2.3 第3课时 物质的量浓度(Word学生用书)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学必修第一册(人教版)
2026-10-14
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教辅
摘要:
该高中化学导学案聚焦“物质的量浓度”,涵盖概念含义、相关计算及阿伏加德罗常数应用,通过回顾溶质质量分数引入新知,搭建物质的量、摩尔质量等物理量间的联系支架,帮助学生构建定量化学认知脉络。
资料以正误判断辨析概念本质,分层习题覆盖基础计算与综合应用,结合归纳总结强化溶液体积、溶质确定等关键要点,培养科学思维中的证据推理能力,深化化学观念,助力学生自主学习与知识内化。
内容正文:
第3课时 物质的量浓度
1.了解物质的量浓度的含义和应用,能计算有关粒子的物质的量浓度。
2.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。
知识点一 物质的量浓度
1.溶质的质量分数
(1)概念:溶液中的 质量与 质量之比。
(2)表达式:w(溶质)= 。
2.物质的量浓度
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)10 g NaCl溶于100 g水中,所得溶液的溶质质量分数为10%。( )
(2)1 mol Na2CO3溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1。( )
(3)1 mol·L-1 NaCl溶液是指此溶液中含有1 mol NaCl。( )
2.(苏教版习题)下列关于0.10 mol·L-1 Ba(OH)2溶液的描述中,正确的是( )
A.1 L该溶液中含有0.10 mol Ba2+
B.该溶液中c(OH-)=0.10 mol·L-1
C.1 L该溶液中含有Ba2+的质量为1.71 g
D.该溶液就是将17.1 g Ba(OH)2溶于1 L水中所得到的溶液
3.(1)1 L 0.5 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中n(Al3+)= ,c(Al3+)= ,n(S)= ,c(S)= ,c[Al2(SO4)3]∶c(Al3+)∶c(S)= ,由此可知,对于同一溶液中,不同微粒的浓度之比等于 。
(2)下列与0.2 mol·L-1 AlCl3溶液中c(Cl-)相同的是 (填序号)。
①0.2 mol·L-1 NaCl溶液
②0.3 mol·L-1 MgCl2溶液
③0.6 mol·L-1 KCl溶液
④0.2 mol·L-1 BaCl2溶液
4.将2.86 g Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液,则
(1)该溶液的溶质是 ,其物质的量浓度为 ,c(Na+)= 。
(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 ,溶质的物质的量为 。
归纳总结
1.c=的体积(V)是指溶液的体积,不是溶剂的体积。
2.注意整体与部分的关系,如:
0.2 mol·L-1的
Na2SO4溶液中→
3.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等。
(3)NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。
知识点二 物质的量浓度的计算
1.有关物质的量浓度的计算
(1)计算的基本公式:c==
(2)计算的基本类型和方法
①已知溶质的质量。
mnc
②已知溶液中某种粒子的数目。
Nnc
③标准状况下,气体溶质的物质的量浓度的计算。
c=
2.物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
(1)换算公式:cB=mol·L-1。
M:溶质B的摩尔质量;ρ:溶液密度(g·mL-1)。
(2)推导方法
设溶液体积为1 L,则
cB=== mol·L-1。
3.溶液稀释和混合的计算
(1)溶液稀释的有关计算:稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀),
m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀)。
(2)溶液混合的计算:混合前后溶质的物质的量或质量不变。
c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混),
m1·w1+m2·w2=m(混)·w(混)。
注意:无特别指明时,V(混)≠V1+V2;V(混)=,但溶液的质量守恒:m(混)=m1+m2。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于25 g水中所得溶液,其溶质的质量分数为25%。( )
