1、第第 3 3 课时课时 物质的量浓度物质的量浓度 核心素养发展目标 1.能从宏观和微观的角度理解物质的量浓度的含义及其微观粒子间的 关系。2.掌握物质的量浓度的有关计算，逐步提升证据推理思维能力。 一、物质的量浓度 1溶质的质量分数 2溶质的物质的量浓度 3以物质的量(n)为桥梁联系宏观物质的量浓度、溶质质量与微观微粒数之间的关系。 NB NAnBcB V mB M (1)将 58.5 g NaCl 投入 1 000 mL 水中形成的溶液的物质的量浓度为 1 mol L 1( ) (2)从 200 mL 0.1 mol L 1 盐酸中取出 50 mL 溶液，其物质的量浓度仍为 0.1 mol
2、L 1( ) (3)0.1 mol L 1 的 NaCl 溶液中含有 Na 的物质的量为 0.1 mol( ) (4)将 25 g CuSO4 5H2O 溶于水配成 1 L 溶液，所得溶液的物质的量浓度为 0.1 mol L 1( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 1将 2.86 g Na2CO3 10H2O 溶于水配成 1 L 溶液，则： (1)该溶液的溶质为 ，其物质的量浓度为 mol L 1。 (2)从所配溶液中取出 10 mL 溶液，取出溶液的物质的量浓度为 mol L 1，Na的物 质的量浓度为 mol L 1，溶液中溶质的质量为 g。 答案 (1)Na2CO3 0.01 (
3、2)0.01 0.02 1.0610 2 2(1)1 L 0.5 mol L 1 的 Al2(SO4)3溶液中 n(Al3 )1 mol，c(Al3)1 mol L1，n(SO2 4 ) 1.5 mol，c(SO2 4)1.5 mol L 1，cAl 2(SO4)3c(Al 3)c(SO2 4)123，由此可知，对 于同一溶液中，不同微粒的浓度之比等于微粒个数比。 (2)某 BaCl2溶液中，测得 c(Cl )0.5 mol L1，则 c(Ba2)0.25 mol L1。 (3)下列与 0.2 mol L 1 AlCl 3溶液中 c(Cl )相同的是。 0.2 mol L 1 NaCl 溶液
4、0.3 mol L1 MgCl 2溶液 0.6 mol L 1 KCl 溶液 0.2 mol L1 BaCl2溶液 物质的量浓度表达式中，V 表示溶液的体积，在进行简单计算时，一定要辨析所给体积是否 为溶液的体积，溶液的体积不等于溶剂的体积，也不等于溶质、溶剂的体积和，应用溶液质 量除以密度来求解溶液的体积。 二、物质的量浓度有关的几种计算 一、有关定义式的计算 例 1 为了测定某废水中硫酸的总量，某化学兴趣小组取 100 mL 废水样品注入烧杯中，测 定后得知 H2SO4的物质的量浓度为 1.5 mol L 1，该废水样品中含有硫酸的质量为 。 答案 14.7 g 1游泳池里的水一般常加适量
5、的硫酸铜，用以杀灭其中的细菌，而对游泳者的身体无害。现 取一水样 300 mL，经分析其中含有 0.019 2 g Cu2 ，则水样中硫酸铜的物质的量浓度为 mol L 1。 答案 0.001 解析 c(Cu2 ) 0.019 2 g 64 g mol 1 0.300 L 0.001 mol L 1。 2已知 V L 硫酸铁溶液中含 Fe3 m g，则该溶液中 Fe3的物质的量浓度为 mol L1， SO2 4的物质的量浓度为 mol L 1，溶质的物质的量浓度为 mol L1。 答案 m 56V 3m 112V m 112V 解析 解答本题应注意两点：一是溶液中某离子的物质的量浓度的计算依然
6、从定义出发，即 cn V；二是硫酸铁电离后 n(Fe 3)n(SO2 4)23，那么 c(Fe 3)c(SO2 4)23，同时还有 cFe2(SO4)31 2c(Fe 3)1 3c(SO 2 4)。因 n(Fe 3) m g M g mol 1 m 56 mol，c(Fe 3)n V m 56 mol V L m 56V mol L 1，c(SO2 4)3 2c(Fe 3) 3m 112V mol L 1，c Fe2SO431 2c(Fe 3) m 112V mol L 1。 3将标准状况下体积为 V L 的 HCl 气体溶于 1 L 水中，所得溶液的密度为 g cm 3，试计算 该溶液的物质
7、的量浓度。(书写计算过程) 答案 n(HCl) V Vm V L 22.4 L mol 1 V 22.4 mol V(溶液)m溶液 溶液 m溶质m溶剂 溶液 V 22.4 mol36.5 g mol 11 000 g g cm 3 V 22.4 mol36.5 g mol 11 000 g 1 000 g L 1 V36.522 400 22 400 L 所以 c(HCl) nHCl V溶液 V 22.4 mol V36.522 400 22 400 L 1 000 V V36.522 400 mol L 1 根据概念表达式 cBnB V，欲求 cB，先求 nB和 V。 计算溶质的物质的量浓度
