】如果将5mL的浓硫酸稀释为20mL的稀硫酸,得到的稀硫酸与原浓硫酸中所含H2SO4的物质的量相等吗?说明你的理由。
【使用建议】引导学生分析稀释过程,什么变,什么不变,从溶质和溶剂两方面进行讨论。
【练习素材】
1、将7.1g的Na2SO4溶于水配制成500mL的溶液,溶液中含有溶质的物质的量浓度为_____________;含有Na+的浓度为______________;含有SO42-的浓度为______________。
2、500mL 0.5mol/L的Na2CO3溶液中,含有Na+的数目为____________;
含有CO32-的数目为______________。
【答案】
1、0.1mol/L 0.2mol/L 0.1mol/L
2、0.5×6.02×1023 0.25×6.02×1023
3、50mL 0.5mol/L BaCl2溶液和50mL0.5mol/L NaCl溶液混合后,求溶液中Cl-的物质的量浓度(设溶液体积变化忽略不计)。
【答案】0.75mol/L
解:混合溶液中:n(溶质)= V1·C1 + V2·C2=V(混)·C(混)
4、(教材习题P17 3.)将 30mL0.5mol/LNaOH溶液加水稀释到500mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为( )。
A. 0.3mol/L B. 0.03mol/L C. 0.05mol/L D. 0.04mol/L
【答案】B
5、(教材习题P18 6.)配制250mL1.0mol/LH2SO4溶液,需要 18mol/LH2SO4溶液的体积是多少
【答案】解:根据 V(浓)×c(浓)= V(稀)×c(稀)可得:
250mL×1.0mol/L=18mol/L×V(H2SO4)
解得V(H2SO4)≈14mL
6、现有质量分数为98%、密度为1.84g/mL的硫酸溶液,求此溶液中硫酸的物质的量浓度
【答案】18.4mol/L
7、阅读并分析体检报告,可以初步判断体检者的身体状况。
(1)在图2-23所示的体检报告中,表示葡萄糖指标的物理量是______(填字母 )。
a.质量分数 b.溶解度 c.摩尔质量 d.物质的量浓度
(2)查看自己或家人的体检报告,哪些项目的指标是用物质的量浓度表示的
(3)检测人的血液中葡萄糖 (简称血糖 ,葡萄糖的相对分子质量为180)的含量 ,参考指标常 以两种计量单位表示,即 “mmol/L” 和 “mg/dL” (1L=10dL)。 以 “mmol/L” 表示时,人的血糖正常值为3.9~6.1mmol/L。 如果以 “mg/dL”表示 ,血糖正常值范围是多少 若某人的血糖检测结果为92 mg/dL,他 (她 )的血糖正常吗
【答案】(1)d
(2)略
(3)如果以 “mg/dL”表示 ,血糖正常值范围是70.2mg/dL~109.8mg/L;92 mg/dL为正常值。第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第三节 物质的量
第3课时 物质的量浓度
一、单选题
1.500 mL 2 mol·L-1的MgCl2溶液中含有氯离子的物质的量是( )
A.1 mol B.2 mol
C.3 mol D.1000 mol
【答案】B
【解析】试题分析:n(MgCl2)= 2mol/L×0.5L=1mol;n(Cl-)=2n(MgCl2)= 2mol,故B正确。
2.用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.常温常压下,含有的氧原子数为3 NA
B.标准状况下,与足量的反应转移的电子数为3 NA
C.NA个一氧化碳分子和甲烷的质量比为7:4
D.固体溶于1L的水中,所得溶液的物质的量浓度为
【答案】A
【解析】
A.n(O)==3mol,即48gO3含有的氧原子数为3 NA,A正确;
B.结合2Fe+3Cl22FeCl3可知,反应消耗3molCl2转移6mol电子,所以标准状况下,22.4LCl2(1mol)与足量的Fe反应转移2mol电子,即转移的电子数为2NA,B错误;
C.NA个一氧化碳分子的质量为28g,0.5mol甲烷的质量=0.5mol×16g/mol=8g,所以NA个一氧化碳分子和0.5mol甲烷的质量比=28:8=7:2,C错误;
D.未给出溶液的体积,无法准确计算溶质的物质的量浓度,D错误。