(2)0.3 mol·L-1的Na2SO4溶液中含有Na+和S的总物质的量为0.9 mol。( )
(3)当22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时,其物质的量浓度是1 mol·L-1。( )
(4)0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液中含有Na+的物质的量为1 mol。( )
2.将30 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液加水稀释到300 mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为( )
A.0.3 mol·L-1 B.0.03 mol·L-1 C.0.05 mol·L-1 D.0.04 mol·L-1
3.若20 g密度为ρ g·cm-3的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2,则溶液中N的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
4.某盐酸的密度为1.18 g·mL-1,溶质质量分数为36.5%,其物质的量浓度最接近下列的( )
A.1.2 mol·L-1
B.4.0 mol·L-1
C.11.0 mol·L-1
D.18.3 mol·L-1
5.(鲁科版习题)4 ℃时,100 mL水中溶解了22.4 L氯化氢气体(在标准状况下测得)。下列关于所形成溶液的说法中,正确的是( )
A.该溶液溶质的物质的量浓度为10 mol·L-1
B.该溶液溶质的物质的量浓度因溶液的密度未知而无法求得
C.该溶液溶质的质量分数因溶液的密度未知而无法求得
D.该溶液的体积为22.5 L
知识点三 有关阿伏加德罗常数(NA)的正误判断
1.以物质的量为中心的计算,要理清它们之间的关系(如下图):
特别提醒
部分物理量的数值及单位
①阿伏加德罗常数NA:6.02×1023 mol-1。②标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1。③摩尔质量以 g·mol-1为单位时,数值上等于相对原子质量或相对分子质量。④物质的量浓度与质量分数的公式中注意密度(ρ)的单位为g·cm-3。
2.关于NA的正误判断题常见陷阱设置
(1)状况条件
22.4 L·mol-1是指标准状况(0 ℃,101 kPa)下的气体摩尔体积。若给出在非标准状况下,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。例如,常温常压下,11.2 L二氧化碳气体含有的分子数为0.5NA(×)。
(2)物质状态
22.4 L·mol-1适用的对象是标准状况下的气体(包括单一气体和混合气体)。在标准状况下非气态的物质(如水、酒精等),不能用22.4 L·mol-1进行计算。例如,标准状况下,22.4 L H2O中所含分子数为NA(×)。
(3)粒子种类及数目
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,防止误入陷阱。例如,18 g N含有的电子数为10NA(√)。
(4)物质的组成
①气体单质的组成除常见的双原子分子外,还有单原子分子(如He、Ne等)、多原子分子(如O3等)。
②一些物质中的离子数目。如Na2O2由Na+和构成;熔融状态下NaHSO4由Na+和HS构成等。
③Fe(OH)3胶体中,因为胶体微粒是集合体,所以胶粒的数目小于原溶液中Fe3+的数目。
例如,标准状况下,11.2 L臭氧所含氧原子数为NA(×);常温常压下,7.8 g Na2O2固体中所含阴、阳离子总数为0.3NA(√)。
(5)氧化还原反应中电子转移的数目
如Na2O2与H2O、Cl2与NaOH、Fe与稀盐酸等反应。要注意反应物的物质的量及元素化合价的变化。例如,5.6 g铁与足量稀盐酸反应,转移电子数为0.3NA(×)。
(6)缺少溶液体积
由物质的量浓度求算溶液中所含微粒数时,未给溶液体积,无法求算所含微粒的物质的量。例如,0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中含有Na+的数目为NA(×)。
(7)忽略溶剂的组成
求溶液中的氧原子、氢原子数目时不要忽略溶剂(如水)中的氧原子或氢原子。例如,1 L 0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液中所含氧原子数为2NA(×)。
(8)注意反应进行的程度或者反应物物质的量的问题。例如,含4 mol HCl的浓盐酸与足量MnO2反应产生氯气的分子数为NA(×)。
