第一章物质的量的计算

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1、一）有关溶解度的计算在一定温度下的饱和溶液中，溶质、溶剂、溶液间有一定量的关系。由此可进行以下计算：（1）根据饱和溶液溶质、溶剂的量推算溶解度；（2）根据溶解度求算饱和溶液所含的溶剂 和溶质量；（3）根据溶解度求算饱和溶液在蒸发掉一定量溶剂后析出的结晶量；（4）由于物质 在不同温度下溶解度不同，可以根据不同温度下的溶解度求算出一定量饱和溶液由于温度改变（或 同时有溶剂量改变），析出结晶的量。（5）饱和溶液中溶解度与溶质的质量分数的换算。$ =血豹00 = 咋质X 100 =咋液一咋剂X叭 m溶剂皿濬液- m溶质m濬剂解题时要熟练运用下列比列关系：饱和溶液中呼屋质SS高一定温度下，某饱和溶液溶质

2、的溶解度：100 + S叟趣=爲；升温：m剂减 1UU低谥涪液100 +沐降臥 =总7尹；溶质：巒液= 垃高爲落液100 + S高八原液垃母+m析晶；溶齐山垃原液+垃増=垃总。（二）有关质量分数、物质的量浓度的计算 有关质量分数的计算比较简单，但注意两点：一是含结晶水化合物的浓度均按无水物含量计 算；二是有些溶质溶解后与水发生了反应，其不能直接按原物质的量表示，如S03、Na2O2溶于水， 溶液浓度按 H2SO4、 NaOH 含量计算。24 与物质的量浓度有关的计算有：（1）配制一定物质的量浓度所需溶质、溶剂量或浓溶液稀释 用量的计算；（2）根据所溶溶质的量求算物质的量浓度、离子物质的量浓度；

3、（3）物质的量浓 度与质量分数的换算。二、例题分析例1已知某饱和氯化钠溶液体积为VmL溶液密度为dg/cm3，质量分数为w%,物质的量浓度 为Cmol/L，溶液中含NaCl的质量为mg。（1）（2）（ 3 ）（ 4 ）用w表示在该温度下NaCl的溶解度是用m、V表示溶液的物质的量浓度是用w、d表示溶液的物质的量浓度是用c、d表示溶液的质量分数解析：本题没有给出具体数值，只给出抽象符号。 解题关键是：一要准确把握饱和溶液溶解度、质量分数的本质区别和相互联系，二要理解密 度是质量分数与物质的量浓度相互换算的桥梁。要求把饱和溶液的质量分数换算为溶解度：G W100WS =怒-100 =100-W10

4、0-W要求用VmL溶液中的溶质质量m来表示物质的量浓度：,C = 1000X 罟 X = 17. Im / y要求把质量分数（W%）换算为物质的量浓度：1000dxW3if:2C 二L 二 17.1dWm、w、c、1）2）4）53.5要求把物质的量浓度换算为质量分数，实质是（3）小题的逆运算:星火教育!#*例2用NaS 0和硫粉在水溶液中加热反应，可制得NaSO。10C和70 C时，Na S 0在100g2 3 2 2 3 2 2 3水中的溶解度分别为60.0g和212g。常温下，从溶液中析出的晶体是Na S 05H 0。Na S 0在酸3 3性溶液中立即完全分解：Na S 0 + 2 HCl

5、=S I +S0 f+H0+2NaCl。现取15.1gNa S0，溶于80.0mL水，2 2 3 2 2 2 3另取5.00g硫粉，用少许乙醇润湿后(以便硫能被水浸润)，加到上述溶液中。用小火加热至微 沸，反应约1h后过滤。滤液在100C经蒸发、浓缩、冷却至10C后析出NaS05H0晶体。2 2 3 2(1) 若加入的硫粉不用乙醇润湿，对反应的影响是。(填写选项字母)A. 会降低反应速率B.需要提高反应温度C.将增大反应体系的pH D.会减少产量(2) 反应1h后过滤，其目的是。(3) 滤液中除Na S 0和可能未反应完全的Na S0夕卜，最可能存在的无机杂质是。它2 2 323是由产生的。如

