高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量导学案

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量导学案，共18页。学案主要包含了物质的量浓度的基本概念，公式的简单计算，物质的量浓度与溶质的质量分数，溶液的稀释公式等内容，欢迎下载使用。
第17讲物质的量浓度


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知识精讲

一、物质的量浓度的基本概念
1. 定义：单位体积溶液里所含溶质B的物质的量，叫做B的物质的量浓度
2. 符号：_______________；
3. 单位：_______________；
4. 表达式：_____________。
【答案】cB mol/L（或mol·L-1）cB = nBV；

二、公式的简单计算
cB = nBV → nB = cB×V → V = nBcB
cB
n
V
1 mol/L
0.5 mol

3 mol/L

0.2 L

1 mol
500 mL
【答案】0.5L 0.6 mol 2 mol/L

三、物质的量浓度与溶质的质量分数
物理量
物质的量浓度
溶质的质量分数
定义
表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量
溶液里溶质质量与溶液质量的比值
表达式
cB = nBV
ω(B)＝　×100%　
单位
mol·L－1
1
转化关系
cB = 1000ρwM mol·L-1

四、溶液的稀释公式
溶液稀释时溶质的物质的量不变，即c1V1 = c2V2。
（c1、c2为稀释前后溶液的物质的量浓度，V1、V2为稀释前后溶液的体积）
举个例子
将5 mol·L-1 的盐酸10 mL稀释到200 mL，其物质的量浓度为多少？
5mol/L ×10mL= c2×200mL
c2 = 0.25 mol·L-1


对点训练

题型一：物质的量浓度的概念与基础计算
【例1】（2021·沭阳县修远中学高一月考）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水中配成NaOH溶液
B．常温常压下，将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L的盐酸
C．将1 L 0.5 mol·L－1的盐酸加热浓缩为0.5 L
D．从1 000 mL 1 mol·L－1的NaCl溶液中取出100 mL的溶液
【答案】D
【详解】
A．40g氢氧化钠固体溶于1 L水所得的溶液的体积已不是1L，物质的量浓度不是1 mol·L—1，故A错误；
B．常温常压下，22.4 L HCl的物质的量不是1 mol，所得盐酸的物质的量浓度不是1 mol·L—1，故B错误；
C．盐酸是恒沸液，将1 L 0.5 mol·L－1的盐酸加热浓缩为0.5 L的过程中，氯化氢和水都受热挥发，所得盐酸的物质的量浓度不是1 mol·L—1，故C错误；
D．从1 000 mL 1 mol·L－1的NaCl溶液中取出100 mL的溶液，氯化钠溶液的物质的量浓度仍为1 mol·L－1，故D正确；
故选D。
【变2-1】（2021·浙江高一月考）下列溶液中的c(Cl-)与550mL 1mol·L-1FeCl3，溶液中的c(Cl-)相等的是
A．150mL 1mol·L-1NaCl溶液 B．50mL 1mol·L-1NH4Cl溶液
C．150mL 3mol·L-1KCl溶液 D．100mL 1mol·L-1BaCl2溶液
【答案】C
【详解】
550mL 1mol·L-1FeCl3溶液中c(Cl-)=1mol/L×3=3mol/L；
A．150mL 1mol·L-1NaCl溶液中c(Cl-)=1mol/L，A不符合题意；
B．50mL 1mol·L-1NH4Cl溶液中c(Cl-)=1mol/L，B不符合题意；
C．150mL 3mol·L-1KCl溶液中c(Cl-)=3mol/L，C符合题意；
D．100mL 1mol·L-1BaCl2溶液中c(Cl-)=1mol/L×2=2mol/L，D不符合题意；
综上所述答案为C。

题型二：溶液呈电中性的计算
【例3】（2021·普宁市大长陇中学高三月考）已知某溶液中c(Na+)=0.2mol/L，c(Mg2+)=0.25 mol/L，c(Cl-)=0.4mol/L，如果溶液中还有SO，那么c(SO)应为
A．0.1 mol/L B．0.15molL C．0.3 mol/L D．0.5mol/L
【答案】B
【详解】
某溶液中c(Na+)=0.2mol/L，c(Mg2+)=0.25 mol/L，c(Cl-)=0.4mol/L，如果溶液中还有SO，根据溶液呈电中性，则c(SO)=[(0.2mol/L×1)+(0.25mol/L×2)-(0.4mol/L×1)]=0.15mol/L，故答案选B。

题型三：溶液的稀释/混合计算
【变4-1】（2021·邓州市第一高级中学校高一月考）将5的溶液a mL稀释至b mL，稀释后溶液中的物质的量浓度为
A．5a/b B．b/5a C．10a/b D．a/b
【答案】C
【详解】
溶液稀释时，溶质的物质的量不变，c(Mg(NO3)2)= =，Mg(NO3)2中含有2个硝酸根离子，则c()= c(Mg(NO3)2)×2=mol/L，综上所述，答案为C。

