第二單元

溶液組成的定量研究

蘇教版高中化學(xué)（必修一）同步教學(xué)課件專題2

研究物質(zhì)的基本方法

第3課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的計(jì)算1.掌握以物質(zhì)的量為中心，微粒個(gè)數(shù)、物質(zhì)的質(zhì)量、氣體體積相關(guān)計(jì)算的思路和方法。

2.掌握物質(zhì)的量在化學(xué)方程式中的應(yīng)用。3.學(xué)會(huì)化學(xué)計(jì)算的一般方法和步驟。知識(shí)體系一、定量分析溶液組成1.確定未知溶液濃度

為確定位置溶液的物質(zhì)的量濃度，將已知物質(zhì)的量濃度的溶液與一定體積未知物質(zhì)的量濃度的溶液反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)時(shí)消耗的已知物質(zhì)的量濃度溶液的體積，通過計(jì)算確定未知濃度溶液的物質(zhì)的量濃度。

實(shí)驗(yàn)室為確定一瓶稀鹽酸的濃度，用0.100mol/LNaOH溶液中和25.00mL該鹽酸，當(dāng)酸與堿恰好反應(yīng)時(shí)，消耗NaOH溶液24.50mL。求該鹽酸的物質(zhì)的量濃度。解:

消耗的NaOH溶液的物質(zhì)的量n(NaOH)=24.50x10-3Lx0.1000mol/L=2.45x10-3mol。由NaOH+HCl=NaCl+H2O可知，NaOH與HCI的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等，根據(jù)n=NNA可知，化學(xué)計(jì)之比等于物質(zhì)的量之比，由此可得:n(HCI)=n(NaOH)=2.45x10-3mol。該鹽酸的物質(zhì)的量濃度為:c(HCI)=2.45x10-3mol/25.00x10-3L=0.0980mol/L。(1).

濃溶液稀釋:將濃溶液加水稀釋，稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量和質(zhì)量都保持不變。①溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變：c(濃)·V(濃)＝c(稀)·V(稀)②溶質(zhì)的質(zhì)量不變：m(濃)·w(濃)＝m(稀)·w(稀)③溶液的質(zhì)量守恒：m(稀)＝m(濃)＋m(水)2.溶液的稀釋或混合計(jì)算(2).相同溶質(zhì)兩溶液混合:①溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變：c1V1＋c2V2＝c(混)·V(混)②溶質(zhì)的質(zhì)量不變：m1w1＋m2w2＝m(混)·w(混)①若指出不考慮溶液體積改變，可認(rèn)為是原溶液的體積之和；(3).混合后溶液的體積：從1L1mol·L－1氫氧化鈉溶液中取出100mL：(1)取出的這100mL氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度是

，含氫氧化鈉的質(zhì)量是

。1mol·L－14.0g解析m＝0.1L×1mol·L－1×40g·mol－1＝4.0g。(2)若將取出的這100mL氫氧化鈉溶液加水稀釋至500mL，所得溶液的物質(zhì)的量濃度是

。0.2mol·L－1解析100mL氫氧化鈉溶液加水稀釋至500mL，氫氧化鈉的物質(zhì)的量不變，由c(濃)·V(濃)＝c(稀)·V(稀)可知c(稀)＝＝0.2mol·L－1。即時(shí)理解3.物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的換算二、化學(xué)反應(yīng)中的計(jì)量關(guān)系1.物質(zhì)的量與各物理量之間的關(guān)系(1)物質(zhì)的量與各物理量之間的關(guān)系:(2)物質(zhì)的量與各物理量之間的計(jì)算公式:①已知物質(zhì)的質(zhì)量:n=mM②已知標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)的氣體體積:n=V/Vm:③已知物質(zhì)的粒子數(shù):n=N/NA;④已知溶液中的物質(zhì)的量濃度:n=c·V.11化學(xué)計(jì)量數(shù)11n(Zn)n(H2SO4)n(ZnSO4)n(H2)物質(zhì)的量

