高中化学必修1物质的量(2)教学设计①掌握物质的量的概念及阿伏加德罗常数的意义。教学目标:②掌握摩尔质量、气体摩尔体积、物质质量及其相互换算。 ③理解阿伏加德罗定律及其推论,掌握溶解度的计算。 教学重点:阿伏加德罗定律及其推论、配制一定物质的量浓度溶液的方法教学难点:溶解度、物质的量浓度、质量分数的换算教学方法:分析引导法、讲练结合教学过程:第二课时基础知识精析四、物质的量浓度及相关计算1.将10.6 g Na2CO3溶于水配成1 L溶液(1)该溶液中Na2CO3的物质的量浓度为_____,溶液中Na+的物质的量浓度为_______。(2)向该溶液中加入一定量NaCl固体,使溶液中Na+的物质的量浓度为0.4 mol·L-1(假设溶液体积不变)需加入NaCl的质量为________,Cl-的物质的量浓度为__________。答案 (1)0.1 mol·L-1 0.2 mol·L-1(2)11.7 g 0.2 mol·L-1解析 (1)n(Na2CO3)===0.1 molc(Na2CO3)===0.1 mol·L-1c(Na+)=2c(Na2CO3)=0.2 mol·L-1(2)根据电荷守恒(不考虑CO的水解)c(Na+)=c(Cl-)+2c(CO)c(Cl-)=c(Na+)-2c(CO)=0.4 mol·L-1-2×0.1 mol·L-1=0.2 mol·L-1n(NaCl)=n(Cl-)=0.2 mol·L-1×1 L=0.2 molm(NaCl)=0.2 mol×58.5 g·mol-1=11.7 g。2.在80 g密度为d g·cm-3的硫酸铁溶液中,含有2.8 g Fe3+,则此溶液中SO的物质的量浓度(mol·L-1)为 ( )A.d B.d C.d D.d答案 A解析 n(Fe3+)=0.05 mol,n[Fe2(SO4)3]=0.025 mol,n(SO)=0.075 mol,V(溶液)=L,c(SO)=。3.在一定温度下,某饱和氢氧化钠溶液体积为V mL,溶液密度为d g·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,溶液中含氢氧化钠的质量为m g。(1)用w来表示该温度下氢氧化钠的溶解度(S)为________________。(2)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为________ ______。(3)用w、d表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为_______________。(4)用c、d表示溶液中溶质的质量分数为_____________________。答案 (1)×100 g (2) mol·L-1 (3)25dw mol·L-1 (4)%解析 (1)S=×100 g(溶解度定义)(2)c=1 000 mL·L-1××= mol·L-1(3)c==25dw mol·L-1(4)w=×100%=%4.有硫酸镁溶液500 mL,它的密度是1.20 g·cm-3,其中镁离子的质量分数是4.8%,则有关该溶液的说法不正确的是 ( )A.溶质的质量分数是24.0%B.溶液的物质的量浓度是2.4 mol·L-1C.溶质和溶剂的物质的量之比是1∶40D.硫酸根离子的质量分数是19.2%答案 C解析 c(Mg2+)==2.4 mol·L-1=c(MgSO4),溶液中溶质的质量分数为4.8%×=24.0%,SO的质量分数=24.0%-4.8%=19.2%。溶质与溶剂的物质的量之比是∶=9∶190=1∶21.1。【思维建模】物质的量浓度有关计算的一般方法(1)由定义出发,运用守恒(溶质守恒、溶剂守恒等)及公式: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。(2)在进行物质的量浓度、质量分数、溶解度三者之间的转换时,除利用上述方法外,我们还可以运用假设法,使问题简单化。例如已知溶质的质量分数w,溶液的密度为ρ g·cm-3,溶质的摩尔质量为M g·mol-1,求物质的量浓度c。我们可以假设溶液为1 L,所以溶液质量为1×1 000×ρ g,溶质的质量为1×1 000×ρ×w g,溶质的物质的量为 mol,这样我们就很容易求出该溶液的物质的量浓度c= mol·L-1。5.在标准状况下,将V L A气体(摩尔质量为M g·mol-1)溶于0.1 L水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度(mol·L-1)为 ( )A. B.C. D.1 000 VρM(MV+2 240)答案 B解析 气体的物质的量为mol,所得溶液的质量为(×M+100)g,则此溶液的物质的量浓度为mol÷[(×M+100)g÷(1 000ρ g·L-1)]= mol·L-1。6.在t ℃时,将a g NH3完全溶于水,得到V mL溶液,假设该溶液的密度为ρ g·mL-1,质量分数为w,其中含有NH的物质的量是b mol,下列叙述正确的是 ( )A.溶质的质量分数w=×100%B.溶质的物质的量浓度c=mol·L-1C.溶液中c(OH-)=mol·L-1+c(H+)D.向上述溶液中加入V mL水,所得溶液的质量分数大于0.5w答案 C解析 溶质的质量分数w=×100%,A项错误;氨水中的溶质在计算时以NH3为准,而不是以NH3·H2O为准,将w=×100%代入公式c=,化简可得c=mol·L-1,B项错误;氨水中含有的阳离子为H+和NH,含有的阴离子只有OH-,结合电荷守恒可知C项正确;由于氨水的密度小于水的密度,与水等体积混合所得稀氨水的质量大于原氨水质量的2倍,故其质量分数小于0.5w,D项错误。【易错警示】规避两个易错点(1)气体溶于水,溶质是该气体与水反应生成的物质,NH3溶于水后主要溶质是NH3·H2O,但以NH3计算。(2)气体溶于水,溶液的体积不是溶剂的体积更不是气体体积与溶剂体积之和,应根据V=进行计算。7.两种硫酸溶液,一种硫酸溶液的物质的量浓度为c1,密度为ρ1;另一种硫酸溶液的物质的量浓度为c2,密度为ρ2,将它们等体积混合后,所得溶液的密度为ρ3,则混合后硫酸的物质的量浓度为 ( )A. B. C. D.思路点拨 (1)在进行有关物质的量浓度计算时,要充分应用溶质的物质的量、质量及溶液中的电荷守恒。(2)溶液稀释混合时,溶液的体积一般不可直接相加,应用溶液的总质量和密度来计算。答案:A解析:据混合后n(H2SO4)=n1(H2SO4)+n2(H2SO4),设取混合前两硫酸溶液的体积为V mL,则有c===,应选答案A。8.(1)将3p%的硫酸与同体积的p%的硫酸混合得到q%的稀硫酸,则p、q的关系正确的是________。①q=2p ②q>2p ③q2p ③qρ2时,如H2SO4溶液、HNO3溶液,w>2p%;当ρ1