3.下列溶液中含Cl-浓度最小的是( )
A.10mL0.1mol/L的FeCl3溶液
B.20mL0.1mol/LBaCl2溶液
C.30mL0.2mol/L的NaCl溶液
D.40mL0.1mol/L的KCl溶液
【答案】D
【解析】
溶液的浓度与所取溶液体积的多少无关,所以10mL0.1mol/L的FeCl3溶液, Cl-的浓度是0.3mol/L;20mL0.1mol/LBaCl2溶液,Cl-的浓度是0.2mol/L;30mL0.2mol/L的NaCl溶液Cl-的浓度是0.2mol/L;40mL0.1mol/L的KCl溶液,Cl-的浓度是0.1mol/L;故含Cl-浓度最小的是40mL0.1mol/L的KCl溶液。
4.NA表示阿伏伽德罗常数,下列判断正确的是( )
A.在16g氧气中含有NA个分子
B.标准状况下,22.4L空气含有NA个分子
C.1molCl2参加反应转移电子数一定为2NA
D.含NA个Na+的Na2O溶解于1L水中,Na+的物质的量浓度为1mol·L—1
【答案】B
【解析】
A. 在16g氧气中,n(O2)=0.5mol,含有0.5NA个分子,故A错误;
B. 标准状况下,22.4L空气的物质的量是1mol,故含有NA个分子,故B正确;
C. 1 molCl2参加反应时,若只作氧化剂,转移电子数为2NA,若与氢氧化钠溶液发生Cl2+2OH =Cl +ClO +H2O反应时,1 molCl2在反应转移电子数为NA,故C错误;
D. 氧化钠与水反应生成氢氧化钠,由题给信息可知生成氢氧化钠的物质的量为1mol,但溶液体积不再为1L,故Na+的物质的量浓度不是1mol/L,故D错误。
5.用4.0g的NaOH固体配成1000mL溶液,所得溶液的物质的量浓度为( )
A.0.1 mol/L B.0.2 mol/L C.0.3 mol/L D.0.4 mol/L
【答案】A
【解析】4.0gNaOH固体的物质的量为,将0.1molNaOH溶于水配成1000mL溶液,所得溶液的物质的量浓度,故答案为:A。
6.下列溶液中的c(Cl-)与50 mL 1 mol/L FeCl3溶液中的c(Cl-)相等的是( )
A.1 mol/L NaCl溶液 B.2 mol/L NH4Cl溶液
C.1.5 mol/L MgCl2溶液 D.2 mol/L AlCl3溶液
【答案】C
【解析】50 mL 1 mol/L FeCl3溶液中的c(Cl-)是3mol/L,
A.1mol/L NaCl溶液中c(Cl-)=1 mol/L,A不选;
B.2 mol/L NH4Cl溶液中c(Cl-)=2mol/L,B不选;
C.1.5 mol/L MgCl2溶液中c(Cl-)=2×1.5 mol/L =3mol/L,C选;
D.2 mol/L AlCl3溶液中c(Cl-)=3×2 mol/L =6mol/L,D不选。
7.(2019·青海省高一期末)由NaCl、MgCl2和MgSO4三种盐配成的混合溶液中,部分离子浓度如下表:
离子 Na+ Mg2+ CI-
浓度/(mol·L-1) 0.1 0.25 0.2
则的浓度是( )
A.0.2mol·L-1 B.0.4mol·L-1 C.0.3mol·L-1 D.0.1mol·L-1
【答案】A
【解析】混合溶液呈电中性,根据电荷守恒有:c(Cl-)+2(SO42-)=c(Na+)+2c(Mg2+),故:0.2mol/L+2(SO42-)=0.1mol/L+0.25mol/L×2,解得:(SO42-)=0.2 mol/L,故答案为A。
8.(2020·衡东县欧阳遇实验中学高一期末)下列说法正确的是( )
A.20℃、1.01×105Pa时,同体积的O2和CO2含有相同数目的分子
B.l mol气态物质,当体积为22.4 L时该气体一定处于标准状况
C.在标准状况下,0.2 mol SO3的体积为4.48 L
D.从100 mL 2 mol/L盐酸中取出10 mL,c(H+)为0.2 mol/L
【答案】A
【解析】
A. 根据阿伏加德罗定律可知,同温同压下,相同体积的任何气体具有相同数目的分子,故20℃、1.01×105Pa时,同体积的O2和CO2含有相同数目的分子,故A正确;
B. 气体的体积受温度、压强的影响,1mol气态物质,当体积为22.4L时,该气体可能处于标准状况下,故B错误;
C. 在标准状况下,SO3是固体,无法计算其体积,故C错误;
