1、高考化学一轮复习 物质的量浓度及有关计算教学案高考化学一轮复习 物质的量浓度及有关计算教学案 教学目标知识技能:理解有关物质的量浓度的涵义,掌握有关计算的基本题型。能力培养:有关物质的量浓度的计算思维能力。科学思想:在溶液计算中,贯彻守恒的思想。科学方法:演绎推理法,比较分析法。重点、难点 有关物质的量浓度计算的6种基本类型是重点;电荷守恒、建立参比的基本解题方法是难点。 教学过程设计 教师活动【引入】今天我们复习物质的量浓度。【提问】物质的量浓度的定义是什么?请写出它的计算公式。学生活动回答:1L溶液中含有溶质的物质的量。板书:c=n(mol)/V(L)【再问】溶液的组成还常用什么来表示?回
2、答:也常用溶质的质量分数来表示。溶质的质量分数表示单位质量溶液中所含溶质的质量。板书:a=m(溶质)/m(溶液)100【提问】根据物质的量浓度的计算公式c=n/V,我们能够联想起哪些有关的计算思想?请同学们讨论后回答。思考,讨论,回答:(1)在公式计算中,已知任何两个量,可以求得第三个量。(2)还可以根据物质的量联系溶质的质量、气体溶质在标准状况下的体积及微粒数目等。(3)当溶质的量一定时,浓度和体积成反比;当体积一定时,浓度和溶质的物质的量成正比。【板书】类型1 代入公式的计算【投影】填空:思考,完成练习。【强调】体积必须以升(L)为单位进行计算。如果题目给的体积为mL,则必须进行换算。【提
3、问】为什么醋酸的H+小于其酸的浓度?回答:醋酸为弱酸,H+=ca,因此,H+小于酸的浓度。【板书】类型2 溶液物质的量浓度和溶质质量分数的换算【提问】在进行换算时,根据那个不变的量来推导计算公式?请写出计算公式?回答:溶液中溶质的量是不变的,分别用物质的量浓度和溶质的质量分数计算,于是得到如下方程:m=cVM=1000Va 【强调】在此公式中,物质的量浓度(c)、溶质的质量分数(a)、溶质的摩尔质量(M)和溶液密度(),已知任何三个量,可计算第四个量。【投影】练习:63硝酸溶液的物质的量浓度为14 mol L-1,溶液的密度为_。思考,完成练习。答案:1.4 gmL-1【板书】类型3 稀释问题
4、【提问】溶液在加水稀释过程中,不变的量和变化的量是什么?计算的依据是什么?回答:不变的量是溶质的质量和物质的量,变化的量是水的质量、溶液的体积、溶液的密度和溶液物质的量浓度。因此,可根据如下公式计算:n=c1V1=c2V2计算依据是,在此公式中,已知任何三个量,可计算第四个量。【再问】如何计算稀释后溶液的体积?能否用浓溶液的体积和水的体积相加?回答:不能相加,应该用质量相加除以稀溶液的密度。【板书】V(稀)V(浓)+V(水)m(稀)=m(浓)+m(水)V(mL)=m(稀)g/(稀)gmL-1记笔记。【说明】对于浓度不超过1molL-1的稀溶液,混合时体积变化不大,可以作近似计算:用原溶液体积相
5、加得混合后的溶液体积。【投影】讨论题:将12mol L-1的盐酸(密度为1gmL-1)50mL和1molL-1的盐酸(密度为2gmL-1)100mL混合,所得溶液的密度为gmL-1,溶液物质的量浓度为_molL-1讨论,思考,回答:基本思路:c=n/V混合后溶质的物质的量为:n=12molL-1O.05L+1molL-10.10L=0.7mol混合后溶液的体积为:V=(150+2100)/1000(L)答案:700/(501+1002)molL-1【板书】类型4 气体溶质问题【投影】讨论题:标准状况下,AL氯化氢气体溶于1L水中,所得溶液密度为gmL-1,则该溶液中溶质的质量分数为_,溶液的物
6、质的量浓度为_。【提问】指导讨论:(1)这类型题目的基本入手点是什么?(2)请思考、讨论得出解题的正确思路。思考,讨论,回答:(1)解题的基本思路是从溶质的质量分数和浓度的定义公式入手:a=m(溶质)/m(溶液)100c=n/V(2)所得溶液中,溶质的质量为:m(溶质)=36.5gmol-1AL/22.4Lmol-1溶液的质量为:m(溶液)=(36.5A/22.4+1000)g根据溶质的质量分数的定义得到:a=36.5A/(36.5A+22400)100(3)所得溶液中,溶质的物质的量为:n(溶质)=AL/22.4Lmol-1溶液的体积为:V=(36.5A/22.4+1000)/1000(L)
