2.3.3 物质的量浓度 讲义+分层练习 2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册
2026-08-07
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摘要:
本高中化学讲义聚焦物质的量浓度及相关计算核心知识点,系统梳理其概念、表达式及易错提醒,构建以物质的量为中心的化学计量关系,衔接溶质质量分数、溶液稀释与混合、离子浓度计算等内容,形成完整学习支架。
资料通过分层精练(基础过关、强化提升、冲刺突破)设计,结合易错提醒与解题技巧(如电荷守恒三步骤)培养科学思维,融入矿泉水标签、过氧乙酸消毒液等实际情境题渗透科学态度与责任,课中辅助教师高效授课,课后助力学生查漏补缺。
内容正文:
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第三节 物质的量
第3课时 物质的量浓度及相关计算
目录
第一部分 知识梳理
知识点01 物质的量浓度【重难点】【难点】
知识点02 物质的量浓度的相关计算
第二部分 分层精练
基础过关 强化提升 冲刺突破
题组01 物质的量浓度
题组02 物质的量浓度的相关计算
第一部分 知识梳理
知识点01 物质的量浓度
1.溶质的质量分数
2.溶质的物质的量浓度
(1)概念:用单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量表示溶液组成的物理量。
(2)符号为 cB ,单位:mol·L-1或mol/L。
(3)表达式:cB=
(4)意义:如1L溶液中含有1mol溶质,溶质的物质的量浓度就是1mol/L。例如把58.5g氯化钠溶解在水配成1L溶液,则氯化钠的物质的量浓度就是1mol/L。
易错提醒
(1)溶质用物质的量表示,而不是质量。如给出的条件是溶质的质量或气体的体积等,应根据有关公式换算为物质的量。
(2)cB=中的体积(V)指溶液的体积,不是溶剂,也不是溶剂和溶质的体积之和。溶液的体积可由密度公式 ρ=求得。
(3)从溶液中取出部分溶液时,改变的是溶液体积,不变的是溶液的浓度,但其中所含溶质的物质的量与所取体积有关。
(4)整体与部分的关系:如0.1 mol·L-1 AlCl3溶液中,c(Al3+)=0.1 mol·L-1,c(Cl-)=0.3 mol·L-1。
(5)带有结晶水的物质作为溶质时,其“物质的量”的计算:用带有结晶水的物质的质量除以带有结晶水的物质的摩尔质量。
如a g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水得到V L溶液,其物质的量浓度为c(CuSO4)= = mol·L-1。
(6)确定溶液中溶质的几种特殊情况:
①带有结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水时,其溶质是CuSO4,而不是CuSO4·5H2O。
②某些物质溶于水后与水发生反应生成了新物质,此时溶质为反应后的生成物,如Na、Na2O、Na2O2NaOH,溶质为NaOH,SO3H2SO4,溶质为H2SO4。
③NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。
3.以物质的量为中心的各个化学计量之间的关系
知识点02 物质的量浓度的相关计算
1.与定义式有关的计算
根据cB=,欲求cB,先求nB和V。计算溶质的物质的量浓度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。
2.溶液中离子浓度的计算——溶液中阴、阳离子的物质的量浓度之比=化学组成中的离子个数之比。
类型一:单一溶质溶液
①方法:根据电离方程式或组成规律计算
②举例:K2SO4溶液中:c(K+)=2c(SO)=2c(K2SO4)
类型二:混合溶液
①方法:电荷守恒计算(原理:电解质溶液呈电中性——溶质所有阳离子带正电荷总数与阴离子带负电荷总数相等)
②举例:Na2SO4、NaCl混合溶液中,c(Na+)、c(Cl-)分别为7 mol·L-1、3 mol·L-1,由c(Na+)=2c(SO)+c(Cl-),则c(SO)= mol·L-1=2 mol·L-1。
解题技巧
电荷守恒三步骤
(1)找出所有的阳离子及阴离子
(2)离子浓度乘以其化合价——1价可不写,2价、3价不能省略!
