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第2讲
物质的量浓度
复习目标!1知道物质的量浓度的含义。2了解溶液的组成。理解溶液中溶质的质量分数
的概念,并能进行有关计算。3认识配制一定物质的量浓度溶液的方法。4能运用物质的量、
摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。
考点一物质的量浓度及相关计算
必备知识梳理
1.物质的量浓度
示0单位体积的溶波里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度,符号
(1)概念表示
为
(2)常用单位:
mol-L-1.
052
)公式:cm
(4)注意事项
①是溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质与溶剂的体积之和。
②n必须是溶质B的物质的量。
③对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数不变,
但所含溶质
的质至、网物质的呈则医体积不同而改变。
2.溶质的质量分数
(I)橱念:以溶液里溶质质量mB)与溶液质量m(aq)的
比值表示溶液组成的物理量,一般用
百分数表示,也可用小数表示。
(2)表达式:wB)=
02m(B
m (ag)
×100%.
易错辨析。
判断下列说法的正误,并指出错误说法的错因。
(1)1L水中溶解4 g NaOH所形成的溶液的物质的量浓度是0.1molL1。(×)
错因:没有特殊说明时,不能用溶剂的体积代替溶液的体积进行计算。
(2)1molL-1NaCl溶液是指此溶液中含有1 mol NaCl。.(×)
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错因:没有溶液体积,无法计算物质的量。
(3)1 mol Na2O溶于水,配成1L溶液所得溶液的物质的量浓度为1moL-1。(×)
错因:1 mol Na2O溶于水生成2 mol NaOH,故cNaO出=2mol·L-1。
(4)用100mL水吸收0.1 mol HC1气体所得溶液的物质的量浓度怡好是1molL1。(×)
错因:100mL水吸收HC1后体积不再是100mL。
(5)将40gSO3溶于60g水中所得溶质的质量分数为40%。(×)
错因:溶质为HSO4,
(⑥同浓度的三种溶液:NaSO4、MgSO4、
Al(SO4h,其体积比为3:2:1,则S0浓度之比为3:2:3。(×)
错因:浓度比与体积无关。
名师思维建模
1,物质的量浓度、质量分数、溶解度间的换算
溶顶的质量
由定义出发,运用公式:c=了质量分数=
×100%进行推理,注意密度的桥梁作
溶液的质量
用。
(1)物质的量浓度(c)与溶质质量分数(0)的换算
体积为L,密度为pg·cm-3的溶液,含有摩尔质量为Mg·mol一1的溶质mg,溶质的质
量分数为,则溶质的物质的量浓度c与溶质的质量分数和的关系是:
留
nMm1000pw1000p
cl
c=
一,反之,0
VV N V H V
1000p
(2)物质的量浓度(©)与溶解度(S9的换算
若某饱和溶液的密度为pg·cm-3,溶质的摩尔质量为Mg mol一1,溶解度为Sg,则溶解度
S
100cM
1000pS
与物质的量浓度的表达式分别为:S=
1000p-cM
r100+SM(100+S)
1000p
2,气体溶于水后所得溶液的物质的量浓度的计算
()一定质量的水中溶解某气体的体积为VL(标准状况),所得溶液的物质的量浓度的计算
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y L
公式为c=”-224L·m01
-×1000(p凝的单位为gmL-)。
团气十m刺
P海
(2)若气体溶于水时体积变化忽略不计,1L水中溶解”L气体(标准状况)时,所得溶液的
物质的量浓度计算公式为c一
mol·L1。
P22.41
3.溶液稀释、同种溶质的溶液混合的计算
溶质的质量在稀释前后保持不变,即m01=m2
溶液
溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即9=cz
稀释
溶液质量守恒,m稀=m浓十m水(体积一般不守恒,'稀≠V浓十'水)
混合前后溶质的物质的量保特不变,即c十c22=c海'稀溶液混合时,
溶液
常认为V混=十,进行粗略计算)
混合
溶液质量守恒,即P+Pz=P混'混
电荷守恒,如不同浓度的Na2SO4溶液混合后仍存在cNa+)=2c(SO-)
4.计算物质的量浓度时需规避的3个易错点
(1)溶液中溶质的判断
①与水发生反应的物质,溶质发生变化,水量减少,如:Na、Na,O、Na,O,一水一NaOH,
S02、S0,一泰一H,S0,、H,S0,NH,_-NH,·H,0(但仍按NH,进行计算)。
②结晶水合物,溶质为失去结晶水的化合物,水量增多,如:CS0,·5阻,0一水一
CuS04,FeS0,·7H,0-水-→FeS04
(②)混淆溶液的体积和溶剂的体积
不能用溶剂的体积(一般为水)代替溶液的体积,应根据=”计算。
0
(3)部分与整体的关系
溶质的浓度和高子浓度不同要注意根据化学式具体分析如1molL-1A1z(SO43溶液中c(SO)
=3molL-1,c(A13+)2molL-1(考虑A3+水解)
