物质的量浓度及其计算 课件.ppt

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1、1.掌握物质的量浓度的概念。2.掌握溶液浓度的有关换算和计算方法。3.了解物质的量浓度溶液的配制方法。4.了解化学定量实验中的误差分析方法。,一、物质的量浓度c（）,溶 质的物质的量浓度 ,溶质B的物质的量（mol）,溶液的体积（L）,n（B）c（B）VVn（B）c（B）,（molL）,1、定义：,单位体积溶液中所含溶质B的物质的量,单位：mol / L 或 molL-1,计算公式：, V 是指溶液的体积，单位：L n 是指溶质的物质的量，单位：mol c 为溶质的物质的量浓度单位： mol/L从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液，物质的量浓度不变。但随体积变化，其中溶质的物质的量发生

2、变化。适用范围：适用于溶液中的溶质和密闭容器中的气体,注意： 某些物质溶于水后与水发生反应生成了另一种物质，此时溶质为反应后的生成物。,例：CaO 溶于水后溶质是Ca(OH)2。 Na2O 溶于水后溶质是NaOH。,带有结晶水的物质作为溶质时，其“物质的量”的计算，用带有结晶水的物质的质量除以带有结晶水的物质的摩尔质量即可。,例如：a克 CuSO45H2O 作为溶质，则溶质“物质的量”的求法为：,1、将4g NaOH配制成100 mL溶液，该溶液的物质的量浓度c(NaOH)=_。,1mol/L,练习：,2、100 mL 1mol/L Na2SO4溶液中，Na2SO4 的物质的量是_； 从中倒出

3、20 mL，其浓度是_。,0.1 mol,1 mol/L,3、将40 g NaOH溶解在 1L水中，其物质的量浓度是1 mol/L吗？,不是,0.05,4、 25.0 g 的CuSO4 5H2O 溶于水配成 2 L溶液，则溶质的物质的量浓度为_mol/L.,二、物质的量浓度的计算：,（1）已知溶液的体积和溶质的质量，计算溶质的物质的量浓度：,若已知溶质质量,m,n,c,若已知溶液中某粒子的个数,N,n,c,（2）物质的量浓度与溶质的质量分数、溶解度的换算。,物质的量浓度与溶质的质量分数的换算。,换算公式：,M：溶质B的摩尔质量；：溶液密度（gmL-1）,已知某溶液中溶质的质量分数为 ，溶液密度

4、为 ，溶液体积为 1 L，则其物质的量浓度为,例. 一定温度下，NaOH溶液体积为 V mL，溶液密度为 d gcm-3，质量分数为 ，物质的量浓度为 c molL-1，该溶液中含有NaOH的质量为 m g。（1）用m、V表示NaOH的物质的量浓度_。（2）用、d表示NaOH的物质的量浓度_。,25d molL-1,物质的量浓度与溶解度的换算。,注意:用溶解度与质量分数换算时，必须是饱和溶液。,例. 一定温度下，NaCl饱和溶液体积为 V mL，溶液密度为 d gcm-3，溶解度为 S。(1)用 S 表示NaCl的质量分数_。(2)用S、d表示NaCl的物质的量浓度_。,（3）标准状况下，一定

5、体积的气体溶于水形成溶液，计算该溶液中溶质的物质的量浓度。,V(气体),n,c,若已知气体的体积和溶液的体积,注意：当气体溶于一定体积的水后，溶液的体 积不再是原来水的体积。,若已知溶液的密度,在标准状况下，a L气体（摩尔质量为 M g/mol)完全溶 于 b mL水中，所得溶液的密度为 g/cm3，求其物质的量浓度 c 。,(4) 溶液中离子浓度之间的关系及电荷守恒原理,定组成定律：在溶液中，溶质发生电离，阳离子与阴离子的物质的量浓度之比 = 化学组成中离子个数之比。,若溶质不发生电离（如：蔗糖、酒精等）， 则溶质在溶液中以分子形式存在，溶质的 浓度就是分子的浓度；,b、在c(OH-)均为

6、0.1 mol/L的NaOH、Ba(OH)2溶液,c(OH-) = 2c(Ba2+) = 0.1 mol/L,c(NaOH) = c(Na+) = c(OH-) = 0.1 mol/L,a、在0.1 mol/L 的H2SO4 中,c(SO42-) = c(H2SO4) = 0.1 mol/L,H2SO4= 2H+ + SO42-,NaOH = Na+ + OH-,Ba(OH )2= Ba2+ + 2OH-,c(H+) = 0.2 mol/L,cBa(OH)2 = c(Ba2+) = 0.05 mol/L,c、在Al2(SO4)3溶液中,在同一溶液中，不同粒子（分子、离子等）的物质的量浓度之比等