题型四：物质的量浓度与质量分数的换算
【例5】（2021·黑龙江齐齐哈尔·高二期末）实验室需要的硫酸溶液，现用市售98%浓硫酸(密度为)配制，用量筒取用的浓硫酸体积最适宜的是
A． B． C． D．
【答案】A
【分析】
依据稀释前后溶质的物质的量不变计算需要的浓硫酸的体积。
【详解】
实验室需要的硫酸溶液，需要选用100mL的容量瓶配制，98%的浓硫酸(密度为1.84g•mL -3)的物质的量浓度c===18.4mol/L，设需要浓硫酸体积V，稀释前后溶质的物质的量不变，有18.4mol/L×V=1mol•L-1×0.1L，解得：V=0.00543L=5.4mL，故选A。
【点睛】
本题的易错点为B，要注意实验室没有60mL的容量瓶。

【例7】（2020·浙江绍兴·高一月考）Na2CO3和NaOH的混合液100mL，先向其中滴加Ba(OH)2溶液至不产生沉淀为止，再向其中滴加稀盐酸至沉淀消失，产生的沉淀的质量与消耗盐酸的体积如图所示：

(1)原混合液中Na2CO3的物质的量浓度为______。
(2)原混合液中Na2CO3与NaOH的物质的量比为______。
【答案】0.1mol/L 1:2
【分析】
在100mL Na2CO3和NaOH的混合液中滴加Ba(OH)2溶液至不产生沉淀为止，此时混合液中含有BaCO3沉淀和NaOH，再滴加稀盐酸至沉淀消失，其中前40mL盐酸中和NaOH，后20mL盐酸溶解BaCO3沉淀。
【详解】
(1) BaCO3的质量为1.97g，根据碳酸根离子守恒，n(BaCO3)=n(Na2CO3)==0.01mol，c(Na2CO3)= 0.01mol÷0.100L=0.1mol/L；
(2) Na2CO3+ Ba(OH)2= BaCO3↓+2NaOH，已知Na2CO3的物质的量为0.01mol，生成的NaOH的物质的量为0.02mol；由图示可知，20mL盐酸能溶解0.01molBaCO3，根据BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑可知，20mL盐酸含n(HCl)=0.02mol；原溶液中的NaOH与滴加Ba(OH)2生成NaOH，共消耗40mL的HCl，即0.04mol，新生成的NaOH物质的量=0.02mol，故原溶液中NaOH的物质的量为0.02mol，原混合液中Na2CO3与NaOH的物质的量浓度比为0.01:0.02=1:2。


