【同步讲义】高中化学（苏教版2019）必修第一册--2.2.1 物质的量浓度 讲义

第二单元 溶液组成的定量研究

第1课时 物质的量浓度

知识点01  物质的量浓度

1．含义

溶质（用字母B表示）的物质的量浓度是指____________中所含溶质B的__________的物理量。符号为__________，常用单位为__________。

2．表达式

cB＝。如1 L溶液中含有1 mol溶质，溶质的物质的量浓度就是__________ mol·L－1。

其中，公式中的V指的是__________体积而不是溶剂的体积。

【即学即练1】下列有关物质的量浓度的说法正确的是（    ）

A．将5.85gNaCl溶解在1L水中，可以得到0.1mol·L-1的NaCl溶液

B．将100mL0.1mol·L-1的NaCl溶液分成20mL和80mL两份，每一份中溶质的物质的量浓度相等

C．将100mL0.1mol·L-1的NaCl溶液分成20mL和80mL两份，每一份中溶质的物质的量相等

D．向50mL0.2mol·L-1的NaCl溶液中加入50mL水，可以得到0.1mol·L-1的NaCl溶液

知识点02  与物质的量浓度有关的计算

1．与物质的量浓度有关的计算

根据物质的量浓度的定义，可以求解溶质的物质的量浓度(c)、溶质的物质的量(n)和溶液的体积(V)：

n=__________    V=__________

2．物质的量与各物理量之间的关系：

以物质的量为中心，可以将各物理量联系起来进行计算。

【即学即练2】100mL0.2mol·L-1的Na2SO4溶液中，n(Na2SO4)=____________，c(Na+)=____________，n(Na+)=_____________。取出10mL该溶液，n(Na2SO4)=__ ___________，c(Na+)=______________，n(Na+)=_____________。

考法01  物质的量浓度的概念

1．溶液浓度的表示方法

(1)溶质的质量分数

质量分数是指溶质的质量占溶液质量的百分数，可用以下公式表示：

溶质的质量分数=×100%

配制一定质量分数的溶液的方法（以配制100g 15%NaCl溶液为例）：

用天平称取25gNaCl固体，用天平称取75g水（或用量筒量取75mL水），将NaCl溶解在水中，用玻璃棒搅拌。

(2)对溶质的物质的量浓度的概念的理解

①一定物质的量浓度的某溶液，其浓度不因所取体积不同而变化。

②表达式中的体积(V)是指溶液的体积，不是溶剂的体积，也不是溶质与溶剂的体积之和。

③计算时要找准溶质。比如Na2O溶于水，溶质是NaOH而不是Na2O。

④若将气体通入溶液中，则不能将气体体积与溶剂体积进行简单加和。例如：将1 L HCl气体(标准状况)通入1 L 1 mol·L－1盐酸中，盐酸的体积将发生变化，既不等于1 L，也不等于2 L，准确的体积需要通过计算求得。

⑤溶液与溶液相混合，除特殊说明溶液体积可相加外，其他情况仍用公式V溶液＝计算。

【典例1】(1)62 g Na2O溶于水配成1 L溶液，溶质的物质的量浓度为__________。

(2)250 g胆矾溶于水得到1 L溶液，所得CuSO4溶液中溶质的物质的量浓度为________。

(3)0.3 mol·L－1 Na2SO4溶液中的Na＋浓度与0.3 mol·L－1 NaCl溶液中的Na＋浓度______________(填“相等”或“不相等”)。

(4)100 mL 0.2 mol·L－1的H2SO4溶液中含H2SO4________ mol，含H＋________个。

考法02  有关物质的量浓度的计算

1．根据定义式计算溶质的物质的量浓度

根据概念表达式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(n)和溶液的体积(V)，据此求出溶质的物质的量浓度cB。