(3)列等式,计算:c(M+)×1+c(M2+)×2+c(M3+)×3=c(R-)×1+c(R2-)×2+c(R3-)×3
3.物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
换算公式:cB= mol·L-1
M:溶质B的摩尔质量(单位:g·mol-1);ρ:溶液密度(单位:g·mL-1);w:溶质的质量分数。
推导方法:
设溶液体积为1 L,则cB=== mol·L-1。
4.溶液稀释与混合的计算
(1)溶液稀释
①溶质的质量不变:m(浓)·w1(浓)=m2(稀)·w2(稀)
②溶质的物质的量不变:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
(2)溶液混合
①溶质的质量不变:m1w1+m2w2=m(混)·w(混)
②溶质的物质的量不变:c1V1+c2V2=c(混)·V(混)
易错提醒
混合后溶液的体积
①若指出不考虑溶液体积改变,可认为是原溶液的体积之和。
②若给出混合后溶液的密度,应根据V(混)==来计算。
归纳总结
有关阿伏加德罗常数判断
解题关键
把所给的各种量转化为物质的量,再求出1 mol指定物质中所含指定微粒数目
审题
如求微粒数时,是否包括溶剂水;在给出某物质的浓度时,有无告诉其体积
常设陷阱
(1)状况条件:若给出非标准状况,如已知常温常压下气体的体积,不能用22.4 L·mol-1进行计算。
(2)物质状态:已知在标准状况下非气态的物质(如水、酒精、三氧化硫等),不能用22.4 L·mol-1进行计算。
(3)单质组成:气体单质的组成除常见的双原子外,还有单原子分子(如He、Ne等)、多原子分子(如O3等)。
(4)粒子种类:粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。解答时要看准题目要求。
第二部分 分层精练
◆题组01 物质的量浓度
1.利用可以检验氯气管道的泄漏,现象是产生大量的白烟:(气)(气)(白烟)(气)。用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.22.4L氨气含有的NH3的数目为NA
B.71gCl2含有的原子数为2NA
C.1mol•L-1NH4Cl溶液中含有为NA
D.28gN2含有的质子数为7NA
【答案】B
【详解】A.未指明气体处于标准状况下,无法计算22.4L氨气中的数目,A错误;
B.的物质的量为,1个分子含2个原子,故含有的原子数为,B正确;
C.未给出溶液的体积,无法计算的数目,C错误;
D.的物质的量为,1个分子含14个质子,故含有的质子数为,D错误;
故答案为B。
2.下列说法中正确的是
A.配制480 mL 2 mol/L的溶液,需要160 g胆矾()
B.从1 L 2 mol/L的溶液中取出0.5 L,该溶液的浓度为1 mol/L
C.58.5 g NaCl完全溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 mol/L
D.将100 mL 1 mol/L的溶液稀释至200 mL,稀释后的物质的量浓度为1 mol/L
【答案】D
【详解】A.配制的溶液需选用容量瓶,所需胆矾质量为,A错误;
B.溶液具有均一性,取出部分溶液的浓度与原溶液一致,为,B错误;
C.的物质的量为,溶于水后溶液体积不等于,故浓度不为,C错误;
D.原溶液中的物质的量为,稀释后体积为,则,D正确;
故选D。
3.下列溶液中,与200 mL 1 mol/L NaCl溶液中Na+浓度相同的是
A.200 mL 0.5 mol/L NaOH溶液 B.100 mL 0.5 mol/L Na2SO4溶液
C.100 mL 2 mol/L NaOH溶液 D.100 mL 2 mol/L Na2SO4溶液
【答案】B
【分析】题干中200 mL 1 mol/L NaCl溶液中Na+浓度为:。
【详解】A.200 mL 0.5 mol/L 溶液中浓度为:,A不符合题意;
B.100 mL 0.5 mol/L 溶液中浓度为:,B符合题意;
C.100 mL 2 mol/L 溶液中浓度为:,C不符合题意;
D.100 mL 2 mol/L 溶液中浓度为:,D不符合题意;
故选B。
4.某种饮用矿泉水标签的部分内容如图所示。下列说法错误的是
XXX饮用矿泉水
净含量:350 mL
保质期:12个月
主要成分:水
钾离子():1.0~27.3 mg/L
镁离子():0.1~4.8 mg/L
氯离子():10~27.3 mg/L
硫酸根离子():0.4~19.6 mg/L
A.标签上离子的浓度不是物质的量浓度
B.若将该饮用矿泉水倒出一半,剩下的矿泉水中不变
C.该饮用矿泉水中至多含有的质量是9.555 mg
D.该饮用矿泉水中的物质的量浓度最大为
【答案】D
【详解】A.物质的量浓度的单位为,标签上离子浓度单位为,不是物质的量浓度,A正确;
B.溶液具有均一性,倒出一半后剩余溶液中与原溶液相等,B正确;
C.的最大浓度为,净含量为,故至多含的质量为,C正确;
D.的最大浓度为,换算为物质的量浓度为,远小于,D错误;
故选D。
5.下列说法正确的是
A.硫酸、磷酸的摩尔质量均为98g
B.同温同压下,相同体积的与含有相同的分子数
C.在标准状况下,1mol水的体积是
D.将1molNaCl溶于1L水中,所得溶液的物质的量浓度为
【答案】B