8、的关键是从已知条件中找出溶质的物质的量(mol)和溶液的体积(L)， 据此求出溶质的物质的量浓度 cB。 二、溶液的稀释或混合中的计算 1浓溶液稀释 (1)溶质的物质的量不变：c(浓) V(浓)c(稀) V(稀)； (2)溶质的质量不变：m(浓) w(浓)m(稀) w(稀)； (3)溶液的质量守恒：m(稀)m(浓)m(水)。 2相同溶质两溶液混合 (1)溶质的物质的量不变：c1V1c2V2c(混) V(混)； (2)溶质的质量不变：m1w1m2w2m(混) w(混)。 例 2 从 1 L 1 mol L 1 氢氧化钠溶液中取出 100 mL： (1)取出的这 100 mL 氢氧化钠溶液的物质的
9、量浓度是 ，含氢氧化钠的质量是 。 (2)若将取出的这 100 mL 氢氧化钠溶液加水稀释至 500 mL，所得溶液的物质的量浓度 是 。 答案 (1)1 mol L 1 4.0 g (2)0.2 mol L1 解析 (1)m0.1 L1 mol L 140 g mol14.0 g。 (2)100 mL 氢氧化钠溶液加水稀释至 500 mL，氢氧化钠的物质的量不变，由 c(浓) V(浓) c(稀) V(稀)可知 c(稀)c浓 V浓 V稀 100 mL1 mol L 1 500 mL 0.2 mol L 1。 例 3 常温下，欲配制密度为 1.1 g cm 3、浓度为 6 mol L1 的稀盐酸
10、，在体积为 100 mL、密 度为 1.19 g cm 3、浓度为 12 mol L1 的浓盐酸中需加蒸馏水 mL。 答案 101 解析 设加水x mL可配制成V mL 6 mol L 1稀盐酸， 则100 mL12 mol L16 mol L1V mL， V200。体积不能直接加合，可利用质量守恒：200 mL1.1 g mL 1100 mL1.19 g mL1 x mL1 g mL 1，x101，即需加蒸馏水 101 mL。 (1)同一溶质、不同浓度的溶液混合，在混合前后溶质的质量、物质的量保持守恒，溶液的质 量保持守恒，但溶液的体积一般不守恒。 (2)混合后溶液的体积：若指出不考虑溶液体
11、积改变，可认为是原溶液的体积之和； 若给出混合后溶液的密度，应根据 V(混)m混 混 1V12V2 混 来计算。 4 取 100 mL 0.3 mol L 1 和 300 mL 0.25 mol L 1的硫酸混合后再加水至溶液体积为500 mL， 所得混合溶液中 H 的物质的量浓度是 mol L1。 答案 0.42 解析 令混合后溶质硫酸的物质的量浓度为a，则：100 mL0.3 mol L 1300 mL0.25 mol L1 500 mLa，解得：a0.21 mol L 1，混合稀释后溶液中c(H)2c(H 2SO4)20.21 mol L 1 0.42 mol L 1。 5将 0.10
12、mol L 1 氢氧化钠溶液和 0.60 mol L 1 氢氧化钠溶液混合成 0.20 mol L 1 的氢氧化 钠溶液。求两种溶液的体积比(忽略混合时溶液体积变化)。 答案 41 解析 本题有以下两种解法。 方法 1(根据混合前后溶质的物质的量不变，列式求解)：设所需 0.10 mol L 1 的氢氧化钠溶液 及所需 0.60 mol L 1 的氢氧化钠溶液的体积分别是 V1和 V2， 根据混合前后溶质的物质的量不 变列式得： 0.10 mol L 1 V 10.60 mol L 1 V 20.20 mol L 1 (V 1V2) 解得：V 1 V2 4 1。 方法 2(十字交叉法)： 解得
13、：V1 V2 4 1。 三、物质的量浓度与溶质的质量分数的换算 例 4 市售浓硫酸中溶质的质量分数为 98%，密度为 1.84 g cm 3。计算市售浓硫酸中硫酸的 物质的量浓度为 。 答案 18.4 mol L 1 解析 先计算出 1 000 mL 浓硫酸中含硫酸的质量，1 000 mL1.84 g cm 398%1 803.2 g， 将其换算成硫酸的物质的量，1 803.2 g 98 g mol 118.4 mol，市售浓硫酸中硫酸的物质的量 浓度为 18.4 mol L 1。 物质的量浓度与溶质的质量分数、溶解度之间求算题目的解题思路一般有两个出发点： (1)由“定义式”出发：物质的量浓
14、度定义的数学表达式为 cBnB V ，由此知，欲求 cB，先求 nB及 V。设溶液体积为 1 L，则 cBnB V g mL 11 000 mLw M g mol 1 1 L 1 000w M mol L 1。(2)利 用推导出的换算公式 cB1 000w M 进行 cB与 w 的相互计算。 6相对分子质量为 Mr的气态化合物 V L(标准状况)溶于 m g 水中，得到溶液的质量分数为 w%，物质的量浓度为 c mol L 1，密度为 g cm3，则下列说法正确的是( ) A溶液密度 可表示为 cMr 1 000w B物质的量浓度 c 可表示为 V MrV22.4m C溶液的质量分数 w%可表
15、示为 MrV 22.4m D相对分子质量 Mr可表示为22.4mw% 1w%V 答案 D 解析 由 cMr 1 000w%可知 A 项不正确； 由 V V 22.4Mrm 1 000 ， cn V V 22.4 V 22.4Mrm 1000 1 000V VMr22.4m可 知 B 项不正确；由 w% V 22.4Mr V 22.4Mrm 100%可知 C 项不正确；由上述 C 项整理，得 Mr 22.4mw% 1w%V ， D 项正确。 1下列溶液的物质的量浓度是 1 mol L 1 的是( ) A将 40 g NaOH 溶解于 1 L 水中 B将 11.2 L HCl 气体通入水配成 0.