D. 溶液是均一、稳定的混合物,从100mL 2 mol/L盐酸中取出10 mL,c(H+)不变,仍然为0.2 mol/L,故D错误。
9.(2020·阜新市第二高级中学高一期末)取100mL0.3mol·L-1的硫酸溶液和200mL0.25mol·L-1的硫酸溶液混合后加水稀释至400mL,该混合溶液中硫酸的物质的量浓度是( )
A.0.1mol·L-1 B.0.2mol·L-1 C.0.3mol·L-1 D.0.4mol·L-1
【答案】B
【解析】混合后溶质物质的量是混合前溶质物质的量之和,混合后n(H2SO4)=(100×10-3×0.3+200×10-3×0.25)mol=0.08mol,c(H2SO4)=mol·L-1=0.2mol·L-1,答案选B。
NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.10g质量分数为34%的H2O2溶液含有的氢原子数为0.2NA
B.0.1mol Na2O2和Na2O的混合物中含有的离子总数等于0.4NA
C.标准状态下,11.2LSO2含有的氧原子数为NA
D.100 mL 0.1 mol/L醋酸中含有的醋酸分子数是0.01NA
【答案】C
【解析】
A. 10g质量分数为34%的H2O2溶液中过氧化氢的质量为3.4g,物质的量为0.1mol,即过氧化氢含有的氢原子数为0.2NA,但水分子也含有氢原子,故溶液中氢原子含量远大于0.2NA,A错误;
B. Na2O2和Na2O两物质阳离子和阴离子的比例均为2:1,即0.1mol Na2O2和Na2O的混合物中含有的离子总数等于0.3NA,B错误;
C. 标准状态下,11.2LSO2的物质的量为0.5mol,含有的氧原子数为NA,C正确;
D. 醋酸在水溶液中部分发生电离,100 mL 0.1 mol/L醋酸中含有的醋酸分子数小于0.01NA,D错误。
11.下列说法中,正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)( )
A.1molO2含有氧原子数为NA B.Fe的摩尔质量是56g/mol
C.常温常压下,1molN2体积为22.4L D.1mol/L MgCl2溶液中Cl-的浓度为1mol/L.
【答案】B
【解析】
A.氧气为双原子分子,故1mol氧气中含2NA个氧原子,故A错误;
B.一种物质的摩尔质量在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量,单位为g/mol,故铁的摩尔质量为56g/mol,故B正确;
C.常温常压下气体摩尔体积大于22.4L/mol,故1mol氮气的体积大于22.4L,故C错误;
D.氯化镁溶液中,氯离子浓度是氯化镁浓度2倍,故溶液中氯离子为2mol/L,故D错误;
12.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.22.4LO2的物质的量约为1mol
B.4.4gCO2含有的氧原子数为0.2NA
C.1mol/L的CuSO4溶液中的物质的量为1mol
标准状况下,11.2LH2O的物质的量约为1mol
【答案】B
【解析】
A.未指明温度和压强,无法确定22.4LO2的物质的量,故A错误;
B.一个CO2分子中含有2个氧原子,4.4gCO2的物质的量为=0.1mol,含氧原子0.2mol,数目为0.2NA,故B正确;
C.溶液体积未知,无法计算溶液中微粒的数目,故C错误;
D.标准状况下,H2O不呈气态,不能用22.4L/mol计算11.2LH2O的物质的量,故D错误。
13.(2020·荆州市北门中学高一期中)下列关于0.1mol L-1Ba(NO3)2溶液的正确说法是( )
A.该溶液可由1L水中溶解制得
B.1L该溶液中含有和离子总数为 个
C.该溶液中离子的物质的量浓度为0.2 mol/L
D.该溶液中离子的物质的量浓度为0.1mol/L
【答案】B
【解析】
A.0.1molBa(NO3)2溶于1L水中,溶液体积不是1L,A错误;
B.N(离子数)=cVNA=3×c(Ba(NO3)2×V=3×0.1mol/L×1L×NA=0.3NA,B正确;
C.溶液离子浓度与体积无关,c(Ba2+)=0.1mol/L,C错误;
D.溶液离子浓度与体积无关,c(NO3-)=2×c(Ba(NO3)2=2×0.1mol/L=0.2mol/L, D错误。