【详解】A.摩尔质量的单位为,硫酸、磷酸的摩尔质量均为,选项单位错误,A错误;
B.根据阿伏伽德罗定律,同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子,和均为气体,符合该定律,B正确;
C.标准状况下,水为非气态,气体摩尔体积不适用于液态水,1mol水的体积远小于,C错误;
D.物质的量浓度计算中体积为溶液体积,将1mol溶于1L水,所得溶液体积不等于1L,因此浓度不等于,D错误;
故选B。
6.下列溶液中溶质的物质的量浓度是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0.5 L的溶液
C.将1 L 10 mol·L-1的盐酸与9 L水混合
D.1 mol NaOH加入适量水中,配成1 L溶液
【答案】D
【详解】A.40g 的物质的量为1mol,溶解于1L水中时,所得溶液体积不是1L,无法得到的溶液,A错误;
B.未指明气体所处的温度和压强,无法确定其物质的量,因此不能确定所得溶液浓度,B错误;
C.1L 的盐酸与9L水混合后,溶液总体积不等于10L,无法确定溶液浓度,C错误;
D.1mol 配成溶液,溶液最终体积为,根据,所得溶液浓度为,D正确;
故选D。
7.下列关于0.2 mol·L-1 K2SO4溶液的说法不正确的是
A.5 L该溶液中K+的浓度是0.4 mol·L-1
B.配制100 mL 0.05 mol·L-1的K2SO4溶液,需要该溶液25 mL
C.1 L该溶液中所含K+、的总数为
D.2 L该溶液中的浓度是0.4 mol·L-1
【答案】D
【详解】A.0.2 mol·L-1溶液中浓度为,离子浓度与溶液体积无关,A正确,不符合题意;
B.根据稀释定律,需该溶液体积为,B正确,不符合题意;
C.1 L该溶液中,含0.4 mol 和0.2 mol ,总离子物质的量为0.6 mol,总数为,C正确,不符合题意;
D.0.2 mol·L-1溶液中浓度等于溶质浓度,为0.2 mol·L-1,与溶液体积无关,D错误,符合题意;
答案选D。
8.下列说法正确的是
A.将58.5g NaCl溶于1L水中可得1mol/L的NaCl溶液
B.将标准状况下22.4LHCl溶于1L水中可得1mol/L盐酸
C.将25.0g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水后配成100 mL溶液,所得溶液浓度为1mol/L
D.将78gNa2O2溶于水,配成1L溶液后可得到浓度为1mol/L的NaOH溶液
【答案】C
【详解】A.58.5 g 的物质的量为1 mol,溶于1 L水中所得溶液体积不是1 L,无法得到1 的溶液,A错误;
B.标准状况下22.4 L 的物质的量为1 mol,溶于1 L水中所得溶液体积不是1 L,无法得到1 的盐酸,B错误;
C.25.0 g胆矾的物质的量为,配成100 mL溶液,浓度为,C正确;
D.78 g 的物质的量为,根据反应,1 mol 反应生成2 mol ,配成1 L溶液时浓度为2 ,D错误;
故选C。
9.下列说法正确的是
A.常温下,气体摩尔体积一定大于
B.2 mol 的摩尔质量为
C.80 g NaOH溶解在1 L水中,所得溶液中溶质的物质的量浓度为
D.配制氯化钠溶液时,两次用玻璃棒的作用相同
【答案】B
【详解】A.气体摩尔体积由温度和压强共同决定,常温下若压强大于标准大气压,气体摩尔体积可能小于或等于,A错误;
B.摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量,与物质的量多少无关,的摩尔质量为,B正确;
C.80 g NaOH的物质的量为2 mol,溶解在1 L水中后,溶液体积不等于溶剂水的体积1 L,因此溶质物质的量浓度不等于,C错误;
D.配制一定物质的量浓度溶液时,溶解固体时玻璃棒的作用是搅拌加速溶解,转移溶液时玻璃棒的作用是引流,两次作用不同,D错误;
故答案选B。
10.下列叙述正确的是
A.的食盐水中含NaCl分子
B.标准状况下,气体溶于水中,所得溶液物质的量浓度为
C.的(密度为)与的浓度相等
D.溶于水配成物质的量浓度为的溶液,所得溶液体积为
【答案】C
【详解】A.是强电解质,在食盐水中完全电离为和,不存在分子,A错误;
B.标准状况下的物质的量为,但溶于水后,溶液体积不等于溶剂水的体积,无法计算所得溶液的物质的量浓度,B错误;
C.根据物质的量浓度与质量分数的换算公式,代入数据可得该浓硫酸的浓度为,与后者浓度相等,C正确;
D.的物质的量为,配成的溶液,体积为,D错误;
故选C。
◆题组02 物质的量浓度的相关计算
11.下列溶液中物质的量浓度最大的是
A.100mL溶液 B.100mL溶液
C.200mL溶液 D.200mL0.3mol溶液
【答案】C
【详解】A.在溶液中电离产生和,不存在自由移动的,物质的量浓度为0,A不符合题意;
B.为强电解质完全电离,1 mol 可电离出3 mol ,故物质的量浓度为,B不符合题意;
C.为强电解质完全电离,1 mol 可电离出2 mol ,故物质的量浓度为,C符合题意;
D.为强电解质完全电离,1 mol 可电离出1 mol ,故物质的量浓度为,D不符合题意;
故选C。
12.下列说法正确的是
A.两种物质的物质的量相同,则它们在标况下的体积相同
B.0.5 L 1 mol/L FeCl3溶液与0.2 L 1 mol/L KCl溶液中的Cl-的数目之比为15:2