1.(2025·广东广州五中月考)下列叙述正确的是( )
A.1 mol N2与1 mol H2O的原子个数比为1∶1
B.常温常压下,11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA
C.常温常压下,质量为16 g的O3和O2的混合气体所含氧原子数为NA
D.标准状况下,2.24 L乙醇中含有0.1NA个分子
2.(2025·天津二中月考)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.2.3 g Na与O2完全反应,反应中转移的电子数介于0.1NA和0.2NA之间
B.1 L 0.5 mol·L-1的H2O2溶液中含氢原子数为NA
C.标准状况下,22.4 L H2和Cl2的混合气体中含有的原子数为2NA
D.9.2 g Na与含0.1 mol HCl的稀盐酸充分反应,所得溶液中Na+的个数为0.1NA
3.(2025·河南郑州期中)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.用含16.25 g FeCl3的饱和溶液制备Fe(OH)3胶体,产生0.1NA个Fe(OH)3胶粒
B.0.5 mol·L-1 Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为NA
C.常温下,58.5 g NaCl固体含NaCl分子总数为NA
D.标准状况下,22.4 L NO和N2O混合气体中氧原子数为NA
1.下列溶液中物质的量浓度为1 mol·L-1的是( )
A.将40 g NaOH溶解在1 L水中
B.将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L溶液
C.将1 L 10 mol·L-1浓盐酸加入9 L水中
D.将10 g NaOH溶解在少量水中,再加蒸馏水至溶液体积为250 mL
2.从1 L物质的量浓度为1 mol·L-1的NaOH溶液中取出100 mL溶液,下列关于这100 mL溶液的叙述错误的是( )
①NaOH的质量分数为40%
②物质的量浓度为1 mol·L-1
③含0.1 mol氧原子
④含0.1 mol氢氧化钠
A.①② B.②④
C.②③ D.①③
3.将1 L Na2CO3溶液加水稀释,稀释过程中c(Na+)随溶液体积的变化曲线如图,下列说法正确的是( )
A.将Na2CO3溶液稀释需用到烧杯、玻璃棒、漏斗等仪器
B.图中x=5
C.将该Na2CO3溶液与足量盐酸反应最多收集100.8 L CO2
D.Na2CO3溶液的初始浓度为4.5 mol·L-1
4.(2025·湖南耒阳一中期中)V L K2SO4溶液中,含有K+ m g,则溶液中S的物质的量浓度为( )
A.39 mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
5.设NA为阿伏加德罗常数的值,则下列叙述中正确的是( )
A.在加热的条件下,1 mol Fe与1 mol Cl2完全反应时,转移的电子数为3NA
B.在0 ℃、101 kPa时,22.4 L氦气中含有2NA个氦原子
C.12 g NaHSO4固体中含有的阳离子数为0.1NA
D.标准状况下,22.4 L C6H12O6中含有6NA个O
6.某浓硫酸的说明如图所示,完成后面的填空。
硫酸 化学纯 CP
500 mL
品名:硫酸
化学式:H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84 g·cm-3
质量分数:98%
(1)该浓硫酸的物质的量浓度为 mol·L-1,从中取出100 mL,则该100 mL浓硫酸的物质的量浓度为 mol·L-1,含H2SO4的物质的量为 mol。
(2)如果取5 mL该浓硫酸,加水稀释至10 mL,那么稀释后的硫酸的质量分数 (填“大于”“小于”或“等于”)49%。
完成课后作业 第二章 第三节 第3课时
答案
第3课时 物质的量浓度
知识点一
1.(1)溶质 溶液 (2)×100% 2.单位体积
物质的量 cB mol·L-1(或mol/L) cB= 1 mol
对点训练
1.(1)× (2)× (3)×
2.A 1 L该溶液中含0.10 mol Ba(OH)2,含0.10 mol Ba2+,其质量为13.7 g,A正确,C错误;该溶液中,c(OH-)=2c[Ba(OH)2]=0.20 mol·L-1,B错误;17.1 g Ba(OH)2即0.10 mol Ba(OH)2溶于1 L水中,所得溶液的体积不是1 L,其物质的量浓度不是0.10 mol·L-1,D错误。
3.(1)1 mol 1 mol·L-1 1.5 mol 1.5 mol·L-1
1∶2∶3 微粒个数之比 (2)②③
4.(1)Na2CO3 0.01 mol·L-1 0.02 mol·L-1