化學(xué)反應(yīng)中參加反應(yīng)的的各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程式中對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。2.物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室內(nèi)為確定一瓶稀硫酸的濃度，用0.100mol·L-1NaOH溶液中和25.00mL該硫酸，當(dāng)酸與堿完全恰好完全反應(yīng)時(shí)，消耗NaOH溶液50.00mL。試求該稀硫酸的物質(zhì)的量濃度？計(jì)量數(shù)21物質(zhì)的量所以該硫酸的物質(zhì)的量濃度為0.1mol·L-1即時(shí)理解解:2.物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)計(jì)算的基本方法（1）把已知物的物理量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量；（2）根據(jù)化學(xué)方程式或關(guān)系式，和已知物的物質(zhì)的量求出未知物的物質(zhì)的量；（3）把未知物的物質(zhì)的量轉(zhuǎn)化為未知物的所求物理量。三.化學(xué)反應(yīng)的計(jì)算1.化學(xué)反應(yīng)的計(jì)算的基本步驟（1）寫--寫出相關(guān)的化學(xué)方程式（2）標(biāo)--在化學(xué)方程式中有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式下面標(biāo)出已知物質(zhì)和所求物質(zhì)有關(guān)物理量的關(guān)系，并代入已知量和未知量（3）列--列出比例式（4）解--根據(jù)比例式求解（5）答--簡明地寫出答案3.有關(guān)物質(zhì)的量的計(jì)算中的“三個(gè)規(guī)范”(1)書寫規(guī)范:各種符號(hào)的書寫要規(guī)范，大寫字母與小寫字母的意義各不相同。如“M”表示摩爾質(zhì)量，而“m”表示質(zhì)量，“N”表示微粒數(shù)，而“n”表示物質(zhì)的量。(2)符號(hào)規(guī)范:①設(shè)未知數(shù)直接用各物理量的符號(hào)表示，且要注明物質(zhì)(或粒子)的符號(hào)。如設(shè)參加反應(yīng)HCI溶液的體積為VHCI(aq)]。②各物理量及單位、物質(zhì)的名稱、公式等盡量用符號(hào)表示。如已知NaOH溶液的體積和物質(zhì)的量濃度，求NaOH溶液的質(zhì)量時(shí)就寫成:mNaOH)=q(NaOH)xV[NaOH(aq)]xM(NaOH)。(3)單位規(guī)范:把已知量代入計(jì)算式中計(jì)算時(shí)都要帶單位且單位要統(tǒng)一(1)化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比，而非質(zhì)量之比。(2)計(jì)算時(shí)，各種物質(zhì)不一定都用物質(zhì)的量表示，也可以用質(zhì)量表示，氣態(tài)物質(zhì)還可以用體積表示，但要注意物質(zhì)的量與其他各物理量之間的換算關(guān)系;只要做到“上下一致，左右相當(dāng)”即可。 4.物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中應(yīng)用的注意事項(xiàng)經(jīng)典例題例1.從1L1mol·L－1的KOH溶液中取出100mL，下面關(guān)于這100mL溶液的敘述錯(cuò)誤的是(

)A．物質(zhì)的量濃度為0.1mol·L－1B．密度與原溶液相同C．含有KOH的物質(zhì)的量為0.1molD．溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與原溶液相同【解析】溶液具有均一性，從1L1mol·L－1的KOH溶液中取出100mL，物質(zhì)的量濃度、溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及密度均不變。取出的100mL溶液中含有KOH的物質(zhì)的量為1mol·L－1×0.1L＝0.1mol。A例2.實(shí)驗(yàn)室有一瓶溶液，標(biāo)簽上標(biāo)有“BaCl2

0.2mol·L－1”的字樣，下面是某同學(xué)對(duì)該溶液的敘述正確的是(

)A．配制500mL該溶液，可將0.1molBaCl2溶于500mL水中B．Ba2＋和Cl－的物質(zhì)的量濃度都是0.1mol·L－1

C．將該瓶溶液稀釋一倍，則所得溶液的c(Cl－)為0.2mol·L－1D．從試劑瓶中取該溶液的一半，則所取溶液的物質(zhì)的量濃度為0.1mol·L－1

【解析】A錯(cuò)，500mL是溶劑水的體積，不是溶液的體積，應(yīng)為0.1molBaCl2溶于水配成500mL溶液，其濃度為0.2mol·L－1；B錯(cuò)，由BaCl2

0.2mol·L－1及物質(zhì)構(gòu)成可知，Ba2＋、Cl－的物質(zhì)的量濃度分別為0.2mol·L－1、0.4mol·L－1；C對(duì)，c(Cl－)＝0.4mol·L－1，稀釋前后離子的物質(zhì)的量不變，則將該瓶溶液稀釋一倍，則所得溶液的c(Cl－)=0.2mol·L－1。C例3.分別用0.20mol·L-1的AgNO3溶液10mL與相同體積的下列溶液恰好完全反應(yīng)。則物質(zhì)的量濃度最大的是(

)A．KCl B．MgCl2 C．BaCl2 D．AlCl3【解析】相同物質(zhì)的量的AgNO3，需要KCl、MgCl2、BaCl2、AlCl3的物質(zhì)的量之比為1:1/2:1/2:1/3，又溶液體積相同，所以四種溶液的物質(zhì)的量的濃度比為6：3:3：2，KCl的物質(zhì)的量濃度最大，故選A。A例4.0.56g氧化鈣恰好與20mL鹽酸反應(yīng)，則此鹽酸的物質(zhì)的量濃度是(

)A．0.10mol·L－1

B．0.20mol·L－1C．0.50mol·L－1

D．1.00mol·L－1

【解析】CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O

56g

2mol

0.56g

c(HCl)×20×10－3

L則：56g:0.56g＝2mol:c(HCl)×20×10－3L，解得c(HCl)＝1.00mol·L－1。D例5.標(biāo)準(zhǔn)狀況，500體積的HCl氣體溶于水形成1體積的鹽酸溶液，則該鹽酸的物質(zhì)的量濃度為(