C.40 g NaOH固体溶解在1 L水中,所得溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol/L
D.22.4 L N2中一定含有2 mol N
【答案】B
【详解】A.标准状况下气体摩尔体积仅适用于气体,若物质为固体或液体,物质的量相同时体积不相同,A错误;
B.0.5 L 1 mol/L 溶液中的物质的量为,0.2 L 1 mol/L 溶液中的物质的量为,离子数目之比等于物质的量之比为,B正确;
C.40 g 的物质的量为1 mol,溶解在1 L水中后溶液体积不等于1 L,无法得到1 mol/L的溶液,C错误;
D.未指明处于标准状况下,无法确定22.4 L 的物质的量,因此不能确定含有2 mol ,D错误;
故选B。
13.某水培植物营养液由、、、、五种固体配制而成,该营养液中部分离子的浓度如图所示。下列说法错误的是
A.该营养液中为
B.该营养液中的物质的量为
C.该营养液由稀释到,的浓度为
D.按配比可得上述营养液
【答案】B
【分析】从图中获取离子浓度:,,,。
【详解】A.仅由提供,故,则,A正确;
B.根据电荷守恒:,代入数据得,500 mL溶液中,B错误;
C.稀释前后物质的量不变,稀释后浓度为,C正确;
D.按该配比,,,,,离子浓度比与题图完全匹配,D正确;
故选B。
14.过氧乙酸的水溶液是一种常见的消毒剂,某瓶未拆封的过氧乙酸消毒液试剂瓶标签上的有关信息如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
过氧乙酸消毒液
【溶质化学式】C2H4O3
【规格】500 mL
【溶质质量分数】15.2%
【密度】
A.该瓶消毒液中所含氧原子的数目为
B.该瓶消毒液中过氧乙酸的物质的量浓度为
C.个过氧乙酸分子中含有16 g氢原子
D.7.6 g过氧乙酸中含有个碳原子
【答案】C
【详解】A.该瓶消毒液中溶质过氧乙酸的物质的量是,依据化学式可知含有的氧原子的物质的量是1.14mol×3=3.42mol,氧原子数目为,但溶剂中也含有氧原子,故总氧原子数目大于,A错误;
B.根据物质的量浓度公式,代入数据得,B错误;
C.个过氧乙酸分子的物质的量为4mol,每个分子含4个原子,故原子总物质的量为16 mol,质量为,C正确;
D.7.6 g过氧乙酸的物质的量为,每个分子含2个原子,故原子数目为,D错误
故选C。
15.化学计量在化学中占有重要地位,请回答下列问题:
(1)0.3 mol NH3分子中所含原子数与______个H2O分子中所含原子数相等。
(2)含0.4 mol Al3+的Al2(SO4)3中所含的的质量是_______。
(3)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D,则C的相对分子质量为______。
(4)在一定的温度和压强下,1体积气体X2跟3体积气体Y2化合生成2体积化合物,则该化合物的化学式是____________(用XY表示)。
(5)一定质量的钠溶于200 mL水生成0.075 mol氢气。溶液中氢氧根离子的物质的量浓度为_________(忽略溶液体积变化)。
【答案】(1)
或
(2)
(3)
(4)
(5)
【详解】(1)每个分子含4个原子,0.3 mol 所含原子总物质的量为;每个分子含3个原子,因此所需的物质的量为,对应分子数为,即;
(2) 中和的物质的量之比为,含0.4 mol 时,,质量为;
(3)根据质量守恒定律,生成C的质量,C的摩尔质量,相对分子质量数值上等于摩尔质量,故为106;
(4)同温同压下,气体体积比等于物质的量之比,因此反应计量数之比为,设生成物为,根据原子守恒得、,即、,故化学式为;
(5)钠与水反应为,生成,因此,忽略溶液体积变化,。
16.完成下列问题
(1)与标准状况___________含有相同数目的氢原子。
(2)硫酸钠晶体中氧原子的数目为___________。(设为阿伏伽德罗常数的值)
(3)某气态氧化物化学式为,在标准状况下,该氧化物的体积为,则元素的摩尔质量为___________。
(4)在的溶液中,含有离子,取此溶液,再稀释至,则稀释后的溶液中的物质的量浓度为___________。
(5)向溶液中通入(标准状况)气体至完全吸收,该反应的化学方程式为___________。
(6)已知(次磷酸)是一元弱酸,写出与足量的反应的化学方程式___________。
【答案】(1)6.72
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【详解】(1)3.4 g的物质的量,其中氢原子的物质的量为0.6mol,含有相同氢原子的的物质的量(1 mol含2 molH),则标准状况下0.3 mol的体积。
(2)1个晶体中含有氧原子的数目为,该晶体中氧原子的物质的量为,则氧原子的数目为。
(3)标准状况下,该氧化物的物质的量,其摩尔质量,则R的摩尔质量为。
(4)11.2 g的物质的量,在溶液中,,则,原溶液中,0.5 L此溶液中,稀释至4 L后溶液中。
(5)100 mL1.00 mol/L溶液中的物质的量,标准状况下2.24 L的物质的量,反应,当物质的量之比为时,生成,化学方程式为。
(6)是一元弱酸,与足量反应时,只能电离出1个氢离子,反应生成和水,化学方程式为。
