物質的量濃度相關計算例析

■河南省平頂山市一中高三(12)班 全芳儀

一、溶液稀釋或混合的相關計算

對于任何溶液來說,稀釋前后溶質的質量和溶質的物質的量都是不變的,這就是溶液的稀釋定律。依據溶質的物質的量不變可得公式:c(濃)×V(濃)=c(稀)×V(稀)。依據溶質的質量不變可得公式:m1×w1=m2×w2,V1×ρ1×w1=V2×ρ2×w2,c1×V1×M=c2×V2×M。

說明：上述符號中m代表溶液的質量,w代表溶質的質量分數,V代表溶液的體積,ρ代表溶液密度,c代表溶質的物質的量濃度。稀釋或者混合時質量可以相加,體積一般不可以相加,而應運用計算出稀釋后或混合后溶液的總體積。

例1若以w1和w2分別表示物質的量濃度為c1mol·L-1和c2mol·L-1硫酸的質量分數,已知2w1=w2,則下列推斷正確的是(硫酸的密度比純水的大)( )。

A.2c1=c2B.2c2=c1

C.c2＞2c1D.c1＜c2＜2c1

解析：設物質的量濃度為c1mol·L-1硫酸的密度為ρ1,物質的量濃度為c2mol·L-1硫酸的密度為ρ2,則

因濃硫酸的密度大于水,溶液的濃度越大,密度越大,即ρ1＜ρ2,則c2＞2c1。答案為C。

點評：濃硫酸的密度大于水,溶液的濃度越大,密度越大,利用進行判斷。有的溶液,濃度越大,密度越大,如硫酸等;有的溶液濃度越大,密度越小,如氨水、乙醇溶液等。

二、氣體溶于水形成的溶液中溶質的物質的量溶度計算

氣體溶于水,需考慮溶液體積變化,需要用密度計算體積。溶質為氣體的水溶液的物質的量濃度計算:標準狀況下,將VL氣體(摩爾質量是Mg·mol-1)溶于1L水中,若溶液的密度為ρg·mL-1,則物質的量濃度

例2在標準狀況下,將22.4LHCl完全溶于1L水中(水的密度為1g·mL-1),溶液的密度為ρg·cm-3,溶液的體積為VmL,溶質的質量分數為w,溶質的物質的量濃度為cmol·L-1。下列敘述中正確的是( )。

A.全部 B.①③④

C.①③ D.只有①

解析：①根據可得,w=,故①正確。②36.5gHCl的物質的量為1mol,1molHCl溶解在1L水中,所得溶液體積不是1L,濃度不是1mol·L-1。故②錯誤。③鹽酸的密度大于水的密度,則加入等體積的水后,由于水的質量小于原鹽酸的質量,根據可知,混合液的總質量小于原先的2倍,則混合液中溶質的質量分數大于原溶液的一半,即大于0.5w,故③正確。④氯化氫為強電解質,溶液中完全電離出氫離子和氯離子,所以溶液中不存在氯化氫分子,故④錯誤。答案為C。