7、根据溶液的物质的量浓度的定义得到:c=1000A/(36.5 A+22400)molL-1【小结】溶液的质量等于溶质和水的质量相加,但溶液的体积不等于溶质和水的体积相加,也不等于水的体积。溶液的体积一定用其质量除以密度来计算。【板书】类型5 有关化学方程式的计算【投影】讨论题:体积比为111的氯化钠、氯化镁和氯化铝溶液,分别加入等体积、等浓度的硝酸银溶液,均恰好完全反应生成氯化银沉淀,则这三种溶液的物质的量浓度之比为:【提问】指导讨论:(1)三个反应的实质是什么?消耗等量的硝酸银说明什么?(2)请思考、讨论得出解题的正确思路。讨论,思考,回答:(1)这三个反应的实质均为:Cl-+Ag+AgCl
8、消耗等量的硝酸银说明三种溶液中C1-的物质的量相等。(2)设:n(Cl-)=1mOl则:n(NaCl)=1moln(MgCl2)=1/2 moln(AlCl3)=1/3 mol根据c=n/V,体积相同时浓度和物质的量成正比,因此浓度比为:1(1/2):(1/3)=632【小结】此类型题目的关键是找出与浓度有关的n和V的比例关系,从而得到浓度的比例关系。【板书】类型6 烧瓶内气体溶于水的浓度计算【投影】讨论题一:标准状况下,一圆底烧瓶充满氯化氢气体,倒扣于水槽中,假设溶液没有损失,则所得溶液的物质的量浓度为:_。【提问】指导讨论:(1)解题基本入手点是什么?(2)请思考、讨论得出解题的正确思路。
9、讨论,思考,回答:(1)解题基本入手点是公式:c=n/V(2)设烧瓶体积为VL,标准状况下,充满氯化氢气体,则氯化氢的物质的量为:V/22.4mol,由于氯化氢极易溶于水,则溶液将充满烧瓶,所得溶液的体积为VL。因此,烧瓶内盐酸溶液的浓度为: 1/22.4molL-1。【评价】完全正确,所得溶液的浓度与烧瓶的体积无关。【投影】讨论题二:标准状况下,用圆底烧瓶收集氨气,当混合气的平均式量为19时,停止收集,并将其倒扣于水槽中,假设溶液没有损失,则所得溶液的物质的量浓度为:_。讨论,思考,回答:根据混合气的平均式量为19,算出氨气和空气的体积比51,若设烧瓶的体积为6L,则其中的氨气为5L,5/2
10、2.4 mol。空气为1L。氨气极易溶于水,而空气不溶于水,因此进入烧瓶的水形成的溶液的体积为5L,溶液浓度为:1/22.4 molL-1。回答:氨气极易溶于水,而空气不溶于水,因此氨气所占的体积也就是所得氨水溶液的体积。因此,无论氨气和空气的比例如何,溶液的浓度均为1/22.4molL-1。【评价】思路完全正确,还有没有更简单的思路。【评价】完全正确,因此讨论题一和讨论题二的结果是相同的,无论烧瓶的体积如何。【投影】讨论题三:标准状况下,将二氧化氮和氧气按41的体积比混合后,充满一烧瓶,倒扣于水槽中,当反应不再进行时,假设溶液没有损失,则所得溶液的物质的量浓度为:_。讨论,思考,回答:根据:
11、4NO2+O2+2H2O=4HNO3 若设烧瓶体积为1L,则NO2为4/5L,生成硝酸4/(522.4)mol,所得溶液体积为1L,因此,溶液浓度为1/28 molL-1。【评价】完全正确,由于烧瓶内的气体的总物质的量和生成硝酸的物质的量为54,因此所得溶液浓度为:(4/5)(1/22.4)molL-1。【投影】讨论题四:标准状况下,将一氧化氮、二氧化氮和氧气的混合气充满一烧瓶,倒扣于水槽中,当反应不再进行时,溶液充满烧瓶,假设溶液没有损失,则所得溶液的浓度范围是:_。讨论,思考,回答:根据:4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3假定全部是二氧化氮和氧气的混合
12、气,则其体积比一定为41,所得硝酸溶液的浓度为:1/28molL-1。假定全部是一氧化氮和氧气的混合气,则其体积比一定为43,所得硝酸溶液的浓度为:4/(722.4)=1/39.2molL-1。因此,若为一氧化氮、二氧化氮和氧气的混合气,所得硝酸溶液的浓度范围是:1/39.2molL-1c1/28 molL-1。【小结】此类型题目的基本思路是从公式c=n/V入手,找出溶质的物质的量和溶液的体积之间的关系。【过渡】上面我们讨论了有关溶液浓度计算的六种基本类型,下面我们再复习两种在溶液浓度的有关计算中的基本解题方法。倾听。【板书】基本计算方法1电荷守恒法【投影】讨论题:某地酸雨经检验,除含氢离子外