14.(2020·怀仁市第一中学校云东校区高一期末)NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,1mol H2O的体积约为22.4L
B.0.1mol NH4+中含有NA个质子
C.同温同压下两种气体的摩尔质量之比等于密度之比
D.物质的量浓度为0.5 mol L﹣1的MgCl2溶液中,含有Cl﹣个数为NA
【答案】C
【解析】
A. 标准状况下,H2O是液体,不能利用22.4L/mol进行计算,A错误;
B. 1个铵根离子含有11个质子,则0.1mol NH4+中含有1.1NA个质子,B错误;
C. 同温同压下,Vm相同,,C正确;
D. 没有提供0.5 mol L﹣1的MgCl2溶液的体积,无法计算含有Cl﹣的个数,D错误。
15.100mL0.3mol/L Na2SO4溶液和50mL0.2mol/L Al2(SO4)3溶液混合,若不考虑溶液混合时体积的变化,则混合溶液中SO42-的物质的量浓度为( )
A.0.2mol/L B.0.25mol/L C.0.40mol/L D.0.50mol/L
【答案】C
【解析】
100mL0.3mol/L Na2SO4溶液中含有SO42-物质的量为0.03mol;50mL0.2mol/L Al2(SO4)3溶液中含有SO42-物质的量为0.2×0.05×3=0.03mol;故混合后溶液的SO42-物质的量浓度为(0.03+0.03)mol/(0.1+0.05)L= 0.40mol/L ,故C项正确;
16.V mL密度为ρ g·mL-1的某溶液中,含有相对分子质量为M的溶质m g,该溶液中溶质的质量分数为w%,物质的量浓度为c mol·L-1,那么下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
A.m=m(溶液)×W%=,故A错误;
B.,故B错误;
C.,故C错误;
D.,故D正确;
二、填空题
17.(2019·福建省尤溪第一中学高一月考)(1)3.01×1023个H2SO4的物质的量为__________mol,
含_______mol O。
(2)1.5molFe2(SO4)3中含________mol Fe3+,________mol SO。
(3)在标准状况下,35.5g氯气的体积是_____L,将其与氢气完全化合需氢气的物质的量是_____mol,将生成的气体配制成1L溶液,溶质的物质的量浓度是_____mol L﹣1,将此溶液取出20mL加蒸馏水制成200mL溶液,此稀释后溶液中溶质的物质的量浓度是_____mol L﹣1。
【答案】0.5 2 3 4.5 11.2 0.5 1 0.1
【解析】
(1)根据n=计算物质的量,根据硫酸H2SO4的分子组成确定原子的物质的量;
(2)根据物质的组成计算离子的物质的量;
(3)根据n=,V=nVm,c=计算。
【详解】
(1)3.01×1023个H2SO4分子,其物质的量为=0.5mol,含有氧原子的物质的量为0.5mol×4=2mol;
(2)1.5molFe2(SO4)3中含 3mol Fe3+,4.5mol SO;
(3)在标准状况下,35.5g氯气的物质的量为=0.5mol,其体积是 0.5mol×22.4L/mol=11.2L,将其与氢气完全化合需氢气的物质的量是0.5mol,由Cl2+H22HCl可知,生成1molHCl,将生成的气体配制成1L溶液,溶质的物质的量浓度是 1mol L﹣1,将此溶液取出20mL时溶液的浓度不变仍为1mol L﹣1,加蒸馏水制成200mL溶液,溶液的体积扩大10倍,此稀释后溶液中溶质的物质的量浓度是=0.1mol/L。
18.(2020·宁夏回族自治区贺兰县景博中学高一月考)物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算。
(1)含500mL 0.8 mol/L 的Al2(SO4)3中所含的SO的物质的量是___________。
(2)标准状况下,___________ L NH3所含氢原子数与0.2molH3PO4所含氢原子数相等。
(3)将20ml物质的量浓度为6mol/L的MgSO4加水稀释成100ml溶液,所得稀硫酸的物质的量浓度是_____________。
(4)a个X原子的总质量为bg,则X的相对原子质量可以表示为_______________。
