物質(zhì)的量濃度計算歸類解析

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


物質(zhì)的量濃度計算歸類解析

  

  物質(zhì)的量濃度計算是高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn),是兩綱要求學(xué)生必須掌握的知識點(diǎn)。物質(zhì)的量濃度計算題型較多,F(xiàn)歸類如下:

  

  一、應(yīng)用類

  

  1.概念的直接應(yīng)用

  

  表達(dá)式:

  

  例1.3.22g溶于水,配成500mL溶液,求。

  

  解析:根據(jù)物質(zhì)的量濃度概念表達(dá)式直接求出,即

  

  因是強(qiáng)電解質(zhì),根據(jù)電離方程式:,得出。

  

  點(diǎn)評:(1)根據(jù)定義直接計算是基本思想和常見方法,計算時必須找準(zhǔn)分子是溶質(zhì)的物質(zhì)的量,分母是溶液的體積,不是溶劑的體積。

  

 。2)因強(qiáng)電解質(zhì)在水中完全電離,離子物質(zhì)的量濃度還與電離方程式有關(guān),如物質(zhì)的量濃度為型強(qiáng)電解質(zhì)溶液,,。弱電解質(zhì)在水中部分電離,溶液中既存在弱電解質(zhì)分子又存在離子,物質(zhì)的量濃度與弱電解質(zhì)的電離程度有關(guān),一般離子物質(zhì)的量濃度小于溶質(zhì)分子物質(zhì)的量濃度。絕大多數(shù)非電解質(zhì),如蔗糖、酒精等,溶質(zhì)分子物質(zhì)的量濃度通過上述表達(dá)式可以直接求出。

  

  2.規(guī)律的間接應(yīng)用

  

  規(guī)律1:密度大于水的溶液,溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,密度越大,溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度就越大,如鹽酸、硫酸、氫氧化鈉溶液。

  

  規(guī)律2:同種溶質(zhì)兩種不同濃度的溶液[溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為,混合溶液的密度為]。

  

  (1)等質(zhì)量混合

  

  混合后的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:,物質(zhì)的量濃度為:。

  

 。2)等體積混合

  

  若g/mL,如硫酸、硝酸溶液,混合后的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于,物質(zhì)的量濃度大于。

  

  若g/mL,如氨水、乙醇溶液,混合后的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于,物質(zhì)的量濃度小于。

  

  例2.3a%的硫酸溶液與a%的硫酸溶液等體積混合,若混合物的密度為,則混合物的物質(zhì)的量濃度為()

  

  A.等于B.小于

  

  C.大于D.無法確定

  

  解析:硫酸溶液密度大于水,且是等體積混合,直接應(yīng)用規(guī)律(2),得出混合物的物質(zhì)的量濃度:c(混)>,選C。

  

  點(diǎn)評:應(yīng)用規(guī)律時必須注意前提條件、隱含條件及使用范圍,要理解規(guī)律的實(shí)質(zhì)和內(nèi)涵,不可生搬硬套。

  

  二、換算類

  

  1.與質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間的換算

  

  關(guān)系式:為溶液的密度(g/mL),ω為溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

  

  例2.已知某鹽酸溶液中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%,溶液的密度為1.19g/mL,求此溶液的物質(zhì)的量濃度?

  

  解析:直接利用物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)的換算關(guān)系式,代入數(shù)據(jù)后解得:

  

  點(diǎn)評:(1)物質(zhì)的量濃度常用單位是mol/L,如果溶液密度的單位是g/L,此時換算公式應(yīng)為:。

  

 。2)該求解過程與溶液的體積無關(guān)。

  

  2.與溶解度之間的換算

  

  關(guān)系式:,為溶液的密度(g/mL),S為一定溫度下的溶解度(g)。

  

  例3.的溶解度很小,25℃時為0.836g。

  

 。1)25℃時,在燒杯中放入6.24g固體,加200g水,充分溶解后,所得飽和溶液的體積仍為200mL,計算溶液中。

  

 。2)若在上述燒杯中加入50mL0.0268mol/L的溶液,充分?jǐn)嚢韬,則溶液中是多少?

  

  解析:(1)由于的溶解度較小,溶液的質(zhì)量即為水的質(zhì)量,溶液的密度約為水的密度,根據(jù)關(guān)系式,得出

  

  是強(qiáng)電解質(zhì),由電離方程式:,得出:

  

 。2)設(shè)與反應(yīng)消耗掉的為xg。

  

  列式解得:,說明是過量的,此時仍是的飽和溶液,溶質(zhì)的濃度與(1)相同,即。

  

  點(diǎn)評:(1)該換算公式應(yīng)用的前提必須是飽和溶液。

  

 。2)對于溶解度較小的飽和溶液,該換算公式可進(jìn)一步簡化為(例3可用該簡化公式計算)。

  

  三、稀釋(或濃縮)類

  

  1.直接稀釋(或濃縮)

  

  關(guān)系式:c(濃)×V(濃)=c(稀)×V(。

  

  例4.18.4mol/L的濃硫酸10mL,加水稀釋到50mL,求稀釋后硫酸物質(zhì)的量濃度?