【典例2】游泳池里的水一般常加适量的硫酸铜，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。

2．气体体积（标准状况下）与溶质的物质的量浓度的关系

若已知溶液的体积

【典例3】用1 L水吸收560 L氨气(标准状况)，所得氨水的密度是0.90 g·mL－1，求：

(1)氨气的物质的量是______________。

(2)所得氨水的物质的量浓度是______________。

3．溶液中离子浓度的计算

(1)单一溶液中溶质组成计算

根据组成规律求算：在溶液中，阴离子与阳离子浓度之比等于化学组成中阴、阳离子个数之比。

如K2SO4溶液中：c(K＋)＝2c(SO)＝2c(K2SO4)。

(2)混合溶液中电荷守恒计算

根据电荷守恒，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。

如在Na2SO4、NaCl混合溶液中，c(Na＋)＝2c(SO)＋c(Cl－)，c(Na＋)、c(Cl－)分别为7 mol/L、3 mol/L，则c(SO)＝ mol/L＝2 mol/L。

【典例4】在NaCl、MgCl2、MgSO4形成的混合溶液中，c(Na＋)＝0.10 mol·L－1，c(Mg2＋)＝0.25 mol·L－1，c(Cl－)＝0.20 mol·L－1，则c(SO)为(　　)

A．0.15 mol·L－1 B．0.10 mol·L－1 C．0.25 mol·L－1 D．0.20 mol·L－1

考法03  溶液的稀释或混合问题

1．溶液的稀释或混合的计算依据

(1)将浓溶液加水稀释，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)同一溶质不同浓度的两溶液相混合，混合后，溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。

c1·V1＋c2·V2＝c(混)·V(混)

m1·w1＋m2·w2＝m(混)·w(混)

2．混合后溶液的体积

①若题目中指出不考虑溶液体积的改变，可认为是原两溶液的体积之和；

②若题目中给出混合后溶液的密度，应根据V(混)＝＝来计算。

【典例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，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·L－1，SO的物质的量浓度为________mol·L－1。

题组A  基础过关练

1．在物质的量浓度公式c＝中，n是指(　　)

A．溶液的物质的量   B．溶质的物质的量

C．溶剂的物质的量   D．物质的量

2．标准状况下，将11.2 L的氯化氢气体溶于水配成1 L溶液，所得溶液的浓度是(　　)

A．2 mol·L－1       B．1.5 mol·L－1       C．1 mol·L－1   D．0.5 mol·L－1

3．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，再加蒸馏水直到溶液体积为250 mL

4．下列溶液中，氯离子浓度最大的是(　　)

A．100 mL 1 mol·L－1的NaCl溶液          B．150 mL 1 mol·L－1的MgCl2溶液

C．10 mL 1 mol·L－1的AlCl3溶液     D．200 mL 1 mol·L－1的HCl溶液

5．1mol·L-1硫酸溶液的含义是（     ）

A．1L水中含有1 mol硫酸

B．1L溶液中含1 molH+

C．将98g硫酸溶于1L水所配成的溶液

D．指1L硫酸溶液中含有98g H2SO4

6．0.3 mol NaCl固体溶于水配成200 mL溶液，溶液浓度为 (　　)

A．0.3 mol·L－1   B．0.15 mol·L－1

C．1.5 mol·L－1   D．0.015 mol·L－1

7．50 mL 0.6 mol·L－1 NaOH溶液，含NaOH的物质的量为 (　　)

A．0.03 mol      B．0.04 mol      C．0.05 mol    D．0.06 mol

8．下列溶液中Cl-浓度与50 mL 1 mol·L-1 AlCl3溶液中Cl-浓度相等的是（     ）

A．150 mL 1 mol·L-1的NaCl溶液

B．75 mL 2 mol·L-1 NH4Cl溶液

C．25 mL 2 mol·L-1的KCl溶液

D．75 mL 1 mol·L-1的FeCl3溶液

9．2 g NaOH固体溶于水配成250 mL溶液，从中取出50 mL，则这50 mL NaOH溶液的物质的量浓度为(　　)

A．0.04 mol·L－1        B．0.2 mol·L－1    C．1 mol·L－1   D．2 mol·L－1

10．在400 mL2 mol·L-1H2SO4溶液中，溶质的质量是__________________，此溶液中H+的物质的量浓度为__________________，SO42-的物质的量浓度为                。

11．（1）0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中，Na+的物质的量浓度为_________，CO32-的物质的量浓度为_________。

（2）含MgCl2 4.75g的溶液100mL，其中，MgCl2的物质的量浓度为______________，Cl-的物质的量浓度为______________，MgCl2的物质的量为__________。