17.化学计量在化学学习和研究中具有重要作用。
(1)标准状况下,等质量的和的体积比为___________。
(2)溶质的质量分数为36.5%的浓盐酸,物质的量浓度为11.9mol/L,该浓盐酸的密度为___________g/mL。
(3)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为:___________。该反应中每生成1mol转移电子的数目为___________。
(4)已知是一种二元弱酸,请写出与少量溶液反应的离子方程式:___________。
(5)充分加热和的混合物27.4克,加热至恒重,固体质量减轻6.2克,混合物中的质量是___________g;往加热后的固体中加入足量盐酸,可得到标准状况下气体的体积为___________L。
(6)一定量的质量分数为10%的氢氧化钠溶液,若将其蒸发掉100g水,其质量分数恰好变为20%,溶液体积变为80mL,则浓缩后的氢氧化钠溶液物质的量浓度为___________mol/L。
【答案】(1)3:2
(2)1.19
(3) 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2NA或1.204×1024
(4)H2C2O4+OH-=
(5) 10.6 4.48
(6)6.25
【详解】(1)同温同压下气体体积比等于物质的量之比,等质量的气体物质的量与摩尔质量成反比,故;
(2)根据换算公式,变形得,代入、、,计算得;
(3)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;反应中的氧为价,每生成有氧从价升为价,转移电子,数目为;
(4)为二元弱酸,与少量反应时仅中和1个生成酸式盐,弱酸不可拆为离子,故离子方程式:H2C2O4+OH-=;
(5)加热时仅分解:,每分解,固体减重,现减重,故,质量为,则质量为;加热后总为,与盐酸反应生成,标况下体积为;
(6)设原溶液质量为,蒸发前后溶质质量不变,故,解得,溶质物质的量为,浓缩后浓度为。
18.回答下列问题
(1)标准状况下11g 的物质的量为___________,体积为___________。
(2)40.5g某金属氯化物中含0.6mol ,则该氯化物的摩尔质量为___________。
(3)标准状况下,与17g的气体含相同H原子数的的体积为___________。
(4)从10 mL 2.0mol/L的溶液中取出10mL,将这10mL溶液用水稀释到100mL,所得溶液中的物质的量浓度为___________。
(5)在0.3L由NaCl、、组成的混合液中,部分离子浓度大小如图所示。
该混合液中的物质的量为___________。
【答案】(1) 0.25 mol 5.6 L
(2)
(3)5.6 L
(4)0.6 mol/L
(5)0.15 mol
【详解】(1)标准状况下11 g 的物质的量为,体积为;
(2)根据氯原子守恒,氯化物的物质的量为0.3 mol,其摩尔质量为;
(3)17 g的中含有H原子物质的量为,含有1 mol H原子的的物质的量为0.25 mol,标准状况下的体积为;
(4)这10 mL溶液中,稀释到100 mL,的浓度变为;
(5)结合图中离子浓度数据,根据溶液电中性得,,则,0.3 L溶液中含有物质的量为。
19.Ⅰ.物质的量是联系宏观与微观的桥梁。
(1)同温同压下,等质量的O2和SO2;其体积之比为___________,分子数之比为___________,原子数之比为___________。
(2)标准状况下,将___________L NH3溶于水配成500mL溶液,所得溶液的物质的量浓度为2mol·L-1。
Ⅱ.2023年,中国科学院海洋研究所的研究团队突破了水下耐腐蚀技术、能源管理技术等,揭示了海底冷泉环境对水合物形成的影响。冷泉可能孕育着未来的战略能源——“可燃冰”。已知“可燃冰”是由甲烷和水在高压(30000kPa以上)低温(0~10℃)条件下形成的类冰状水合物。
(3)“可燃冰”的主要成分CH4·8H2O的摩尔质量为___________。
(4)若a g CH4含b个原子、则阿伏加德罗常数可表示为___________。
(5)若获得标准状况下44.8L甲烷,其质量___________g,其中含有的氢原子个数为___________(用NA表示)。
(6)CH4和O2组成的混合气体在标准状况下的密度为1g·L-1,则该混合气体的平均相对分子质量为___________,混合气体中CH4和O2的体积之比为___________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【详解】(1)根据,同温同压下,气体体积之比、分子数之比均等于物质的量之比。等质量的和,物质的量与摩尔质量成反比,,故体积比、分子数之比均为;每个含2个原子,每个含3个原子,原子数之比为;
(2) 溶液中的物质的量,标准状况下体积;
(3) 的相对分子质量为,摩尔质量在数值上等于相对分子质量,故为;
(4) 的物质的量为,含有的原子总物质的量为,由原子数,整理得;
(5)标准状况下的物质的量为,质量;1个分子含4个氢原子,故氢原子物质的量为,个数为;
(6) 标准状况下混合气体平均摩尔质量,平均相对分子质量数值上等于摩尔质量,故为22.4;设、的物质的量分别为、,则,解得,同温同压下气体体积之比等于物质的量之比,故体积比为。