13、,还含如下离子:Na+=1.410-3molL-1Cl-=3.510-3molL-1NH4+=2.310-3molL-1SO42-=1.510-4molL-1则该溶液中的氢离子的浓度为_。讨论,思考,回答:根据电荷守恒,溶液中的阳离子的正电荷浓度之和等于阴离子的负电荷浓度之和:H+Na+NH4+ =Cl-+SO42-2将已知数据代入,计算得:H+=1.010-4molL-1【评价】完全正确,请注意SO42-带2个负电荷,因此其负电荷浓度等于其离子浓度的2倍。【板书】基本计算方法2参比法【投影】讨论题:物质X的1(溶质的质量分数,以下同)的溶液和9的溶液等体积混合后得溶液,物质Y的1的溶液和9的
14、溶液等体积混合后得溶液,根据附表判断下列叙述正确的是:A溶液,中溶质的质量分数均大于5B溶液,中溶质的质量分数均等于5C溶液中溶质的质量分数大于5,溶液中溶质的质量分数小于5D溶液中溶质的质量分数小于5,溶液中溶质的质量分数大于5讨论,思考,倾听教师讲解:(1)建立参照体系,若溶液等质量混合,则混合后溶液的溶质的质量分数为:(1+9)/2=5(2)对于X溶液,溶质的质量分数越大,密度越小,因此,当等体积混合时,1溶液的质量大于9溶液的质量,稀溶液的比例大了,因此混合溶液中溶质的质量分数将偏低,即小于5。对于Y溶液,当等体积混合时,1溶液的质量小于9溶液的质量,浓溶液的比例大了,因此混合溶液中溶
15、质的质量分数将偏高,即大于5。答案:D(3)因为纯水(密度为1gmL-1)相当于溶质的质量分数为0的溶液,因此,只要溶液的密度小于1gmL-1,就和X溶液的情况相同,如:氨水、乙醇溶液等;反之,只要溶液的密度大于1gmL-1,就和Y溶液的情况相同,如:多数酸、碱、盐溶液。【小结】6种基本类型的基本思维方法在于紧扣物质的量浓度的基本公式:c=n/V,注意掌握基本题型的思考方法。掌握两种基本计算方法的解题技巧。倾听。 精选题 一、选择题1实验室需用480mL0.1molL-1的硫酸铜溶液,现选取500mL容量瓶进行配制,以下操作正确的是 A称取7.68g硫酸铜,加入480mL的水B称取12.0g胆
16、矾,配成480mL溶液C称取8.0g硫酸铜,加入500mL水D称取12.5g 胆矾,配成500mL溶液2将xg镁和yg铝溶于AmLMmol/L的盐酸(过量),再往上述溶液中加入2AmL的NaOH溶液,溶液中的沉淀量达到最大值,则加入NaOH溶液的浓度为 A M molL-1 B2MmolL-1CM/2 molL-1 D无法确定3将a mol钠和a mol铝一同加入到mg足量水中,所得溶液密度为gmL-1则溶液的物质的量浓度为(molL-1) A1000a/(50a+m) Ba/(46am)C 1000a/(48a+m) D1000a/(46a+m)4在两个烧杯中分别盛有100mL 3.0mol
17、L-1的盐酸和氢氧化钠溶液,向两个烧杯中分别加入等质量的铝粉,在相同状况下生成的气体的体积比为25,则加入的铝粉的质量为 A8.1g B6.75gC5.4g D2.7g5向密度为gmL-1的盐酸中滴入硝酸银溶液到过量,生成沉淀的质量与原盐酸的质量相等,则原溶液的浓度为 A25.4molL-1 B12.7molL-1C6.97molL-1 D6.35molL-16向 50mL18molL-1硫酸溶液中加入足量的铜片并加热。充分反应后,被还原的硫酸的物质的量为 A小于0.45 mol B等于0.45 molC在0.45mol和0.90mol之间 D大于0.90mol7在100g浓度为18molL-
18、1,密度为gcm-3的浓硫酸中加入一定量的水稀释成9molL-1的硫酸,则加入的水的体积为 A小于100mL B等于100mLC大于100mL D等于100/mL8硫酸铝、硫酸钾和明矾的混合溶液中,硫酸根离子的浓度为0.2molL-1,再向其中加入等体积的 0.2molL-1的KOH溶液,生成的白色沉淀又恰好溶解,则原溶液中钾离子的浓度(molL-1)为 A0.20 B0.25C0.225 D0.459已知氮的氧化物和烧碱溶液发生反应的化学方程式如下:3NO2+2NaOH2NaNO3+NO+H2ONO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O现有Mmol二氧化氮和Nmol一氧化氮组成的混合气体,