(5)同温同压下,同体积的甲烷(CH4)和二氧化碳分子数之比为__________,质量之比为__________。
(6)等质量的 SO2 和 SO3 物质的量之比是____________,氧原子数之比为____________。
(7)25.4 g某二价金属A的氯化物中含有0.4mol Cl-,则A的摩尔质量为____________。
【答案】1.2 mol 4.48 1.2mol/L 1:1 4:11 5:4 5:6 56g/mol
【解析】根据物质的量公式及阿伏伽德罗定律和推论解答。
【详解】
(1).含500mL 0.8 mol/L 的Al2(SO4)3中所含的SO的物质的量=0.5L×0.8mol/L×3=1.2mol,故答案为:1.2mol;
(2).标准状况下,0.2molH3PO4所含氢原子数为0.6mol,要使 NH3所含氢原子数与之相等,则NH3的物质的量为0.2mol,NH3在标准状况下的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L,故答案为:4.48;
(3).根据稀释时溶质的物质的量不变,即c1v1=c2v2,所以20ml×10-3×6mol/L=c×100ml×10-3,c=1.2mol/L,故答案为:1.2mol/L;
(4).a个X原子的物质的量为:,则摩尔质量为:,故答案为:;
(5).根据阿伏伽德罗推论有,同温同压,体积之比等于物质的量之比,质量之比等于摩尔质量之比,故答案为:1:1;4:11;
(6).由公式可知,等质量的 SO2 和 SO3 物质的量之比等于摩尔质量的反比等于5:4,氧原子数之比为5:6,故答案为:5:4;5:6;
(7).二价金属A的氯化物化学式为ACl2,,含有0.4mol Cl-,则A的物质的量为0.2mol,现A的氯化物质量为25.4g,则A的摩尔质量为56g/mol,故答案为:56g/mol。
19.(2019·江苏省江都中学高一期中)(1)0.2 mol NH3的质量为_____g,其中含有__个氨分子,氢原子的物质的量为______mol。
(2)质量相同的 CO2、NH3、SO2、O3 四种气体中,含有分子数目最多的是___________,在相同温度和相同压强条件下,体积最小的是____________。
(3)1.6g某气体含有 3.01×1022 个分子,该气体的摩尔质量为_________g/mol。
(4)把2.0 mol·L-1 Na2SO4溶液和1.0 mol·L-1 H2SO4 溶液等体积混合(假设混合后溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和),则SO的物质的量浓度为___________mol·L-1。
【答案】3.4 1.204×1023 0.6 NH3 SO2 32 1.5
【解析】
(1)0.2 mol NH3的质量m(NH3)=;N(NH3)= ;1个氨分子中有3个氢原子,则1mol NH3中有3molH,0.2 mol NH3中氢原子的物质的量为0.6mol,故答案为:3.4;1.204×1023;0.6。
(2)由可知,质量一定时N与M成反比,质量相同的CO2、NH3、SO2、O3四种气体中摩尔质量最小的是氨气,则分子数最多的是氨气;由,同温同压条件下,质量一定时,气体的体积与摩尔质量成反比,四种气体中二氧化硫的摩尔质量最大,故其体积最小,故答案为:NH3;SO2。
(3)该气体的物质的量为:,,故答案为:32。
(4)设两溶液体积各为1L,则混合后的溶液体积为2L,2.0 mol·L-1 Na2SO4溶液中的SO物质的量为,1.0 mol·L-1 H2SO4 溶液SO物质的量为,则SO的物质的量浓度,故答案为:1.5。(共26张PPT)
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第三节 物质的量
第3课时 物质的量浓度
【链接初中】
2、在初中阶段,同学们学习过一种溶液浓度的表示方法,是怎样表示的?
1、什么是溶液?
溶液:由一种或几种物质(溶质),分散到另一种物质(溶剂)里,形成的均一、稳定的混合物。
质量分数=
溶液的质量(g)
溶质的质量(g)
×100%
ω=
m(溶液)
m(溶质)
×100%
0.9%的生理盐水
例如:生理盐水、葡萄糖营养液种的百分含量是指质量分数。
生活中常用的表示溶液浓度的方法还有哪些?