20.根据所学知识填空:
(1)22gCO2物质的量为___mol。
(2)在标准状况下,2mol SO2气体的体积是____L。
(3)含有2molO的H3PO4的物质的量为___mol。
(4)10g重水()共含有_________个中子。
(5)从1L 1mol·L-1Al2(SO4)3溶液中量取100mL,则取出部分溶液中Al3+的物质的量浓度为______mol·L-1 。
(6)已知浓硫酸密度是1.84g·mL-1,质量分数是98%,若用浓硫酸配制100mL 1.00mol·L-1H2SO4,计算所需量取浓硫酸的体积,V(浓)=________mL(保留1位小数)。
(7)某微粒A的结构示意图为,若A是阳离子()且质量数为a,则mg的中子数有__________________________个。(用含有a,n,m的代数式表达)。
【答案】(1)0.5
(2)44.8
(3)0.5
(4)5NA或3.01×1024
(5)2
(6)5.4
(7)
【详解】(1)根据物质的量计算公式,的摩尔质量,代入得。
(2)标准状况下气体摩尔体积,根据气体体积公式,代入得。
(3)1个分子含4个原子,即1mol 含4mol ,因此。
(4)重水的摩尔质量为,1个重水分子含中子数为;10g重水的物质的量为,因此中子总物质的量为,数目为。
(5)溶液具有均一性,浓度与取出体积无关;原溶液中,因此取出部分浓度不变。
(6)先根据公式计算浓硫酸的物质的量浓度,代入数据得;稀释前后溶质物质的量不变,即,代入得。
(7)阳离子质子数=核外电子数+所带正电荷数,该离子核外电子总数为10,因此质子数为;1个的中子数=质量数-质子数=;的物质的量为,因此总中子数为。
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第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第三节 物质的量
第3课时 物质的量浓度及相关计算
目录
第一部分 知识梳理
知识点01 物质的量浓度【重难点】【难点】
知识点02 物质的量浓度的相关计算
第二部分 分层精练
基础过关 强化提升 冲刺突破
题组01 物质的量浓度
题组02 物质的量浓度的相关计算
第一部分 知识梳理
知识点01 物质的量浓度
1.溶质的质量分数
2.溶质的物质的量浓度
(1)概念:用单位体积的溶液里所含溶质B的__________表示溶液组成的物理量。
(2)符号为______,单位:______________。
(3)表达式:cB=
(4)意义:如__________溶液中含有__________溶质,溶质的物质的量浓度就是______。例如把58.5g氯化钠溶解在水配成1L溶液,则氯化钠的物质的量浓度就是1mol/L。
易错提醒
(1)溶质用物质的量表示,而不是质量。如给出的条件是溶质的质量或气体的体积等,应根据有关公式换算为物质的量。
(2)cB=中的体积(V)指溶液的体积,不是溶剂,也不是溶剂和溶质的体积之和。溶液的体积可由密度公式 ρ=求得。
(3)从溶液中取出部分溶液时,改变的是溶液体积,不变的是溶液的浓度,但其中所含溶质的物质的量与所取体积有关。
(4)整体与部分的关系:如0.1 mol·L-1 AlCl3溶液中,c(Al3+)=0.1 mol·L-1,c(Cl-)=0.3 mol·L-1。
(5)带有结晶水的物质作为溶质时,其“物质的量”的计算:用带有结晶水的物质的质量除以带有结晶水的物质的摩尔质量。
如a g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水得到V L溶液,其物质的量浓度为c(CuSO4)= = mol·L-1。
(6)确定溶液中溶质的几种特殊情况:
①带有结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水时,其溶质是CuSO4,而不是CuSO4·5H2O。
②某些物质溶于水后与水发生反应生成了新物质,此时溶质为反应后的生成物,如Na、Na2O、Na2O2NaOH,溶质为NaOH,SO3H2SO4,溶质为H2SO4。
③NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。
3.以物质的量为中心的各个化学计量之间的关系
知识点02 物质的量浓度的相关计算
1.与定义式有关的计算
根据cB=,欲求cB,先求nB和V。计算溶质的物质的量浓度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。
2.溶液中离子浓度的计算——溶液中阴、阳离子的物质的量浓度之比=化学组成中的离子个数之比。
类型一:单一溶质溶液
①方法:根据电离方程式或组成规律计算
②举例:K2SO4溶液中:c(K+)=2c(SO)=2c(K2SO4)
类型二:混合溶液
①方法:电荷守恒计算(原理:电解质溶液呈电中性——溶质所有阳离子带正电荷总数与阴离子带负电荷总数相等)
②举例:Na2SO4、NaCl混合溶液中,c(Na+)、c(Cl-)分别为7 mol·L-1、3 mol·L-1,由c(Na+)=2c(SO)+c(Cl-),则c(SO)= mol·L-1=2 mol·L-1。
解题技巧
电荷守恒三步骤
(1)找出所有的阳离子及阴离子
(2)离子浓度乘以其化合价——1价可不写,2价、3价不能省略!
