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1、五、物质的量浓度和计算一、 有关物质的量浓度的计算1 根据定义式计算，计算公式为 。2 不同物质的量浓度溶液的混合计算（1） 稀释定律：c1V1=c2V2 ；（2） 若混合后溶液的体积不变：c1V1+ c2V2 = c混 (V1+V2 ) ；（3） 若混合后溶液的体积发生了改变：c1V1+ c2V2 = c混 V混 ， V混 = 。3 在标准状况下求气体溶解于水后所得溶液的物质的量浓度。设标准状况下气体体积为V (L) ，水的体积为（L），溶液的密度为 计算式为c = 典例剖析例1 将标准状况下的a LHCl (g)溶于1000 g水中，得到的溶液密度为，则该盐酸的物质的量浓度是A B C D
2、 解析 要求溶液的物质的量浓度，需知溶液的体积和溶质（HCl）的物质的量。溶液的体积：V HCl(aq)=，注意溶液的体积V(溶质)+V(溶剂)，溶质的物质的量：n(HCl)= ， 则c (HCl)= 。本题答案选D。例2 现有H2SO4和Na2SO4的混合溶液 200 mL，两者的物质的量浓度分别为 1 mol/L和 0.5 mol/L ，要使两者的物质的量浓度分别变成2 mol/L和 0.2 mol/L，应加入 55.8%的 H2SO4溶液（密度为1.35 g/cm3）多少毫升？加蒸馏水稀释到多少毫升？解析 因为溶质Na2SO4的量不变，所以应先根据Na2SO4的有关量，确定稀释后溶液的体
3、积。根据稀释定律：c1V1=c2V2 ，得V2=(200mL0.5 mol/L)/0.2 mol/L=500mL，则最后溶液中硫酸的物质的量为0.5L2mol/L=1mol，而原有硫酸的物质的量为0.2L1 mol/L=0.2mol，故需要加入的硫酸物质的量为0.8mol，即，从而可求得所需加入的体积。本题答案是：104.5 mL 500 mL例3 在标准状况下，一由排空气法收集满HCl气体的烧瓶，测得烧瓶内气体对氢气的相对密度为17（相同条件下测定），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？解析 所收集的气体的相对分子质量
4、为172=34、=、w2 当浓度越大其密度越大的同溶质水溶液等体积相混（1），则混合后所得溶液溶质的质量分数大于混合前两溶液溶质质量分数的平均值；当浓度越大其密度越小的同溶质水溶液等体积相混（1），则混合后所得溶液溶质的质量分数小于混合前两溶液溶质质量分数的平均值。w1w2 w1w2 w10 w2 =0 1 =1w10 w2 =0 1 =1典例剖析例1 已知某溶液的：体积；密度；溶质和溶剂的质量比；溶质的摩尔质量。要根据溶质的溶解度计算其饱和溶液的物质的量浓度时，上述条件中必不可少的是A B C D解析 根据溶解度与物质的量浓度的换算公式 c =，可见密度和摩尔质量在溶解度与物质的量浓度换算中
5、是必不可少的。本题答案选C。例2 已知25%氨水的密度为0.91 g/cm3 ， 5%氨水的密度为 0.98 g/cm3 ，若将上述两溶液等体积混合，所得氨水溶液的质量分数为 A等于15% B大于15% C小于15% D无法估算 解析 求算同种溶质的不同浓度两溶液混合后溶质的质量分数，常见有两种形式混合，等质量混合和等体积混合，显然等质量混合计算很简单，所得溶液的溶质的质量分数等于两种溶液质量分数和的一半，而等体积混合按常规解法需要通过具体计算才能求出。实际上对于等体积混合，可以通过巧设中间状态快速估算。本题的巧解思路是： 25%氨水V mL相当于25%氨水V mL （等质量混合15%）5%氨
6、水V1 mL5%氨水V mL（等体积混合） 5%氨水V2 mL （5%）因为氨水的浓度越大，密度越小，V1 mL+V2 mL=VmL，很显然，所得溶液的氨水的质量分数15%。本题答案选C。上题可作几种变化。将氨水换成硫酸，答案应选B；将氨水换成任意物质，答案应选D；假如密度未告知具体数据，照样可选出答案。例3已知某温度时饱和NaOH溶液中溶质的质量分数为A%，该饱和溶液密度为a g/cm3 ，则（1） 该温度下NaOH的溶解度为_。（2） 在500 mL上述溶液中含有NaOH的质量为_。（3） 上述饱和溶液中NaOH的物质的量浓度为_。（4） 在100 mL水中溶解 NaOH至质量分数为A%时