体积分数=
溶液的体积
溶质的体积
×100%
40%
关于酒的小常识:
通常是以20℃时每100mL酒中乙醇的体积比表示的。
53度:100mL酒中含有53mL乙醇。
一般啤酒酒精度约为:3.5%(v/v)
质量—体积浓度=
溶液的体积
溶质的质量
氨基酸态氮含量≥0.50g/100ml
在生产和科学实验中,很多化学反应都在溶液中进行,对于溶液我们通常不称其质量,而是量它的体积。同时,在化学反应中,反应物与生成物之间的比例关系是由化学方程式中的化学计量数所决定的。
例如:课本p53
如果知道一定体积的溶液中溶质的物质的量,对于计算化学反应中各物质之间量的关系是非常便利的,对生产和科学研究也有重要意义。
医院的体检指标
【学习任务一】物质的量浓度
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。
3、表达式:
mol/L(mol L-1)
4、单位:
2、符号:cB
1、定义:
【新概念】
cB
=
nB
V
【注意事项】
(1)体积是指溶液的体积,而不是溶剂的体积;
(2)在一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,其物质的量浓度不变,但所含溶质的物质的量或质量因体积的不同而不同。
CB
=
nB
V
【概念辨析】判断正误,并说明理由。
1、将1mol NaCl溶于1L水中配成溶液,其物质的量浓度是1mol/L。
错,体积指的是溶液的体积,而不是溶剂的体积。
2、从100mL2mol/L的NaOH溶液中取出50mL,则取出的溶液中溶质的物质的量浓度为1mol/L。
错,在一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,其物质的量浓度不变。
正确:将1mol NaCl溶于水配制成1L的溶液,其物质的量浓度是1mol/L。
正确:取出的溶液中溶质的物质的量浓度为2mol/L
3、将22.4L的NH3溶于水配制成1L的溶液,所得溶液中溶质的物质的量浓度为1mol/L。
错,没有指明气体的温度和压强,无法计算NH3的物质的量。
【学习任务二】有关物质的量浓度的计算
cB
=
nB
V
变式
V=
nB
cB
nB=cB V
练习1、0.5L的MgCl2溶液中含有1molMgCl2,MgCl2溶液的浓度是多少?
c(MgCl2)
=
n(MgCl2)
V[MgCl2(aq)]
解:
=
1mol
0.5L
=2mol/L
答:MgCl2溶液的浓度为2mol/L。
1、根据物质的量求算
练习2、从100mL的浓度为0.5mol/L的NaOH溶液中取出20mL,则取出来的溶液中含溶质物质的量是多少?
n(NaOH)=c(NaOH) V[NaOH(aq)]
解:在一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,其物质的量浓度不变,c(NaOH)=0.5mol/L。
答:取出来的溶液中含溶质物质的量0.01mol。
= 0.5mol/L×0.02L
= 0.01mol
【例题2】将配制500mL0.1mol/LNaOH溶液,需要NaOH的质量是多少
m(NaOH)=n(NaOH)· M(NaOH)=0.05mol× 40g/mol=2g
【分析】可以先通过物质的量浓度的定义,根据 nB=cB V,求得NaOH的物质的量。然后通过质量与物质的量的关系,根据m=n M,求得NaOH的质量。
课本p54
【解 】500 mL0.1mol/LNaOH溶液中NaOH的物质的量为:
n(NaOH)=c(NaOH)· V[NaOH(aq)] =0.1mol/L× 0.5L=0.05mol
0.05 mol NaOH的质量为 :
答:需要NaOH的质量是2g。
【构建认知模型】
÷NA
m n N
÷M
×M
×NA
质量
粒子数目
V(气体体积)
÷Vm
×Vm
cB(溶液)
×V(aq)
÷V(aq)
1、将7.1g的Na2SO4溶于水配制成500mL的溶液,溶液中含有溶质的物质的量浓度为_____________;含有Na+的浓度为______________;
含有SO42-的浓度为______________。
【学习评价】
2、500mL 0.5mol/L的Na2CO3溶液中,含有Na+的数目为____________;
含有CO32-的数目为______________。
0.1mol/L
0.2mol/L
0.1mol/L
0.5×6.02×1023
0.25×6.02×1023
3、50mL 0.5mol/L BaCl2溶液和50mL0.5mol/L NaCl溶液混合后,求溶液中Cl-的物质的量浓度(设溶液体积变化忽略不计)。
混合溶液中:n(溶质)=V1·C1+V2·C2=V(混)·C(混)
解:
c(Cl-)混=
0.05L ×1mol/L+0.05L×0.5mol/L
0.1L
=0.75mol/L
答:混合后溶液中Cl-的物质的量浓度为0.75mol/L。
如果将5mL的浓硫酸稀释为20mL的稀硫酸,得到的稀硫酸与原浓硫酸中所含H2SO4的物质的量相等吗?说明你的理由。
【思考与讨论】
相等
2、有关溶液稀释的计算
(1)物质的量守恒:
n(溶质)= V(浓)×c(浓)= V(稀)×c(稀)
(2)溶质质量守恒:
m(溶质)= m(浓)×ω(浓)= m(稀)×ω(稀)
【小结】
【学习评价】
4、将 30mL0.5mol/LNaOH溶液加水稀释到500mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为( )。
A.0.3mol/L B.0.03mol/L C.0.05mol/L D.0.04mol/L
B
教材习题P17 3. P18 6.