(2)0.01 mol·L-1 10-4 mol
解析:(1)n(Na2CO3)==0.01 mol,c(Na2CO3)==0.01 mol·L-1,c(Na+)=2c(Na2CO3)=2×0.01 mol·L-1=0.02 mol·L-1。(2)从溶液中取出任意体积的液体,其物质的量浓度不变,即c(Na2CO3)=0.01 mol·L-1,n(Na2CO3)=0.01 mol·L-1×0.01 L=10-4 mol。
知识点二
对点训练
1.(1)× (2)× (3)× (4)×
2.C 根据溶液稀释时溶质的物质的量不变,c==0.05 mol·,答案为C项。
3.C Ca(NO3)2的物质的量浓度为= mol·L-1,N的物质的量浓度为 mol·L-1。
4.C 根据公式有c===11.8 mol·L-1。
5.B 无法确定溶液的体积,无法计算物质的量浓度。
知识点三
对点训练
1.C 1 mol N2与1 mol H2O的原子个数比为2∶3,A错误;已知气体在常温常压下,不能直接用标准状况下的气体摩尔体积进行计算,B错误;O3和O2均由氧原子构成,16 g的混合气体含1 mol氧原子,数目为NA,C正确;标准状况下,乙醇不是气体,因此2.24 L乙醇的物质的量远大于1 mol,D错误。
2.C 2.3 g Na的物质的量为0.1 mol,Na与O2反应中Na元素化合价由0价变为+1价,则0.1 mol Na与O2完全反应转移的电子数为0.1NA,A错误;H2O2的物质的量为0.5 mol,溶剂水中也含有氢原子,因此溶液中氢原子数大于NA,B错误;9.2 g Na的物质的量为0.4 mol,则Na先与HCl反应生成NaCl,之后过量的Na与水反应生成NaOH,因此所得溶液中Na+的个数为0.4NA,D错误。
3.D n(FeCl3)==0.1 mol,但Fe(OH)3胶粒是许多Fe(OH)3的集合体,则制备得到的胶粒数目远小于0.1NA,A错误;未给出溶液体积,无法计算OH-的数目,B错误;NaCl固体由Cl-和Na+构成,NaCl固体中不含分子,C错误;NO和N2O气体的物质的量之和为1 mol,二者每一分子都含一个O原子,则氧原子数为NA,D正确。
【随堂演练】
1.D 根据公式c=,n为溶质的物质的量,V为溶液的体积。A项,溶液的体积不等于1 L;B项,未标明是否处于标准状况,22.4 L HCl的物质的量不一定是1 mol;C项,浓盐酸与水混合后,溶液体积不是10 L;D项,n(NaOH)=0.25 mol,V[NaOH(aq)]=0.25 L,c(NaOH)=1 mol·L-1。
2.D ①不能算出溶液的质量,所以不能求出溶质的质量分数,错误;②从1 L 1 mol·L-1 NaOH溶液中取出100 mL,溶液的浓度不变,仍然是1 mol·L-1,正确;③没有考虑水中的氧原子,错误;④从1 L 1 mol·L-1 NaOH溶液中取出100 mL,溶液的浓度不变,所以100 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中含NaOH的物质的量为0.100 L×1 mol·L-1 =0.1 mol,正确。
3.D 溶液稀释用不到漏斗,A错误;溶液稀释过程中,溶质的物质的量不变,则2x=5×1.8,x=4.5,B错误;没有指明是标准状况,无法计算气体体积,C错误;c(Na2CO3)=c(Na+)=×1.8 mol·L-1×=4.5 mol·L-1,D正确。
4.B m g钾离子的物质的量为 mol,K+的物质的量浓度为=mol·L-1,根据c(K+)∶c(S)=2∶1可知,S的物质的量浓度为 mol·L-1×= mol·L-1。
5.C 1 mol Fe与1 mol Cl2反应时,Cl2不足量,反应过程中转移的电子数是2NA,A错误;氦气是单原子分子,在0 ℃、101 kPa时,22.4 L氦气的物质的量是1 mol,其中含有NA个氦原子,B错误;NaHSO4在熔融状态下电离产生Na+、HS,12 g NaHSO4固体的物质的量是0.1 mol,则其中含有的阳离子数为0.1NA,C正确;标准状况下,C6H12O6的状态不是气体,因此不能使用气体摩尔体积计算,D错误。
6.(1)18.4 18.4 1.84 (2)大于
解析:(1)由c=可知,密度为1.84 g·cm-3、质量分数为98%的浓硫酸的物质的量浓度为 mol·L-1=18.4 mol·L-1,溶液是均一、稳定的,从中取出100 mL,则该100 mL浓硫酸的物质的量浓度为18.4 mol·L-1,含H2SO4的物质的量为18.4 mol·L-1×0.1 L=1.84 mol。
(2)浓硫酸的密度大于水的密度,则取5 mL该浓硫酸,加水稀释至10 mL,那么稀释后的硫酸的质量分数大于98%÷2=49%。
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