  

  解析:稀釋后硫酸物質(zhì)的量濃度為:

  

  點(diǎn)評:溶液稀釋或濃縮前后,溶質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量保持不變。

  

  2.按體積比稀釋

  

  關(guān)系式:,是原溶液的密度,ω質(zhì)量分?jǐn)?shù),(混)(g/mL)是混合溶液的密度。a:b是該溶液與水的體積比。

  

  例5.1:4的硫酸(98%,密度為1.84g/mL)的密度g/mL,求稀釋后。

  

  解析:直接應(yīng)用關(guān)系式,代入數(shù)據(jù)后解得:

  

  點(diǎn)評:按一定的體積比稀釋,與體積大小無關(guān)。

  

  四、混合類

  

  1.相同溶質(zhì)不反應(yīng)的物質(zhì)混合

  

  關(guān)系式:c(混)

  

  例6.把100mL1mol/L溶液與50mL2mol/L溶液、50mL4mol/L溶液均勻混合,求混合后氯化鈉物質(zhì)的量濃度?(設(shè)混合后總體積是各部分溶液體積之和)。

  

  解析:本題是三種相同溶質(zhì)()的混合,依據(jù)關(guān)系式,得出混合后氯化鈉物質(zhì)的量濃度為:

  

  點(diǎn)評:只有當(dāng)溶質(zhì)相同,且濃度也相同時,V(總)=,只要有一項(xiàng)不同(如溶質(zhì)、濃度),則V(總)≠,除非題目中特別強(qiáng)調(diào)了混合后溶液的總體積等于各部分體積之和,否則V(總)一定要通過來計算。

  

  2.不同溶質(zhì)之間不反應(yīng)的物質(zhì)混合

  

  關(guān)系式是混合前物質(zhì)的量濃度,是混合后物質(zhì)的量濃度。

  

  例7.10mL1mol/L與10mL1mol/LHCl均勻混合后,求混合后、?(設(shè)混合后體積是各部分溶液體積之和)

  

  解析:來源于HCl,混合后應(yīng)等于混合后,即

  

  來源于和,混合后

  

  點(diǎn)評:不同溶質(zhì)之間不反應(yīng)的物質(zhì)混合相當(dāng)于原溶液中的溶質(zhì)加水稀釋,可用稀釋關(guān)系式直接求解。若不同溶質(zhì)某種成分(離子)相同時,該成分物質(zhì)的量濃度不能按上述關(guān)系式計算,如例7中的計算。

  

  3.溶質(zhì)之間相互反應(yīng)的物質(zhì)混合

  

  關(guān)系式:c(過量的溶質(zhì))

  

  例8.向20mL2mol/L溶液中加入10mL1mol/L溶液,充分反應(yīng)后,求混合后溶液中?(設(shè)混合后總體積是各部分溶液體積之和)

  

  解析:設(shè)反應(yīng)消耗物質(zhì)的量為x

  

  列式解得:

  

  即是過量的,剩余,混合后(過量的)。

  

  點(diǎn)評:(1)先考慮兩溶質(zhì)之間的反應(yīng),然后依化學(xué)方程式計算生成物、剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量以及反應(yīng)后溶液的體積,再按照上述關(guān)系式計算溶液中各溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度。

  

  (2)反應(yīng)完全的溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度很小,近似為0。

  

  五、溶解類

  

  關(guān)系式:,(混)為混合溶液的密度(g/mL),V(g)是標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積(L)。

  

  例9.將標(biāo)準(zhǔn)狀況下的aLHCl氣體溶于1L水中,得到的鹽酸密度為bg/mL,則該鹽酸的物質(zhì)的量濃度是()

  

  A.B.

  

  C.D.

  

  解析:根據(jù)氣體溶解類的關(guān)系式,化簡后解得:

  

  答案為D項(xiàng)。

  

  點(diǎn)評:(1)V(混)≠

  

 。2)確定溶質(zhì)時要注意與水發(fā)生的化學(xué)變化,如:

  

  ;有些氣體與水會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),如,因而溶質(zhì)也隨著變化,而有些氣體,既使與水反應(yīng),溶質(zhì)仍視為自身,如溶于水后,溶質(zhì)仍為,不是。

  

  可見,物質(zhì)的量濃度計算關(guān)鍵是:(1)分析該溶液的“形成”過程;(2)正確判斷溶液中溶質(zhì)是“誰”;(3)能夠準(zhǔn)確計算出溶液的體積。抓住了關(guān)鍵,靈活的應(yīng)用以上關(guān)系式,無論題型如何變化,都能準(zhǔn)確快捷的解題。

  

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