6、果滤液中该杂质的含量不很低，其检测的方法是： 。(4) 设Na2S03跟硫粉完全反应，当将滤液蒸发浓缩后，冷却至70C，溶液的体积约30mL， 该溶液是否达到饱和？试通过计算说明(70C时，Na2S203饱和溶液的密度为1.17g/cm3)。(5) 若要计算在100C下将溶液蒸发至体积为30.20常，再冷却至10C时所能得到的Na2S2035H20的质量，你认为。(填写一个选项的字母)A. 前面提供的数据已经足够B. 还需要提供100C时溶液的密度(1.14g/cm3)C. 还需要提供结晶后剩余溶液的体积(10.0mL)(6) 根据第(5)小题你的选择(如选A则直接计算，如选B或C则可选用其数

7、据)，计算从10C， 30.0mL溶液中结晶而出的Na SO5H 0的质量。解析：(1)硫不溶于水，微溶于酒精。题给信息“用乙醇润湿后的硫能被水浸润”，若不用 乙醇润湿硫粉，则硫必然与水溶液中的Na2S03“接触不良”而降低反应速率，并会减少产量，答案 应选 A、 D。(2) Na S0 +S=Na S 0n(S)=5/32=0.16(mol)，2 3 2 2 3n(NaS0)=15.1/126=0.12(mol)23硫粉过量。反应1h后过滤，其目的是除去过量的硫粉。(3) 由于Na2S03不稳定，在敞开容器中于100C溶液中保持沸腾下反应长达lh,很容易被空气氧 化成 Na S024滤液中有

8、昭、竄蛮、診:等离子，检测S防时要考虑s2q|：-的干扰。通常在邸疥存在条件下检测S茁的方法是利ffiBaSQ3和茲*”都不溶于水，但BaSO溶于酸而BaSO不溶于酸，加稀HCl即可检测出。但本反应中生成的S 0 2342 3在酸性条件下会分解析出S，干扰S0 2-的检测，所以检脸S0 2-的方法应该是：取少许溶液,44加稀盐酸致酸性后，过滤除去S,再加BaCl2溶液。x，(4) (解法一)计算生成的Na2S203在70C时饱和溶液应有的体积，将它跟题设30mL相比较。 若反应得到的Na S02在70C时配成饱和溶液，其体积为x,贝I2 2 3158212 + 100x-=212_ = 23.

9、8 CmL)因22.8mLV20mL所以蒸发后的溶液尚未达到饱和。(解法二)计算70C时20mL饱和溶液中应含Na S 0的质量，将它跟反应得到的Na S 0的质量相2 2 3 2 2 3比较。x若该溶液是饱和溶液，其所含Na2S202的质量为x,则X = 30XII7X2iIZl00 = 24据题氫 完全反应得到的Na2S23的质量为：15.1X 111 = 13.9(,18.9gV24g，溶液尚未达到饱和。(5) 前题中已知生成的Na SO的质量为18.9g,如果要求得10C时30mL溶液所析出的Na S O 5H O33的质量，还应该知道溶液中水的质量，而溶液中水的质量=溶液质量一Na2

10、S203的质量，溶液的质量 =溶液的体积(30mL)X溶液的密度。因此，还需要知道100C时溶液的密度，应选B项。(6) 设反应得到的Na2S2035屯0的质量为x,则x中NaSO223的质量是垮HqQ的质量应是90k248溶液中水的质量=30X1.14-18. 9=15.3(g) 根据10C时的溶解度，析出晶体后的溶液一定是饱和溶液，则有60.0母被中的质量一菇W 母蔽中水的质量 153_ 50x解得：x=23.2 (g)三、练习与检测1. tC时，Na2C03的溶解度为Ag，现有饱和Na2CO3溶液(100+A) g，其溶质的质量分数为a%,向溶液中投入无水NCO固体Ag,静置后析出少量晶