(3)列等式,计算:c(M+)×1+c(M2+)×2+c(M3+)×3=c(R-)×1+c(R2-)×2+c(R3-)×3
3.物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
换算公式:cB= mol·L-1
M:溶质B的摩尔质量(单位:g·mol-1);ρ:溶液密度(单位:g·mL-1);w:溶质的质量分数。
推导方法:
设溶液体积为1 L,则cB=== mol·L-1。
4.溶液稀释与混合的计算
(1)溶液稀释
①溶质的质量不变:m(浓)·w1(浓)=m2(稀)·w2(稀)
②溶质的物质的量不变:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
(2)溶液混合
①溶质的质量不变:m1w1+m2w2=m(混)·w(混)
②溶质的物质的量不变:c1V1+c2V2=c(混)·V(混)
易错提醒
混合后溶液的体积
①若指出不考虑溶液体积改变,可认为是原溶液的体积之和。
②若给出混合后溶液的密度,应根据V(混)==来计算。
归纳总结
有关阿伏加德罗常数判断
解题关键
把所给的各种量转化为物质的量,再求出1 mol指定物质中所含指定微粒数目
审题
如求微粒数时,是否包括溶剂水;在给出某物质的浓度时,有无告诉其体积
常设陷阱
(1)状况条件:若给出非标准状况,如已知常温常压下气体的体积,不能用22.4 L·mol-1进行计算。
(2)物质状态:已知在标准状况下非气态的物质(如水、酒精、三氧化硫等),不能用22.4 L·mol-1进行计算。
(3)单质组成:气体单质的组成除常见的双原子外,还有单原子分子(如He、Ne等)、多原子分子(如O3等)。
(4)粒子种类:粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。解答时要看准题目要求。
第二部分 分层精练
◆题组01 物质的量浓度
1.利用可以检验氯气管道的泄漏,现象是产生大量的白烟:(气)(气)(白烟)(气)。用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.22.4L氨气含有的NH3的数目为NA
B.71gCl2含有的原子数为2NA
C.1mol•L-1NH4Cl溶液中含有为NA
D.28gN2含有的质子数为7NA
2.下列说法中正确的是
A.配制480 mL 2 mol/L的溶液,需要160 g胆矾()
B.从1 L 2 mol/L的溶液中取出0.5 L,该溶液的浓度为1 mol/L
C.58.5 g NaCl完全溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 mol/L
D.将100 mL 1 mol/L的溶液稀释至200 mL,稀释后的物质的量浓度为1 mol/L
3.下列溶液中,与200 mL 1 mol/L NaCl溶液中Na+浓度相同的是
A.200 mL 0.5 mol/L NaOH溶液
B.100 mL 0.5 mol/L Na2SO4溶液
C.100 mL 2 mol/L NaOH溶液
D.100 mL 2 mol/L Na2SO4溶液
4.某种饮用矿泉水标签的部分内容如图所示。下列说法错误的是
XXX饮用矿泉水
净含量:350 mL
保质期:12个月
主要成分:水
钾离子():1.0~27.3 mg/L
镁离子():0.1~4.8 mg/L
氯离子():10~27.3 mg/L
硫酸根离子():0.4~19.6 mg/L
A.标签上离子的浓度不是物质的量浓度
B.若将该饮用矿泉水倒出一半,剩下的矿泉水中不变
C.该饮用矿泉水中至多含有的质量是9.555 mg
D.该饮用矿泉水中的物质的量浓度最大为
5.下列说法正确的是
A.硫酸、磷酸的摩尔质量均为98g
B.同温同压下,相同体积的与含有相同的分子数
C.在标准状况下,1mol水的体积是
D.将1molNaCl溶于1L水中,所得溶液的物质的量浓度为
6.下列溶液中溶质的物质的量浓度是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0.5 L的溶液
C.将1 L 10 mol·L-1的盐酸与9 L水混合
D.1 mol NaOH加入适量水中,配成1 L溶液
7.下列关于0.2 mol·L-1 K2SO4溶液的说法不正确的是
A.5 L该溶液中K+的浓度是0.4 mol·L-1
B.配制100 mL 0.05 mol·L-1的K2SO4溶液,需要该溶液25 mL
C.1 L该溶液中所含K+、的总数为
D.2 L该溶液中的浓度是0.4 mol·L-1
8.下列说法正确的是
A.将58.5g NaCl溶于1L水中可得1mol/L的NaCl溶液
B.将标准状况下22.4LHCl溶于1L水中可得1mol/L盐酸
C.将25.0g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水后配成100 mL溶液,所得溶液浓度为1mol/L
D.将78gNa2O2溶于水,配成1L溶液后可得到浓度为1mol/L的NaOH溶液
9.下列说法正确的是
A.常温下,气体摩尔体积一定大于
B.2 mol 的摩尔质量为
C.80 g NaOH溶解在1 L水中,所得溶液中溶质的物质的量浓度为
D.配制氯化钠溶液时,两次用玻璃棒的作用相同
10.下列叙述正确的是
A.的食盐水中含NaCl分子
B.标准状况下,气体溶于水中,所得溶液物质的量浓度为
C.的(密度为)与的浓度相等
D.溶于水配成物质的量浓度为的溶液,所得溶液体积为
◆题组02 物质的量浓度的相关计算
11.下列溶液中物质的量浓度最大的是
A.100mL溶液 B.100mL溶液
C.200mL溶液 D.200mL0.3mol溶液
12.下列说法正确的是
A.两种物质的物质的量相同,则它们在标况下的体积相同
B.0.5 L 1 mol/L FeCl3溶液与0.2 L 1 mol/L KCl溶液中的Cl-的数目之比为15:2
C.40 g NaOH固体溶解在1 L水中,所得溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol/L