7、于其粒子数目之比。,Al2(SO4)3 的电离方程 Al2(SO4)3 = 2Al3+ + 3SO42-,例1. 下列溶液中c (Cl-)与50 mL 1mol/L的AlCl3溶液中氯离子浓度相等的是( )。 A. 150mL 1mol/L NaCl溶液 B. 75mL 2mol/L NH4Cl溶液 C. 75mL 1mol/L FeCl3溶液 D. 150mL 2mol/L MgCl2溶液,C,例2. 1L Al2(SO4)3溶液中，含m g Al3+，求c(Al3+) = _ mol/L，c(SO42-) = _ mol/L，cAl2(SO4)3 = _mol/L。,m/27,m /18,

8、m/54,电荷守恒规律：任何溶液都呈电中性，则溶液中阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。（高考重点）,如：1. 在Na2SO4溶液中,2. 在K2SO4、MgSO4的混合溶液中,c(K+) 1+ c(Mg2+) 2= c(SO42-) 2,c(Na+) 1= c(SO42-) 2,电荷守恒,电荷守恒,对于含有Aa+、Bb-、Mm+、Nn-及H+、OH-等的溶液中，电荷守恒通式为:,例1：某盐的混合物中Na+、Mg2+、Cl-的物质的量浓度分别为0.2 mol/L、0.4 mol/L、0.4 mol/L，则SO42-的物质的量浓度为（ ）A、0.1 mol/L B 、0.2 mol

9、/LC、 0.3 mol/L D、 0.4 mol/L,解析 先列出电荷守恒式：,C,例2：在含有MgCl2、NaCl和K2SO4的混合溶液中，已知c(Cl-)=1.5 mol/L，c(K+)= 1 mol/L ， c(Na+)= 0.5 mol/L，则c (Mg2+)为( ) A、0.2 mol/L B、0.3 mol/L C、0.5 mol/L D、0.6 mol/L,C,例3. 某氯化镁溶液的密度为1.18 gcm3，其中镁离子的质量分数为5.1%，300 mL该溶液中Cl的物质的量约等于()A0.37 mol B0.63 molC0.74 mol D1.5 mol,解析：,D,（5）溶

10、液稀释或混合时物质的量浓度的计算,溶液稀释定律,m浓 浓 = m稀 稀（溶质的质量不变）,c浓 V浓 = c稀 V稀（溶质的物质的量不变）,稀释浓溶液时，溶液的体积、质量、浓度和溶质的质量分数发生了变化，但溶质的质量、物质的量不变。因此有：,例：配制500 mL 1 mol/L硫酸溶液，需用质量分数为98%、密度为1.84 g/cm3的浓硫酸的体积是_,浓硫酸的物质的量浓度：,需浓硫酸的体积：,27.2 mL,溶质相同的溶液混合后溶液浓度的计算,等质量混合：两溶液等质量混合后，混合液中溶质的质量分数( )，与溶液密度无关。,例如: (1) 质量分数分别为10%和30%的盐酸等质量 混合，(HC

11、l)=_,(2) 90%的浓硫酸与水等质量混合，(H2SO4 ) =_,20%,45%,等体积混合：因溶液的密度不同，溶质的质量分数可能大于或小于平均值。,注意：当溶液密度 1gcm-3时，通常浓度(质量分数或物质的量浓度)越大，密度也越大。等体积混合后质量分数 (硫酸、硝酸等),如：质量分数为50%与 30%的硫酸等体积混合，所得溶液中 (H2SO4) 40%,当溶液密度 1gcm-3时，浓度(质量分数或物质的量浓度)越大，密度越小。等体积混合后，质量分数 (氨水、酒精),如：质量分数为 30%与 10% 的氨水等体积混合，所得溶液中 (NH3) 20%,以任意体积比混合：,(稀溶液混合时，