11、体(Na CO10H0)，加水使晶体全部溶解,2 3 2 3 2所得溶液仍为饱和溶液，加入的水是()A. 100gC. (100-1802S6A)gB. (100+A)gD. (100-A* 辺)g2. 有 X、Y、Z 三种盐，已知：(1) 25C时，X饱和溶液其溶质质量分数为15%；(2) 25C时，在100g质量分数为10%的Y溶液中加入5gY (无水盐)后，恰好达到饱和；(3) 25C时，将一定量Z溶液蒸发掉5.75g水再恢复到25C，或保持在25C向其中加入6.3gZ 的结晶水合物(Z9H2O,摩尔质量=240)，都恰好形成饱和溶液。则25C时，X、Y、2 Z的溶解度(指无水盐)大小顺

12、序正确的是A. XYZB. ZYXC. YZXD. ZXY3. 取50mL2mol/L的硫酸溶液，跟6.5g金属锌充分反应，加热蒸发16.2g水，并冷却至10C 时，可析出ZnSO7HO多少克(10C时ZnSO溶解度为32g，硫酸密度1.12g/cm3)?4 244. A、B两种化合物的溶解度曲线如下图所示，现要用结晶法从A、B混合物中提取A (不考 虑 A、 B 共存时，对各自溶解度的影响)(1) 取50g混合物，将它溶于100g热水，然后冷却至20C。若要使A析出而B不析出，则 混合物中B的质量分数(B% )最高不能超过多少？(写出推理及计算过程)(2) 取Wg混合物，将它溶于100g热水

13、，然后冷却至10C。若仍要使A析出而B不析出，请 写出在下列两种情况下，混合物中A的质量分数(A% )应满足什么关系式？(以W、a、b表示， 只需将答案填写在下列横线的空白处。)10 20 30 40 50当wVa+b时当wa+b时5. 常温下A和B两种气体组成混合物气体(A的相对分子质量大于B的相对分子质量)，经 分析，混合气体中只含有氮和氢两种元素；而且，不论A和B以何种比例混合，氮和氢的质量比 总大于14/3。由此可确定A为_, B为_。其理由是_。若上述混合气体中氮和氢的质量 比为7 : 1,则在混合气体中A和B的物质的量之比为 ； A在混合气体中的体积分数为 %。参考答案1A；2D；

14、315.5g；4.（1）在20C时，若要B不析出，该溶液中B的质量不能超过20g,由于A、B质量共50g，所 以这时A的质量超过30g，大于它的溶解度，A析出，符合题意。即50gXB%W20g, B%W40%。 2）当 WVa+b 时，A%a/w；当 Wa+b 时，A%三W-b/W；5. NH3 N2纯NH3气体中氮和氢的质量比为14/3,在纯NH3中混入任何比例的N2都将使氮和 氢的质量比大于14/3 4 : 1 80%。物质的量浓度的计算例析 有关物质的量浓度的计算是近年的高考热点之一，此类题着重考查对基本概念的理解程度和 抽象思维能力。因此，在解答这类题时，要有扎实的基础知识，能灵活运用

15、有关化学知识全面分 析问题。下面就有关物质的量浓度的计算例析如下：一、求溶液中某离子的物质的量浓度例1 （1990年高考题）若20g密度为dg/cm3的硝酸钙溶液中含lgCa2+,则N?的物质的量浓度是d2SA. mol / LB. mol / L400dC. 2.5dmol/LD. 1.25dmol/L解析:总0的物质的量为:二mol,因为=Ca2+ +2NO-,则直接根据定义可得：=2.5d(mol/L)故答案为 C.二、求气体溶于水后的溶液物质的量浓度例2 （1991年高考题）在标准状况下，将VLA气体（摩尔质量为Mg/mol）溶于0.1kg水中, 所得溶液密度为dg/mL，则此溶液的物质的量浓度为A. Vd/(MV+2240) mol/LB. 1000V