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在实验室中,制备5m氯化钠溶液需要精确计算所需的水量,以确保溶液浓度的准确性。以下是计算5m氯化钠溶液所需水量的详细步骤。
首先,我们需要了解“m”的定义。在溶液浓度中,“m”代表摩尔,5m氯化钠即表示每升溶液中含有5摩尔的氯化钠。
计算公式为: 摩尔数(mol)=质量(g) / 分子量(g/mol) 所需水的体积(L)=溶液总体积(L)- 摩尔数(mol)× 每摩尔溶质所需水的体积(L/mol)
具体步骤如下:
- 确定氯化钠的分子量为58.44 g/mol。
- 计算5摩尔氯化钠的质量:5 mol × 58.44 g/mol = 292.2 g。
- 确定所需的溶液总体积,通常情况下,我们制备1L的5m氯化钠溶液。
- 计算每摩尔氯化钠所需的水量。由于氯化钠在水中完全离解,每摩尔氯化钠将提供2摩尔的离子(1摩尔的Na+和1摩尔的Cl-),因此,每摩尔氯化钠所需的水量为0.5L(考虑到溶液的总体积为1L)。
- 计算所需水的体积:1L - 5 mol × 0.5L/mol = 1L - 2.5L = -1.5L。这里出现负数是因为计算是基于1L溶液总体积的假设,实际上我们需要的水量应该是额外的。
- 校正计算结果:所需水的体积应为正值,因此,实际上我们需要添加1.5L的水来制备5m氯化钠溶液。
总结,为了制备5m氯化钠溶液,在考虑到氯化钠的摩尔质量及其在水中离解的特性后,我们需要添加1.5L的水到292.2g的氯化钠中。
在进行实验操作时,务必注意精确称量和体积测量,以确保实验结果的准确性。