5、配制250mL1.0mol/LH2SO4溶液,需要 18mol/LH2SO4溶液的体积是多少
250mL×1.0mol/L=18mol/L×V(H2SO4)
解:根据 V(浓)×c(浓)= V(稀)×c(稀)可得:
V(H2SO4)≈14mL
3、根据质量分数求算
V(aq)
mB
MB
=
m(溶液)×ω(B)
MB×V(aq)
1000ρV(aq)×ω(B)
MB×V(aq)
=
=
结论:c=1000ρ ω/M (直接使用)
1000ρ×ω(B)
MB
=
ρ
(注意:密度(ρ )的单位为g/mL)
推导过程
6、现有质量分数为98%、密度为1.84g/mL的硫酸溶液,求此溶液中硫酸的物质的量浓度
【学习评价】
解:c(H2SO4)=1000ρ ω(H2SO4)/M(H2SO4)
1000mL/L×1.84g/mL×98%
=
98g/mol
=18.4mol/L
答:此溶液中硫酸的物质的量浓度18.4g/mol。
7、(教材P57 4.)阅读并分析体检报告,可以初步判断体检者的身体状况。
(1)在图2-23所示的体检报告中,表示葡萄糖指标的物理量是______(填字母 )。
a.质量分数 b.溶解度 c.摩尔质量 d.物质的量浓度
(2)查看自己或家人的体检报告,哪些项目的指标是用物质的量浓度表示的
【学习评价】
d
(3)检测人的血液中葡萄糖 (简称血糖 ,葡萄糖的相对分子质量为180)的含量 ,参考指标常 以两种计量单位表示,即 “mmol/L” 和 “mg/dL” (1L=10dL)。 以 “mmol/L” 表示时,人的血糖正常值为3.9~6.1mmol/L。 如果以 “mg/dL”表示 ,血糖正常值范围是多少 若某人的血糖检测结果为92 mg/dL,他 (她 )的血糖正常吗
解:设血液体积为VL,由题意可知:血糖最小值为3.9mmol/L;最大值为6.1mmol/L。此外,1L=10dL,1nmol=1×10-3mol 。
如果以 “mg/dL”表示 ,血糖正常值范围是70.2mg/dL~109.8mg/L;
92 mg/dL为正常值。
n(血糖)=3.9mmol/L×V=3.9Vmmol=3.9V×10-3mol
m(血糖)=n M=3.9V×10-3mol×180g/mol=0.702Vg
0.702Vg÷V=0.702g/L
血糖最小值:70.2mg/dL;
同理解得血糖最大值为:109.8mg/L。
=702mg/L=70.2mg/dL
总结:
2、物质的量浓度的有关计算
(定义、单位、表达式)
(3)与质量分数的相互换算
(1)与物质的量、质量、粒子数、气体体积之间的换算关系
(2)有关溶液稀释的计算
1、物质的量浓度的概念
n(溶质)= V(浓)×c(浓)= V(稀)×c(稀)
c=1000ρ ω/M