12．填空

（1）2.7g H2O与_____molCO2所含的氧原子数目相同，与________个CH4分子中所含的氢原子数相同

（2）a g Fe的物质的量是__________，Fe原子的个数是_______________

（3）a mol H2SO4中含b个O原子，则NA如何表示_______________________

（4）5.3g Na2CO3中含有Na+的个数是____________，CO32-的物质的量是___________

（5）含相同氧原子数的SO2与SO3，其物质的量比为__________，质量比为___________

题组B  能力提升练

1．下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L－1的是(　　)

A．将40 g NaOH溶解于1 L水中

B．将22.4 L氯化氢气体溶于水配成1 L溶液

C．将1 L 10 mol·L－1 的浓盐酸与9 L水混合

D．将10.6 g Na2CO3溶解于少量水中，再加蒸馏水直到溶液体积为100 mL

2．今有0.1 mol·L－1 Na2SO4溶液300 mL、0.1 mol·L－1 MgSO4溶液200 mL和0.1 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液100 mL，这三种溶液中硫酸根离子的浓度之比是(　　)

A．1∶1∶1        B．1∶1∶3      C．3∶2∶3     D．3∶2∶2

3．设NA为阿伏加德罗常数，下列关于0.2 mol·L-1的Ba(NO3)2溶液不正确的说法是（     ）

A．2 L溶液中有阴、阳离子总数为0.8NA

B．500mL溶液中NO3-离子浓度为0.4 mol·L-1

C．500mL溶液中Ba2+离子浓度为0.2 mol·L-1

D．500mL溶液中NO3-离子总数为0.2NA

4．(1)物质的量浓度为2 mol·L－1的H2SO4溶液250 mL，含H2SO4的物质的量为________。

(2)已知75 mL 2 mol·L－1的NaOH溶液的质量为80 g，则该溶液中溶质的质量分数为________。

5．将24.4 g NaOH固体溶于水配成100 mL溶液，其密度为1.219 g·mL－1。

(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为________。

(2)该溶液中NaOH的质量分数为________。

(3)从该溶液中取出10 mL，其中NaOH的物质的量浓度为________，NaOH的质量分数为________，溶液的密度为________，含NaOH的质量为________，含NaOH的物质的量为________。

(4)将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL，稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为________。

题组C  培优拔尖练

1．现有一瓶500mL的矿泉水，其水质成分表中标示其“Ca2+”含量为4 mg·L-1，则其物质的量浓度为（   ）

A．1×10-4mol·L-1       B．2×10-4mol·L-1         C．0.5×10-4mol·L-1       D．1×10-3mol·L-1

2．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（    ）

A．NA个氧气分子与NA个氖气分子的质量比是4∶5 

B．17gOH-与19gH3O+所含电子数相等

C．14g14C和12g12C所含的中子数相等

D．11.2LCO2与常温常压下8.5gNH3所含分子数相等

3．如图是病人输液用的葡萄糖(分子式为C6H12O6)注射液的标签上的部分内容。据标签所提供的信息，以下说法错误的是(　　)

A．该注射液中葡萄糖的质量分数是5%

B．葡萄糖的摩尔质量为180 g·mol－1

C．该注射液的密度约为1 g·cm－3

D．该注射液中葡萄糖的物质的量浓度约为0.014 mol·L－1

4．在标准状况下的a L 氯化氢气体溶于1 000 g水中，得到的盐酸密度为b g·cm－3，则该盐酸中溶质的物质的量浓度是(　　)

A. mol·L－1 B. mol·L－1

C. mol·L－1 D. mol·L－1

5．过氧化钠能与水反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，某同学欲用该反应制取标准状况下的氧气1.12 L。

(1)计算需要称取过氧化钠的质量。

(2)反应后生成NaOH的物质的量是多少？

6．在0.4 L由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合液中，部分离子浓度大小如图所示，回答下列问题：

(1)该混合液中，NaCl的物质的量为________ mol，溶质MgCl2的质量为________ g。

(2)该混合液中CaCl2的物质的量为________ mol，将该混合液加水稀释至体积为1 L，稀释后溶液中Ca2＋的物质的量浓度为________ mol·L－1。

(3)向该稀释后的溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，可得到沉淀________ mol。