关键能力提升
角度一理解与辨析物质的量浓度
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1.下列溶液中,溶质的物质的量浓度不是1molL一1的是()
A.10 g NaOH固体溶解在水中配成250mL溶液
B.将80gSO3溶于水并配成1L的溶液
C.将0.5molL-1100mL的NaNO3溶液加热蒸发掉50g水后的溶液
D.标准状况下,将22.4L氯化氢气体溶于水配成1L溶液
答案:C
解析:C项,蒸发50g水后,溶液的体积并不是50mL,NaNO3的物质的量浓度也不是1molL
-1。
2.(1)用14.2g无水硫酸钠配制成500mL溶液,其物质的量浓度为
molL-1。
(2)若从中取出50mL溶液,其物质的量浓度为
molL1,溶质的质量为
g。
(3)若将这50mL溶液用水稀释到100mL,所得溶液中Na+的物质的量浓度为
mol·L1,SO-的物质的量浓度为
molL一1。
答案:(1)02(20.21.42(3)0.20.1
3.在标准状况下,将VL氨气溶于0.1L水中,所得溶液的密度为Pg·cm一3,则此氨水的
物质的量浓度为
molL-1。
1000/p
答案:
17+2240
解析:nNH3)
22.4
mol,溶液体积r-22.×17+100
×10-3L,c=
p
22.4
1000'p
mol·L-1=
mol·L-l。
22.4×17+100
V
17+2240
-×10-3
角度二分析与推测物质的量浓度的有关计算
4,有硫酸镁溶液500mL,它的密度是1.20gcm-3,其中镁离子的质量分数是4.8%,则有
关该溶液的说法不正确的是()
A.溶质的质量分数是24.0%
B.溶液的物质的量浓度是2.4molL-1
C.溶质和溶剂的物质的量之比是1:40
D.硫酸根离子的质量分数是19.2%
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答案:C
20
解析:由Mg+的质量分数知MgSO4的质量分数为
×4.8%=24.0%,其物质的量浓度c=
24
1000×1.20×24.0%
4%.76%
molL-1=2.4molL-1,溶质与溶剂的物质的量之比为
-≈1:
120
12018
96
21,S01-的质量分数为×4.8%=19.2%。
24
5.一种处理氮氧化物的方法是用烧碱进行吸收,产物为NaNO2 NaNO3和HzO.现有含0.5mol
氨氧化物(只包括NO2、NO)的尾气,恰好被一定体积的25%NOH溶液(密度1.28gcm-3)完
全吸收。
(I)NaOH溶液的物质的量浓度为
molL1,体积为
mL.
(2)已知反应后溶液中含有0.35 mol NaNO2。若将尾气中NO与NO2的平均组成记为NOx,通
过计算求x=
答案:(1)862.5(2)1.8
解析:(2)已知发生的反应为2NO2+2NaOH一NaNO2+NaNO3+HO和NO+NO2+
2NaOH一2NaNO2+HzO,根据氮原子守恒知,生成0.35mol亚硝酸钠则生成0.15mol硝酸
钠,生成0.15mol硝酸钠需要0.3mol二氧化氮,同时生成0.15mol亚硝酸钠,0.2mol亚硝
酸钠需要0.1mol一氧化氮和0.1mol二氧化氮,所以二氧化氮的物质的量是0.4mol,一氧化
氨的物质的量是01m0l,根器氣原子守恒得x-01×1+04×2-18.
0.5
考点二一定物质的量浓度溶液的配制
必备知识梳理
1.溶液配制所需主要仪器
(1)容量瓶
①构造及用途
标注:温度、容积和心
1
100mL
刻度线。
20℃
规格:
风50.mL、100mL、250mL、500mL1000mL等·
用途:配制一定体积一定物质的量浓度的溶液。
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②在使用前要检查是否漏水,具体操作如下:
加水一倒立一观察是否漏水一正立一网瓶塞症转180°一倒立一观察是否漏水。
③检查合格后,用蒸馏水洗涤干净。
(2)托盘天平:可精确至
18,称量前先调零,称量时物品放在左盘,砝码放在右
04
05
盘。
(3)其他仪器:药匙、量筒、
7烧杯、玻璃桂、胶头滴管等。
2.溶液配制过程
(以配制100mL1.00molL-1NaC1溶液为例
6
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计算
需NaC1固体的质量为5.9g
NC固体
称量
用②托盘天平称量所需
质量的NaCI固体
将称好的NaCI固体放入
网烧杯中,用适量蒸馏
溶解
水溶解,可以用玻璃棒
蒸馏水
搅拌,加速其溶解
待烧杯中的溶液网冷却
到室温后,用玻璃棒引
转移
流,将溶液注入固100
mL容量瓶
用少量蒸馏水洗涤烧杯
洗涤
内壁和玻璃棒丽2~3次,
洗涤液全部注入容
液
量瓶
轻轻摇动容量瓶,使溶
振荡
液混合均匀
将蒸馏水注入容量瓶。
当液面距瓶颈刻度线
定容
☑1~2cm时,用胶头
滴管滴加蒸馏水至网溶
液凹液面与刻度线相切
盖好瓶塞,反复上下顿
摇匀
倒,摇匀
易错辨析
判断下列说法的正误,并指出错误说法的错因。
1)用
配制100mL0.1000molL-1的K2Cr2O,溶液。(×)
错因:配制一定物质的量浓度的溶液需要用到容量瓶等仪器。