19、用浓度为VL的NaOH溶液完全吸收,则该NaOH溶液的浓度最小为(molL-1) AM/V B2M/3VC2(M+N)/3V D(M+N)/V10在甲和乙两烧杯里分别盛同体积同浓度的x molL-1的硫酸溶液500mL,向两个烧杯里分别放入mg镁和mg锌。反应停止后,发现有一烧杯中仍有金属残留,则硫酸的物质的量浓度范围是 Am/12xm/32.5 Bm/24xm/65Cm/12xm/32.5 Dm/24xm/32.5二、非选择题11将十水碳酸钠与碳酸氢钠的混合物4.54g溶于水,配成100mL溶液,测得溶液中钠离子的物质的量浓度为0.4molL-1,在溶液中加入过量的盐酸,完全反应后,将溶液蒸
20、干灼烧至质量不变。则所得固体物质的质量为:_g。12将8.8gFeS固体加入到200mL2.0 molL-1的盐酸中,以制备硫化氢气体。反应完全后,若溶液中的硫化氢的浓度为0.10 molL-1,假定溶液的体积不变。计算:(1)收集到硫化氢气体在标准状况下的体积。(2)反应后溶液中Fe2+和H+的物质的量浓度。 答 案 一、选择题1D 2C 3D 4B 5C 6A 7A 8B 9D 10C二、非选择题112.3412(1)1.792L(2)0.5molL-1 1.0molL-1提示:2氢氧化铝为两性,因此生成沉淀量最大时,溶液为中性,依题意,应为NaCl溶液,得:n(Na+)=n(Cl-),A
21、mLMmolL-1=2AmLx,得:x=M/2molL-1。3将amol钠和amol铝一同加入到足量水中,恰好生成含amol偏铝酸钠的溶液。溶液的质量为:m+23a+27a-(0.5a+1.5a)2=m+46a溶液的浓度为:1000a/(46a+m)molL-14根据反应的离子方程式:2Al+6H+=2Al3+3H22Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2若铝均不足,则生成氢气的体积比为11;若铝均过量,则生成氢气的体积比为13。根据生成氢气的体积比为25,则说明铝和盐酸的反应中铝是过量的,而铝和烧碱溶液的反应中,铝是不足量的。5根据反应的化学方程式:HCl+AgNO3=AgCl+HN
22、O336.5 g 143.5g 依题意,设原盐酸溶液的质量为143.5g,则含溶质HCl36.5g(1mol)。6如果铜足量,浓硫酸的浓度将会越来越小,而铜和稀硫酸不能反应,因此,硫酸只能有一部分参加反应。7硫酸的浓度由18molL-1稀释成9molL-1,则溶液的体积将增大为原来的2倍。加入水的质量(g)为:(100/)2-100(为9molL-1硫酸溶液的密度)因为p,所以加入水的质量100g,即体积小于100mL。8根据溶液中的电荷守恒得:K+Al3+3=SO42-29根据反应的化学方程式,生成的产物是NaNO3和NaNO2,因此Na+和N的物质的量相等,故所需NaOH的物质的量最小为M+Nmol。10依题意,若mg镁恰好和硫酸完全反应,则硫酸的浓度为:m/12molL-1;若mg锌恰好和硫酸完全反应,则硫酸的浓度为:m/32.5molL-1。现有一种金属剩余,说明镁过量,而锌不过量,则:m/12xm/32.5。11根据钠离子在整个过程中的守恒关系,得:Na+NaCl,从而得出生成固体产物NaCl的物质的量为0.04mol。12根据反应的离子方程式:Fes+2H+=Fe2+H2S,可判断出盐酸过量。以FeS的量计算出反应生成0.1mol的H2S,但在溶液中溶解的H2S有0.020mol,因此,收集到的H2S气体为0.080mol,标准状况下的体积为1.792L。
copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有
经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1