16、5 L 的溶液 C将 1 L 10 mol L 1 的盐酸与 9 L 水混合 D0.5 mol Na2O 加入适量水中，配成 1 L 溶液 答案 D 解析 A 项和 C 项，溶液的体积不是 1 L，错误；B 项，没有指明标准状况，无法计算 HCl 的物质的量，错误；D 项，Na2OH2O=2NaOH，n(NaOH)1 mol，c(NaOH)1 mol L 1， 正确。 2某校化学兴趣小组在实验室中发现一瓶溶液，标签上标有“CaCl2,0.1 mol L 1”的字样， 下面是该小组成员对该溶液的叙述，正确的是( ) A配制 1 L 该溶液，可将 0.1 mol CaCl2溶于 1 L 水中 BC
17、a2 和 Cl的物质的量浓度都是 0.1 mol L1 C从试剂瓶中取该溶液的一半，则所得溶液的物质的量浓度为 0.05 mol L 1 D将该瓶溶液稀释一倍，则所得溶液的 c(Cl )为 0.1 mol L1 答案 D 解析 A 项，所得溶液的体积不是 1 L，错误；B 项，Cl 的物质的量浓度是 0.2 mol L1，Ca2 的物质的量浓度是 0.1 mol L 1，错误；C 项，溶液具有均一性，所得溶液的物质的量浓度仍 为 0.1 mol L 1，错误。 3下列溶液中，Cl 的物质的量浓度与 50 mL 1 mol L1 AlCl 3溶液中 Cl 的物质的量浓度相 等的是( ) A150
18、 mL 3 mol L 1 KCl 溶液 B75 mL 0.5 mol L 1 CaCl 2溶液 C100 mL 1 mol L 1 NaCl 溶液 D25 mL 2 mol L 1 AlCl 3溶液 答案 A 解析 1 mol L 1 AlCl 3溶液中c(Cl )3 mol L1。 A 项， 3 mol L1 KCl 溶液中c(Cl)3 mol L1； B 项，0.5 mol L 1 CaCl 2溶液中 c(Cl )1 mol L1；C 项，1 mol L1 NaCl 溶液中 c(Cl) 1 mol L 1；D 项，2 mol L1 AlCl 3溶液中 c(Cl )6 mol L1。 4体
19、积为 V mL，密度为 d g cm 3 的溶液，含有相对分子质量为 Mr的溶质 m g，其物质的量 浓度为 c mol L 1，质量分数为 w%，下列表达式正确的是( ) cw1 000d Mr mVd w 100 w% cMr 1 000d% c 1 000m VMr A B C D 答案 B 解析 根据质量分数、物质的量浓度的概念，可推导出各物理量之间的关系。物质的量浓度 c1 000dw% Mr 10dw Mr ，错误；已知溶液的体积、密度和质量分数，求得溶质质量 mVdw%，正确；质量分数 w% cVMr 1 000Vd100% cMr 1 000d100%，错误； 已知溶质质量、溶
20、液的体积和溶质的相对分子质量，求得物质的量浓度 c m Mr V 1 000 1 000m MrV ， 正确。 5(1)用 14.2 g 无水硫酸钠配制成 500 mL 溶液，其物质的量浓度为 mol L 1。 (2)若从中取出 50 mL 溶液，其物质的量浓度为 mol L 1；溶质的质量为 g。 (3)若将这50 mL溶液用水稀释到100 mL， 所得溶液中Na 的物质的量浓度为 mol L1， SO2 4的物质的量浓度为 mol L 1。 答案 (1)0.2 (2)0.2 1.42 (3)0.2 0.1 解析 (1)n(Na2SO4) 14.2 g 142 g mol 10.1 mol，c(Na2SO4)0.1 mol 0.5 L 0.2 mol L 1。 (2)从中取出 50 mL 溶液，浓度仍为 0.2 mol L 1，溶质的质量 mn Mc V M0.2 mol L 10.05 L142 g mol11.42 g。 (3)50 mL 溶液用水稀释到 100 mL，根据 c(浓) V(浓)c(稀) V(稀)，稀溶液中 Na2SO4的物质 的量浓度变为原来的1 2，即 0.1 mol L 1，故所得溶液中 Na的物质的量浓度为 0.2 mol L1， SO2 4的物质的量浓度为 0.1 mol L 1。