化学家园

物质的量浓度的计算与换算

                                      

1、溶液稀释定律
　　⑴ 溶质的质量稀释前后不变。即：　　m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀)

　　⑵ 溶质的物质的量稀释前后不变。即：　　c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)

　　2、物质的量浓度与溶质的质量分数w的换算（r为溶液的密度）
　　c(mol·L-1)=

　　3、溶解度与溶质质量分数w的换算
　　w=

　　4、溶解度与物质的量浓度的换算
　　

　　其中ρ的单位为：g/mL

　　5、气体的溶解
　　在标准状况下，1L水中溶解某气体VL，所得溶液的密度为r
　　

　　

　　6、根据化学方程式进行的有关计算
　　实质上是化学方程式的化学计量数之比表示物质的量之比，将其转换成质量或气体体积进行求解。

　　[典型例题导析]
　　[例1]100mL容量瓶内有100mL 0.1010mol/L NaCl溶液，设法把它配成0.1000mol/L的NaCl溶液。

　　仪器、药品：
　　100mL容量瓶（内装溶液），酸式滴定管，1mL移液管，滴管，100mL烧杯，100mL量筒，10mL量筒，蒸馏水。

　　分析：
　　在稀释前后溶质物质的量不变。

　　解答：
　　依稀释定律：100mL×0.1010mol/L=V2×0.1000mol/L，V2=101.0mL。用移液管或滴定管往盛有100.0mL 0.1010mol/L NaCl溶液的容量瓶内加1.0mL蒸馏水，然后摇匀即得所需浓度的溶液。

　　[例2]在标准状况下，1体积水溶解700体积氨气，所得溶液的密度为0.9g/cm3，求这种氨水的物质的量浓度和溶质的质量分数。

　　分析：
　　本题是求溶质为气体的溶液的质量分数及物质的量浓度，严格把握概念，灵活运用气体摩尔体积、物质的量、质量、溶液的质量、体积和密度之间的关系是本题的关键。

　　解答：
　　设1体积为1L，则700体积氨气为700L，氨水中溶质的质量分数为：
　　×100%=34.7%

　　则氨水的物质的量浓度为：
　　=18.4mol/L

　　[例3]在标准状况下，一只由排空气法收满氯化氢气体的烧瓶，测得烧瓶内气体对氢气的相对密度为17，现将烧瓶倒立于水中，求进入烧瓶中液体的体积占烧瓶体积的几分之几？若溶液不扩散，烧瓶内溶液的物质的量浓度是多少？

　　分析：
　　收集气体的平均相对分子质量为34，而HCl的式量为36.5，可知烧瓶为混合气体。

　　解答：
　　排空气法收集的HCl气体不够纯净，内混有空气，烧瓶内混合气体的平均相对分子质量为2×17=34，由“十字交叉法”
　　　

　　∴烧瓶内的气体是体积比为2∶1的HCl和空气，由于只有HCl易溶于水，HCl占烧瓶体积的2/3，故进入烧瓶的水也占烧瓶体积的2/3。

　　设烧瓶的体积为VL，则
　　 mol·L-1=0.045mol/L

　　[例4]24mL浓度为0.05mol/L的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02mol/L的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为（　　）
　　A、+2　　 B、+3　　 C、+4　　　 D、+5

　　分析：
　　根据氧化还原反应得失电子总数相等，判断Cr元素在还原产物里的价态。
　　n(Na2SO3)=0.05mol·L-1×0.024L=0.0012mol，
　　n(K2Cr2O7)=0.02mol/L×0.02L=0.0004mol。
　　
　　K2Cr2O7在反应中得电子：0.0004×2(6-x)mol e-；
　　Na2SO3在反应中失电子：0.0012×2mol e-。
　　根据氧化还原反应中，氧化剂和还原剂在反应中得失电子数相等，则有：
　　0.0004×2(6-x)=0.0012×2，解得x=3。

　　解答：B

　　[例5]取50.0mL Na2CO3和Na2SO4的混合溶液，加入过量BaCl2溶液后得到14.51g白色沉淀，用过量稀硝酸处理后沉淀质量减少到4.66g，并有气体放出。试计算：
　　（1）原混合液中Na2CO3和Na2SO4的物质的量浓度。
　　（2）产生的气体在标准状况下的体积。

　　分析：
　　由反应关系：BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
　　BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
　　BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+H2O+CO2↑
　　知剩余白色固体为BaSO4。

　　解答：
　　（1）
　　14.51g白色沉淀为BaSO4和BaCO3的混合物，其中不溶于稀硝酸的是4.66g BaSO4。∴BaCO3质量为：
　　14.51g-4.66g=9.85g。
　　c(Na2SO4)==0.40mol/L；　　c(Na2CO3)==1.0mol/L。

　　（2）
　　设生成标准状况下的CO2气体体积为xL。
　　BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+CO2↑+H2O
　　1mol　　　　　　 　　22.4L
　　9.85/197mol　　　　 　xL
　　x=1.12，即在标准状况下生成1.12L CO2。

【作者: 长空星雨】【访问统计:】【2007年12月30日 星期日 14:35】【注册】【打印】