2021年高考化学一轮复习讲义 第1章 专题突破5　有关物质的量浓度的综合计算

专题突破5　有关物质的量浓度的综合计算

1．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 mL，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＝＝＝。

2．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

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。

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

(2)＜　＞

(3)＞　＜

解析　(1)利用c＝计算：c(H2SO4)＝ mol·L－1＝18.4 mol·L－1，c(NH3)＝ mol·L－1≈12.9 mol·L－1。

(2)硫酸的密度大于水，氨水的密度小于水，各取5 mL与等质量的水混合后，所得稀硫酸的体积大于10 mL，稀氨水的体积小于10 mL，故有c(H2SO4)＜9.2 mol·L－1，c(NH3)＞6.45 mol·L－1。

(3)5 mL浓硫酸和5 mL浓氨水的质量分别为1.84 g·cm－3×5 mL＝9.2 g、0.88 g·cm－3×5 mL＝4.4 g，而5 mL水的质量约为5 g，故各取5 mL与等体积的水混合后，w(H2SO4)＞49%，w(NH3)＜12.5%。