(2)用固体NaC1配制0.5molL一1的溶液,所用的仪器只有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量
瓶。(X)
错因:缺少托盘天平等仪器。
(3)NaOH在烧杯里刚完全溶解时,立即将溶液转移到容量瓶。(×)
错因:应恢复至室温后再转移到容量瓶中。
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(4)配制480mL1molL-1的NaOH溶液,应用托盘天平称量NaOH固体19.2g,选用500mL
容量瓶。(×)
错因:应称量NaOH固体20.0g。
名师思维建模
1.使用容量瓶的注意事项
()不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释。
(2)容量瓶不能用作反应容器或用来长期贮存溶液。
(③)不能配制任意体积的溶液,只能配制容量瓶上规定容积的溶液。
(4)不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中。
(⑤)向容量瓶中注入液体时,一定要用玻璃棒引流,防止溶液酒落,且玻璃棒的下端需伸入刻
度线以下。
2.溶液配制中的误差分析(以配制一定物质的量浓度的NOH溶液为例
误差分析方法:误差分析中变量是m或V,一般情况要固定其一,分析另一种物理量的变化
对溶液浓度的影响:
m(或)实际值比理论
浓度
值小、V实际值比理
册
论值大
偏低
(变量为m、V)
m(或n)实际值比理论
值大、实际值比理
浓度
论值小
偏高
变量
操作
c/(mol L-1)
n
V
砝码与物品颠倒(使用游码)
减小
用滤纸称NaOH
减小
向容量瓶注液时少量溅出
减小
未洗涤烧杯和玻璃棒
减小
偏低
定容时,水多用滴管吸出
减小
定容摇匀后液面下降再加水
增大
定容时仰视刻度线
增大
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砝码沾有其他物质或已生锈(锈未脱落)
增大
未冷却至室温就注入容量瓶定容
减小
偏高
定容时俯视刻度线
减小
定容后经振满、摇匀,静置液面下降
不变
转移前,发现容量瓶内有少量蒸馏水
不变
3.定容时俯视、仰视的误差分析方法
分析定容时俯视、仰视对结果的影响时,要确保按眼睛视线一刻度线→凹液面最低点的次序,
做到“三点一线”。
(1)仰视刻度线(图1),导致溶液体积偏大,浓度偏小。
(2)俯视刻度线(图2),导致溶液体积偏小,浓度偏大。
俯视刻度线
液面超
过刻废线
刻度线
液面低于
刻度线
刻度线
仰视刻度线
图】
图2
关键能力提升
角度一理解与辨析溶液配制的实验操作
1.实验室需要配制0.50molL-1NaCl溶液480mL。按下列操作步骤填上适当的文字,以使
整个操作完整。
()选择仪器。完成本实验所必需的仪器有:托盘天平、药匙、烧杯、量筒、
以及等质量的两片同种纸片。
(2)计算。配制该溶液需取NaCl1晶体
(3)称量过程中,NaCI晶体应放于天平的(填“左盘”或“右盘”)。
(4)
溶解、冷却。该步实验中需要使用玻璃棒,目的是
(⑤)转移、洗涤。在转移时应使用玻璃棒引流,需要洗涤烧杯和玻璃棒2~3次是为了
(⑥定容。向容量瓶中加水至液面接近刻度线
处,改用
加水,使溶液凹
液面与刻度线相切。
(⑦摇匀、装瓶。
9
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答案:(1)500mL容量瓶胶头滴管
玻璃棒(2)14.6
(3)左盘(4搅拌,加速NaC1溶解
(⑤)保证溶质全部转入容量瓶中
(⑥1~2cm胶头滴管
2.实验室需要0.5molL一1硫酸溶液500mL。根据配制情况回答下列问题:
()如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是
(填字母),还需用到的玻璃仪器是
(填仪器名称)。
(2)所需质量分数为98%、密度为1.84gcm一3的浓硫酸的体积为
mL(计算结果保留
一位小数)。
(3)如果实验室有15mL、20mL、50mL量筒,应选用
mL量筒最好。
(4)
配制过程中需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释,稀释时操作方法是
答案:(1)AC烧杯、玻璃棒(2)13.6(3)15
(4)将浓硫酸沿烧杯壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌
角度二分析与推测实验误差
3.利用NaOH固体配制0.5molL-1的溶液1000mL,假如其他操作均是准确无误的,下列
情况会引起配制溶液的浓度偏高的是()
A,容量瓶洗净后内壁沾有蒸馏水
B.定容时俯视观察刻度线
C.移液时,对用于溶解NaOH固体的烧杯没有进行冲洗
D,定容后,将容量瓶振荡、摇匀,静置发现液面低于刻度线,于是又加入少量水至刻度线
答案:B
4.用“偏大”“偏小”或“无影响”填空。
(I)配制450mL0.1molL-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8g:
(2)配制500mL0.1molL-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾8.0g:
0
10