D.22.4 L N2中一定含有2 mol N
13.某水培植物营养液由、、、、五种固体配制而成,该营养液中部分离子的浓度如图所示。下列说法错误的是
A.该营养液中为
B.该营养液中的物质的量为
C.该营养液由稀释到,的浓度为
D.按配比可得上述营养液
14.过氧乙酸的水溶液是一种常见的消毒剂,某瓶未拆封的过氧乙酸消毒液试剂瓶标签上的有关信息如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
过氧乙酸消毒液
【溶质化学式】C2H4O3
【规格】500 mL
【溶质质量分数】15.2%
【密度】
A.该瓶消毒液中所含氧原子的数目为
B.该瓶消毒液中过氧乙酸的物质的量浓度为
C.个过氧乙酸分子中含有16 g氢原子
D.7.6 g过氧乙酸中含有个碳原子
15.化学计量在化学中占有重要地位,请回答下列问题:
(1)0.3 mol NH3分子中所含原子数与______个H2O分子中所含原子数相等。
(2)含0.4 mol Al3+的Al2(SO4)3中所含的的质量是_______。
(3)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D,则C的相对分子质量为______。
(4)在一定的温度和压强下,1体积气体X2跟3体积气体Y2化合生成2体积化合物,则该化合物的化学式是____________(用XY表示)。
(5)一定质量的钠溶于200 mL水生成0.075 mol氢气。溶液中氢氧根离子的物质的量浓度为_________(忽略溶液体积变化)。
16.完成下列问题
(1)与标准状况___________含有相同数目的氢原子。
(2)硫酸钠晶体中氧原子的数目为___________。(设为阿伏伽德罗常数的值)
(3)某气态氧化物化学式为,在标准状况下,该氧化物的体积为,则元素的摩尔质量为___________。
(4)在的溶液中,含有离子,取此溶液,再稀释至,则稀释后的溶液中的物质的量浓度为___________。
(5)向溶液中通入(标准状况)气体至完全吸收,该反应的化学方程式为___________。
(6)已知(次磷酸)是一元弱酸,写出与足量的反应的化学方程式___________。
17.化学计量在化学学习和研究中具有重要作用。
(1)标准状况下,等质量的和的体积比为___________。
(2)溶质的质量分数为36.5%的浓盐酸,物质的量浓度为11.9mol/L,该浓盐酸的密度为___________g/mL。
(3)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为:___________。该反应中每生成1mol转移电子的数目为___________。
(4)已知是一种二元弱酸,请写出与少量溶液反应的离子方程式:___________。
(5)充分加热和的混合物27.4克,加热至恒重,固体质量减轻6.2克,混合物中的质量是___________g;往加热后的固体中加入足量盐酸,可得到标准状况下气体的体积为___________L。
(6)一定量的质量分数为10%的氢氧化钠溶液,若将其蒸发掉100g水,其质量分数恰好变为20%,溶液体积变为80mL,则浓缩后的氢氧化钠溶液物质的量浓度为___________mol/L。
18.回答下列问题
(1)标准状况下11g 的物质的量为___________,体积为___________。
(2)40.5g某金属氯化物中含0.6mol ,则该氯化物的摩尔质量为___________。
(3)标准状况下,与17g的气体含相同H原子数的的体积为___________。
(4)从10 mL 2.0mol/L的溶液中取出10mL,将这10mL溶液用水稀释到100mL,所得溶液中的物质的量浓度为___________。
(5)在0.3L由NaCl、、组成的混合液中,部分离子浓度大小如图所示。
该混合液中的物质的量为___________。
19.Ⅰ.物质的量是联系宏观与微观的桥梁。
(1)同温同压下,等质量的O2和SO2;其体积之比为___________,分子数之比为___________,原子数之比为___________。
(2)标准状况下,将___________L NH3溶于水配成500mL溶液,所得溶液的物质的量浓度为2mol·L-1。
Ⅱ.2023年,中国科学院海洋研究所的研究团队突破了水下耐腐蚀技术、能源管理技术等,揭示了海底冷泉环境对水合物形成的影响。冷泉可能孕育着未来的战略能源——“可燃冰”。已知“可燃冰”是由甲烷和水在高压(30000kPa以上)低温(0~10℃)条件下形成的类冰状水合物。
(3)“可燃冰”的主要成分CH4·8H2O的摩尔质量为___________。
(4)若a g CH4含b个原子、则阿伏加德罗常数可表示为___________。
(5)若获得标准状况下44.8L甲烷,其质量___________g,其中含有的氢原子个数为___________(用NA表示)。
(6)CH4和O2组成的混合气体在标准状况下的密度为1g·L-1,则该混合气体的平均相对分子质量为___________,混合气体中CH4和O2的体积之比为___________。
20.根据所学知识填空:
(1)22gCO2物质的量为___mol。
(2)在标准状况下,2mol SO2气体的体积是____L。
(3)含有2molO的H3PO4的物质的量为___mol。
(4)10g重水()共含有_________个中子。
(5)从1L 1mol·L-1Al2(SO4)3溶液中量取100mL,则取出部分溶液中Al3+的物质的量浓度为______mol·L-1 。
(6)已知浓硫酸密度是1.84g·mL-1,质量分数是98%,若用浓硫酸配制100mL 1.00mol·L-1H2SO4,计算所需量取浓硫酸的体积,V(浓)=________mL(保留1位小数)。
(7)某微粒A的结构示意图为,若A是阳离子()且质量数为a,则mg的中子数有__________________________个。(用含有a,n,m的代数式表达)。
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