提分特训

【题1】（2021·全国高一课时练习）下列溶液中的与200mL 1 mol·L-1硝酸钡溶液中的相同的是
A．200mL 1 mol·L-1的硝酸钠溶液 B．100mL 1.5 mol·L-1的硝酸镁溶液
C．200mL 0.5 mol·L-1的硝酸铝溶液 D．100mL 2 mol·L-1的硝酸钾溶液
【答案】D
【详解】
由题意，1mol·L-1 Ba(NO3)2溶液中，=2mol/L。
A．1 mol·L-1 NaNO3溶液中，=1mol/L，故不选A项；
B．1.5 mol·L-1Mg(NO3)2溶液中，=3mol/L，故不选B项；
C．0.5 mol·L-1 Al(NO3)3溶液中，=1.5mol/L，故不选C项。
D．2 mol·L-1KNO3溶液中，=2mol/L，故选D项；
综上所述，本题正确答案为D。
【题2】（2021·宁夏沙坡头·中卫一中高一月考）下列叙述正确的是
A．1L水中溶解了40gNaOH后，所得溶液浓度为1mol·L-1
B．从1L2mol·L-1的NaCl溶液中取出0.5L，该溶液的浓度为1mol·L-1
C．配制1L0.1mol·L-1的CuSO4溶液，需用16g胆矾
D．将2.24L(标准状况)HCl气体溶于水制成100mL溶液，其物质的量浓度为1mol·L-1
【答案】D
【详解】
A．40gNaOH的物质的量为=1mol，溶于1L水后，由于溶液体积不等于1L，故溶液浓度不等于1mol/L，A错误；
B．溶液是均一、稳定的，溶液浓度和所取溶液的体积无关，故从1L2mol/L的NaCl溶液中取出0.5L，该溶液的浓度仍为2mol/L，B错误；
C．溶液中硫酸铜的物质的量n=cV=0.1mol/L×1L=0.1mol，由于1mol胆矾（CuSO4∙5H2O）能提供1 molCuSO4，故所需的胆矾为0.1mol，即需要胆矾的质量为0.1mol×250g/mol=25g，C错误；
D．标况下2.24LHCl的物质的量为=0.1mol，物质的量浓度c==1mol/L，D正确；
故选D。
【题3】（2021·临朐县实验中学高一月考）下列说法中正确的是
A．将322gNa2SO4·10H2O溶于1L水中，所得溶液的物质的量浓度为1mol·L-1
B．将1L2mol·L-1硫酸溶液加水稀释到2L，所得溶液的物质的量浓度为1mol·L-1
C．将1L18.4mol·L-1硫酸溶液加入到1L水中，所得溶液物质的量浓度为9.2mol·L-1
D．将336mL氯化氢溶于水，配成300mL溶液，所得溶液物质的量浓度为0.05mol·L-1
【答案】B
【详解】
A．322 g Na2SO4•10H2O物质的量为1mol，溶于1 L水中、则溶液体积不等于1L，所得溶液的物质的量浓度不等于1 mol/L，故A错误；
B．依据稀释溶液后溶质物质的量不变计算，将1 L 2 mol/L H2SO4溶液加水稀释到2 L，所得溶液的物质的量浓度为1 mol/L，故B正确；
C．18.4 mol/L的H2SO4溶液加入到1L水中、则溶液体积不等于1L，所得溶液物质的量浓度不等于9.2mol·L-1，故C错误；
D．未指明气体是否处于标准状况，溶质不一定是0.015mol，配成300mL溶液，所得溶液物质的量浓度不一定为0.05mol·L-1，故D错误；
故答案为B。
【题4】（2020·浙江高一期中）已知稀溶液有依数性，即单位体积的稀溶液中，非挥发性溶质的分子或离子数越多，该溶液的沸点越高。则下列溶液沸点最高的是
A．0.2mol·L-1NaCl溶液 B．0.2mol·L-1NH3·H2O溶液
C．0.1mol·L-1BaCl2溶液 D．0.1mol·L-1蔗糖溶液
【答案】A
【详解】
假设溶液的体积为1L。A．1LNaCl溶液中溶质的离子的总物质的量为1L×0.2mol/L×2=0.4mol； B．氨水中的溶质是挥发性溶质，则B不符合题意； C．1LBaCl2溶液溶质的离子的总物质的量为1L×0.1mol/L×3=0.3mol； D．1L蔗糖溶液中蔗糖的物质的量为1L×0.1mol/L=0.1mol； A中含0.4 mol离子，显然A离子数最多，A满足；
故选A。
【题5】（2020·南昌市新建区第二中学高二期末）下列关于物质的量浓度表述正确的是
A．0.3 mol·L-1的Na2SO4溶液中含有Na＋和SO的总物质的量为0.9 mol
B．50mL 1mol·L-1的KCl溶液和100mL 0.25 mol·L-1MgCl2溶液中，Cl-物质的量浓度相等
C．将10 mL 1 mol·L-1的H2SO4稀释成0.1 mol·L-1的H2SO4，可向其中加入100 mL水
D．含NA个Na＋的Na2O溶于水配成1 L溶液，Na＋的物质的量浓度为1 mol·L-1
【答案】D
【详解】
A．0.3 mol·L-1的Na2SO4溶液，没有体积，能计算Na＋和SO的总物质的量，故A错误；
B．物质的量浓度与体积无关，1mol·L-1的KCl溶液Cl-物质的量浓度为1mol·L-1，0.25 mol·L-1MgCl2溶液中Cl-物质的量浓度为0.5mol·L-1，故B错误；
C．根据溶质的物质的量守恒可得：，解得需要加水的体积为90 mL，故C错误；
D．根据钠元素守恒，含NA个Na＋的Na2O溶于水配成1 L溶液，Na＋的物质的量浓度为1 mol·L-1，故D正确；
故答案为D。
【题6】（2021·吉林延吉·延边二中高二月考）标准状况下，VL NH3溶解在1L水中(水的密度近似为1g∙mL−1)，所得溶液密度为ρg∙mL−1，溶质质量分数为ω，物质的量浓度为c mol∙L−1，则下列关系中不正确的是
A．ω= B．ω=
C．c= D．ρ=
【答案】D
【详解】
A．根据得到即ω=，故A正确；
B．根据ω=，故B正确；
C．，故C正确；
D．根据AC选项可得到或，故D错误；
综上所述，答案为D。
【题7】（2021·陕西长安一中高一月考）某结晶水合物的化学式为A·nH2O，其相对分子质量为M，在25℃时，ag晶体溶于bg水中即达饱和，形成密度为ρg/mL的溶液，下列表达式正确的是
A．饱和溶液中溶质的质量分数为：%
B．饱和溶液的物质的量浓度为：mol/L
C．饱和溶液的体积为：L
D．25℃时，A的溶解度为：g
【答案】A
【分析】
根据结晶水合物的相对分子质量和质量可求解物质的量，根据溶液密度和质量可求解溶液体积，进而结算溶液的物质的量浓度以及体积分数。晶体的物质的量为mol，溶质的质量为g，溶液的质量为(a+b)g，溶液的体积为mL，据此分析选择。
【详解】
A．饱和溶液中溶质的质量分数为：＝％，A正确；
B．饱和溶液的物质的量浓度为：，B错误；
C．饱和溶液的体积为mL，C错误；
D．设25℃时，A的溶解度为S，则，得，D错误；
答案为：A。
【题8】（2021·南岗·黑龙江实验中学高三开学考试）如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。据此下列说法正确的是
硫酸化学纯(CP)
(500mL)
品名：硫酸
化学式：
相对分子质量：98
密度：
质量分数：98%
A．该硫酸的物质的量浓度为9.2mol/L
B．该硫酸与等体积的水混合所得溶液的质量分数为49%
C．配制250mL4.6mol/L的稀硫酸需取该硫酸62.5mL
D．该硫酸与等质量的水混合所得溶液的物质的量浓度大于9.2mol/L
【答案】C
【详解】
A．该硫酸溶液的物质的量浓度为：，故A错误；
B．该硫酸与等体积的水混合相当于在等质量的基础加密度大硫酸，所以混合后溶液的质量分数大于49%，故B错误；
C．设配制200mL 4.6mol•L-1的稀硫酸需取该硫酸的体积为xL，故需选用250mL容量瓶，故配制的溶液为250mL 4.6mol/L的稀硫酸，根据溶液稀释前后溶质的物质的量不变可知：0.25L×4.6mol/L=x×18.4mol/L，解得x=62.5mL，故C正确；
D．硫酸浓度越小密度越小，若混合后质量为原来的2倍，密度小于原硫酸溶液，则体积大于原硫酸的2倍，稀释后溶质硫酸不变，所得溶液的物质的量浓度小于9.2mol/L，故D错误；
故选：C。


