化学定量分析常涉及溶液的配制和溶液浓度的计算,利用化学反应进行定量分析时,用物质的量浓度来表示溶液的组成更为方便。溶质(用字母B表示)的物质的量浓度(molarity)是指单位体积溶液中所含溶质B的物质的量,用符号 Cb 表示,常用单位为mol/L。
1、关于物质的量浓度概念的计算
由CB=nB/V
可得CB=(m/M)/V=m/MV
注意:其中 V指的是溶液的体积,而不是溶剂的体积。
2、溶液中溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的换算。
二者都表示溶液的组成,可以通过一定关系进行相互换算。
将溶质的质量分数换算成物质的量浓度时,首先要计算1L溶液中含溶质的质量,换算成相应物质的量,有时还需将溶液的质量换算成溶液的体积,最后才换算成溶质的物质的量浓度。
将溶质的物质的量浓度换算成溶质的质量分数时,首先要将溶质的物质的量换算成溶质的质量,有时还将溶液的体积换算成质量,然后换算成溶质的质量分数。
n=m/M=V·ρ·ω·1000 /M
C=n/v
C= (V·ρ·ω/M)/V= V·ρ·ω/MV=ρ·ω/M
[式中:ρ—溶液的密度,单位为g/mL或g/cm3
ω—溶质的质量分数
M—溶质的摩尔质量,数值等于物质的式量
1000—指1000mL溶液
以下公式所用与此相同。
推断过程:假设取 1L溶液,则:C=ρ·ω·1000/M
若题目中出现了溶解度S,则可用代入上两个公式,得:C={1000·ρ·(S/100+S)}/M
[式中S—某温度下的溶解度,以g为单位;100—指100g水]
3、一定物质的量浓度溶液的稀释
由溶质的物质的量在稀释前后不变得 C1V1=C2V2
(C1、C2为稀释前后溶质的物质的量浓度)。
4、不同物质的量浓度溶液的混合计算
物质的量浓度相近时,可以近似看成混合后溶液体积不变。
混合后溶液体积不变时 C1V1+C2V2=C3 (V1+V2)。
混合后溶液体积改变时 C1V1+C2V2=C3V3
稀释定律:C浓V浓=C稀V稀(高中)
m浓W浓=m稀W稀(初中)
5.关于物质的量浓度与质量分数的转化(推导和演化)
C=ρ·ω·1000/M
其中,C:物质的量浓度(单位mol/L)
ω:溶液的密度,(形式为质量分数,<1)
ρ:密度,(单位g/mL)
M:物质的摩尔质量,(单位g/mol)
c=n/V
n(溶质的物质的量)=ω*m(溶液质量)/M
m(溶液质量)=ρ· V
溶液的溶质质量=ω(质量分数)·ρ(密度)·V
故,n(溶质的物质的量)=ω·ρ·V / M
C= n/V
=(ω·ρ· V /M) / V
=ω·ρ· V /M V
=ω·ρ/M
若密度ρ单位为1000kg/m^3(国际单位)=1 g/cm^3
选C
从方程式判断出溴的氧化性大于三价铁,相反的溴离子的还原性小于二价铁。因此当通入氯气是,先氧化二价铁,完了以后再氧化溴离子。
反应前氯气0.15mol,因为反应后还剩有没被氯气氧化的溴离子,因此断定氯气已全部反应完,即氯离子为0.3mol,则没被氧化的溴离子为0.3mol。
假设原溴化亚铁的物质的量为x,则二价铁物质的量是x,溴离子物质的量为2x。
(自己写方程式)
氯气和亚铁和溴离子都是1比2关系。
xmol二价铁反应的氯气是(x/2)mol,剩余氯气(0.15-x/2)mol与溴离子反应,反应掉的溴离子应为(0.3-x)mol,剩余的溴离子为[2x-(0.3-x)]mol=(3x-0.3)mol。上面已得出氯离子与溴离子物质的量相同都为0.3mol,等式3x-0.3=0.3。得x=0.2mol。题中求的是浓度即为2mol/L.
累死我了,好难输啊。不过还要你自己根据方程式分析一下,你能做这么难的题,应该能看的懂。
简单方法:作出题目分析后,假设氯气氧化完二价铁而没氧化溴离子时的简单情况。氯离子和溴离子物质的量都是0.3mol,因此溴化亚铁物质的量应为0.15mol,则浓度为1.5mol/L,但是显然不和题意,因为此时氯气还有剩余,为不可能。排出B,选C
说明溴离子也有一部分被氧化了。也就是说溴离子总量应大于剩余的溴离子0.3mol,也就是说溴化亚铁的浓度比B选项的1.5mol/L大,只有C了
C
①2Br(-)+Cl2=2Cl(-)+Br2
②2Fe(2+)+Cl2=2Fe(3+)+2Cl(-)
2n n 2n 2n
③2Fe(2+)+Br2=2Fe(3+)+2Br(-)
因为按照上面反应可以看出,氧化性强弱大小顺序为Cl2>Br2>Fe(3+),所以③是不会发生的。因为假设①②同时发生,①的产物又发生③,等效于②,相当于没有发生;再有因为在②中,当Cl2不足量时,没法发生①就没有Br2,没法发生③;当足量时,没有Fe(2+)。
3.36L等于0.15mol
设FeBr2物质的量为2n,则Fe(2+)=2n,Br(-)=4n。
当Cl2不足量即0.15
当Cl2过量即0.15>n时,当②反应完之后,Cl(-)=2n,Br(-)=4n,根据①,减少1份Br(-)就增加1份Cl(-),所以消耗Br(-) n mol,最后Cl(-)=Br(-)=3n。
所以Cl2=2n+n/2=0.15,n=0.1,所以FeBr2物质的量为2n=0.2mol。选C
先求氯气的物质的量:
n(Cl2)=0.15L,生成0.3mol Cl-,可以得到0.3mol e-。
设FeBr2的浓度为xmol/L。
再根据电子守恒:
n(Fe2+)+n(Br-)反应=0.3
x+(2x-0.3)=0.3
x=0.2
答案:C