12、体积可以近似相加),浓溶液混合或将浓溶液稀释时，体积不能相加，此时，V总V1+V2，必须由溶液的质量和密度来计算体积，并将 mL化成 L。,例1：将质量分数为 30%和10%的氨水分别进行等体积混合和等质量混合，所得溶液中溶质的质量分数分别为 a 和 b；将质量分数为30%和10%的硫酸分别等体积和等质量混合，所得溶液中溶质的质量分数分别为 d 和 e。则a、b、d、e的大小关系是_。,解析由上述总结可知，a20%，e= 20% ，所以db=ea。,db=ea,例2： 若以1和2分别表示物质的量浓度为a mol/L和b mol/L的氨水的质量分数，且知2a=b，则下列推断正确的是(氨水的密度比

13、纯水小) ( )。A、21= 2 B、 22= 1C、2 21 D、1 2 21,解析 对于溶质相同的溶液，由 有： ，即 ，得 。由于氨水越浓其密度越小，即2 21 。,C,物质的量在化学方程式计算中的应用,参与反应的各物质的物理量之间的比例关系,aA(g)bB(g)=cC(g)dD(g),化学计量数比：,a b c d,质量比：,aMA bMB cMC dMD,物质的量比：,a b c d,气体体积比：,a b c d,不同物质间相同物理量之间的换算可以按上述比例进行。,(1) 化学方程式表示的是纯净物之间的关系，换算关系为：,m (纯物质B)m (不纯物质) (B) (B)指混合物中B的

14、质量分数,n(纯物质B)n(不纯物质) (B) (B)指混合物中B的物质的量分数,探究：根据化学方程式计算时需注意哪些问题,(2)化学方程式中，两个量的单位不统一时，只要保证“上下一致，左右相当”即可，例如：,87g,x g,4 mol,y mol,22.4 L,x L,4 mol,y mol,87g,x g,22.4L,x L,上述3种表示方法均正确，解题时具体选用哪种格式，要根据题目所给量的单位，具体问题，具体分析，灵活运用。,例：将标准状况下的HCl气体44.8 L溶于水形成100 mL溶液，然后与足量的铁屑充分反应。回答下列问题：(1)参加反应的铁的质量为_。(2)生成H2的体积(标准

15、状况)为_。(3)取反应后的溶液为10 mL，其FeCl2的物质的量浓度为_；溶液中Fe2和Cl的质量比为_。,5.6 g,2.24 L,1 mol/L,56 : 71,解析：,22.4 L,V(H2),1 mol,c(FeCl2) 0.1L,2 22.4 L,4.48 L,56g,m(Fe),(1),(2),(3),例1. 市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%，密度为1.84 gcm3。计算市售浓硫酸中H2SO4的物质的量浓度为_。,18.4 molL-1,方法一： 市售浓硫酸中H2SO4的物质的量浓度为：,方法二：,m(H2SO4) H2SO4(aq)VH2SO4(aq)(H2SO4) 1.

16、84 gcm31000 cm398% 1 803.20 g,答案：18.4 molL-1,例2. 体积为VmL、密度为d gcm-3的溶液，含有相对分子质量为M的溶质m g，其物质的量浓度为c mol/L，质量分数为，下列表达式不正确的是( ),A、c=1000d/M B、m=VdC、 D、,解析 由 得 。C项中不应有“%”，由 可知D项正确。,C,例3：在标准状况下，1体积水中能溶解700体积氨气，所得溶液的密度是0.9 gcm3。则该氨水的物质的量浓度为_，溶质的质量分数为_。A18.4 molL1 B34.7%C20.4 molL1 D31.2%,A,B,解析：为了计算方便，可设水为1

17、 L，溶解的氨气体积为700 L。则：,氨水的质量为：m(氨水)m(NH3)m(H2O)31.25 mol17 gmol11 000 mL1 gmL11 531.25 g。,即氨水的体积为1.7 L，所以，其浓度为,氨水中溶质的质量分数为：,创新探究,【典例】 在标准状况下，用排空气法收集一烧瓶氯化氢气体，测得烧瓶内的气体对氢气的相对密度为17，现将烧瓶倒立于水中，则进入烧瓶中的液体的体积占烧瓶容积的几分之几？若溶质不扩散，烧瓶内溶液的物质的量浓度是多少？,气体溶于水所得溶液物质的量浓度的计算方法,解析： M172 gmol-134 gmol-1 M(HCl) 说明收集气体时混入了空气。由十字交叉法得：,烧瓶中HCl所占体积为总体积的2/3，由于只有HCl极易溶于水，所以进入烧瓶中的水也占烧瓶容积的2/3。,34,HCl,36.5,空气,29,5,2.5,设烧瓶的容积为V L，则：,答案：0.045 molL1,