7、，溶液的体积为_。解析 由溶解度与溶质的质量分数的换算公式： ，可求得NaOH的溶解度。由m(NaOH)=VaA%可求得500 mL上述溶液中含有NaOH的质量为5aA g 。由物质的量浓度与溶质的质量分数的换算式可求得NaOH的物质的量浓度为。本题答案为：（1） （2）5aA g （3） （4）或解题技巧溶液混合（稀释）后组成的推算规律：1、当溶液的密度大于1g/cm3时，将等体积的浓溶液与稀溶液混合后，所得溶液的溶质的质量分数大于两种溶液质量分数和的一半。2、当溶液的密度小于1g/cm3时，将等体积的浓溶液与稀溶液混合后，所得溶液的溶质的质量分数小于两种溶液质量分数和的一半。如氨水、乙醇溶
8、液。3、浓溶液与等体积的水混合，当溶液的密度大于1g/cm3时，所得溶液的溶质的质量分数大于浓溶液质量分数的一半。4、浓溶液与等体积的水混合，当溶液的密度小于1g/cm3时，所得溶液的溶质的质量分数小于浓溶液质量分数的一半。七、物质的量在反应热计算中的应用反应热在教材中的篇幅较少，高考内容主要涉及：（1）书写热化学方程式或判断热化学方程式正误；（2）有关反应热的简单计算；（3）比较反应热的大小。复习本部分内容时，要重视基础，形成知识规律。哪些是放热反应，哪些是吸热反应，也有一些规律可循。要熟悉一些常见的放热反应和吸热反应。典例剖析例1 沼气是一种能源，它的主要成分是CH4 。0.5 mol C
9、H4 完全燃烧生成 CO2和H2O 时，放出445kJ 热量，则下列热化学方程式正确的是A 2CH4 (g) + 4O2 (g) = 2CO2 (g) +4H2O (l)；H= +890 kJ/mol B CH4 (g) + 2O2 (g) = CO2 (g) +2H2O (l)；H= +890 kJ/mol C CH4 (g) + 2O2 (g) = CO2 (g) +2H2O (l)；H= -890 kJ/mol D 1/2CH4 (g) + O2 (g) = 1/2CO2 (g) +H2O (l)；H= -890 kJ/mol 解析 0.5 mol CH4 完全燃烧生成 CO2和H2O
10、时，放出445kJ 热量，则1 mol CH4 完全燃烧生成 CO2和H2O 时，放出890kJ 热量。根据书写热化学方程式的有关规则及对H的“+”与“”的规定，可知符合题意的是C项。故本题答案选C。例2 通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热（H），化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下表提供了一些化学键的键能。化学键SiOSiClHHHClSiSiSiC键能/ kJ/mol460360436431176347已知工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)
11、+ 2H2(g) 高温 Si(s) + 4HCl(g)，试计算该反应的反应热。解析 根据晶体硅正四面体空间网状结构可知，1 mol硅中含有2 mol SiSi，则H=反应物的键能总和生成物的键能总和=（3604+2436）-（2176+4431）= +236kJ/mol点评 H与化学键键能的关系（计算式）、正确判断1 mol不同晶体类型的物质中所含化学键的物质的量是解本题的关键，本题已综合了物质结构的知识。解题技巧 1、掌握热化学方程式的书写规则，明确物质聚集状态的不同及物质的量不同会使反应的热效应不同，是解此类题型的关键，常见的错误是漏写物质的聚集状态。2、要搞清反应热的单位“kJ/mol”的含义不要理解成1 mol某具体物质反应时所吸收或放出的热量，而是表示1 mol该反应所吸收或放出的热量。3、注意“+”“-”仅表示吸热、放热，不代表数值的大小。4、正确把握燃烧热、中和热的含义及其确