)A．500mol·Lˉ1 B．mol·Lˉ1

C．5mol·Lˉ1 D．無法計(jì)算【解析】設(shè)1體積為1L，標(biāo)準(zhǔn)狀況，500LHCl氣體的物質(zhì)的量是

鹽酸溶液的體積為1L，則該鹽酸的物質(zhì)的量濃度為c==÷1L=mol·Lˉ1，故選B。B例6.同物質(zhì)的量濃度的NaCl、MgCl2、AlCl3三種溶液中氯離子的物質(zhì)的量濃度之比為()A．3：2：1 B．1：2：3 C．1：1：1 D．6：3：2【解析】設(shè)NaCl、MgCl2、AlCl3三種溶液的物質(zhì)的量濃度為c，則氯化鈉溶液中氯離子的物質(zhì)的量濃度等于c，氯化鎂溶液中氯離子的物質(zhì)的量濃度等于2c，氯化鋁溶液中氯離子的物質(zhì)的量濃度等于3c，三種溶液中氯離子的物質(zhì)的量濃度之比為1：2：3，與溶液的體積無關(guān)；故選：B。B例7.將標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為VL的HCl氣體溶于1L水中，所得溶液的密度為ρg·cm－3，試計(jì)算該溶液的物質(zhì)的量濃度。(書寫計(jì)算過程)課堂小結(jié)1.學(xué)習(xí)了以物質(zhì)的量為中心，微粒個(gè)數(shù)、物質(zhì)的質(zhì)量、氣體體積相關(guān)計(jì)算。

2.掌握物質(zhì)的量在化學(xué)方程式中的應(yīng)用。3.學(xué)會(huì)化學(xué)計(jì)算的一般思路，方法和步驟。隨堂練習(xí)1.將物質(zhì)的量濃度相同的NaCl、MgCl2、AlCl3三種溶液中的Cl-完全沉淀，消耗相同物質(zhì)的量濃度的AgNO3溶液體積相同，則NaCl、MgCl2、AlCl3三種溶液的體積之比為（

）A．6：3：2

B．3:2:1

C．1：2：3

D．1：1：1【解析】Cl-完全沉淀消耗相同物質(zhì)的量濃度的AgNO3溶液體積相同，三種溶液中含Cl-物質(zhì)的量相等，NaCl、MgCl2、AlCl3物質(zhì)的量之比為1：1/2:

1/3=6:3:2，NaCl、MgCl2、AlCl3物質(zhì)的量濃度相同，則NaCl、MgCl2、AlCl3三種溶液的體積之比為6:3:2，答案選A。A2.將4gNaOH溶于水配成50mL溶液，取出5mL，這5mL溶液的物質(zhì)的量濃度是（）A．2mol/L B．1mol/L C．0.1mol/L D．0.05mol/L【解析】氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：4g/(40g/mol)=0.1mol，所以c=0.1mol/0.05L=2mol/L，因?yàn)槿芤壕哂芯恍裕虼巳〕龅?ml溶液的濃度仍為2mol/L。答案選A。A3.將5mL物質(zhì)的量濃度為18.4mol/L的濃硫酸加入水中，稀釋成100mL溶液，所得稀硫酸的物質(zhì)的量濃度是()A．0.46mol/L B．0.92mol/L C．4.6mol/L D．5mol/L【解析】根據(jù)稀釋前后溶質(zhì)不變，c（濃）×V（濃）=c（稀）×V（稀），得：5mL×18.4mol/L=100ml×c，解得：c=0.92mol/L。B4.硫酸鎂和硫酸鋁溶液等體積混合后，鋁離子濃度為0.1mol/L，硫酸根離子濃度為0.3mol/L，則溶液中鎂離子的濃度為(

)A．0.3mol·L-1 B．0.45mol·L-1

C．0.15mol·L-1 D．0.2mol·L-1【解析】根據(jù)電荷守恒，溶液中陽離子所帶正電荷總數(shù)=陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)，設(shè)混合溶液體積為VL，列式為：3c(Al3+)×V+2c(Mg2+)×V=2c(SO42-)×V，所以3c(Al3+)+2c(Mg2+)=2c(SO42-)，代入已知數(shù)據(jù)得：3×0.1mol·L-1+2c(Mg2+)=2×0.3mol·L-1，解得c(Mg2+)=0.15mol·L-1，故選C。C5．把鋁、鐵混合物1.1g溶于200mL5mol/L鹽酸中，反應(yīng)后鹽酸的濃度變?yōu)?.6mol/L(溶液體積變化忽略不計(jì))。求：該混合物中鋁的物質(zhì)的量為_______，鐵的物質(zhì)的量為_______。【答案】(1)0.02mol(2)0.01mol【解析】消耗HCl的物質(zhì)的量為0.2

L×5mol?L-1-0.2

L×4.6

mol?L-1=0.08mol；已知：2Al+6HCl═2AlCl