提分作业

【练1】（2021·江苏高一月考）与50 mL1 mol/L MgCl2溶液中的Cl-的物质的量浓度相等的是
A．150mL 1 mol/L 的NaCl溶液
B．75mL 0.5 mol/L 的CaCl2溶液
C．50mL2 mol/L 的KCl溶液
D．75mL1 mol/L 的FeCl3溶液
【答案】C
【详解】
50 mL 1 mol/L MgCl2溶液中Cl−的物质的量浓度c(Cl-)=1 mol/L×2=2 mol/L，
A．150 mL 1 mol/L的NaCl溶液中Cl−的物质的量浓度c(Cl-)=1 mol/L×1=1 mol/L；
B．75mL 0.5 mol/L 的CaCl2溶液中Cl−的物质的量浓度c(Cl-)=0.5 mol/L×2=1 mol/L；
C．50mL2 mol/L 的KCl溶液中Cl−的物质的量浓度c(Cl-)=2 mol/L×1=2 mol/L；
D．75 mL 1 mol/L的FeCl3溶液中Cl−的物质的量浓度c(Cl-)=1 mol/L×3=3 mol/L。
综上所述，合理选项为C。
故选C。
【练2】（2020·福建省漳平第一中学高一期中）下列操作所得溶液的物质的量浓度为1mol/L的是
A．100mL水中溶解0.1molHCl气体 B．100g水中溶解4gNaOH
C．将5.85gNaCl溶于水中得到100mL溶液 D．从500mL10mol/L稀盐酸中，取出50mL
【答案】C
【详解】
A．100mL水中溶解0.1molHCl气体，溶液体积大于100mL，浓度小于1mol/L，故A错误；
B．100g水中溶解4gNaOH，溶液的密度未知，无法求出溶液的体积，故B错误；
C．将5.85gNaCl溶于水中得到100mL溶液，溶质的物质的量为=0.1mol，物质的量浓度为=1mol/L，故C正确；
D．从500mL10mol/L稀盐酸中，取出50mL，溶液具有均一性，浓度仍为10mol/L，故D错误；
故选C。
【练3】（2021·江苏高一月考）下列关于物质的量浓度表述正确的是
A．0.2 mol/L Na2SO4溶液中含有Na+和SO总物质的量为0.6 mol
B．将62g Na2O溶于水中，配成1L溶液，所得溶质的物质的量浓度为1 mol/L
C．用1 L水吸收22.4L氯化氢(标况下)所得盐酸的浓度是1 mol/L
D．10g 98%的硫酸(密度为1.84gcm-3)与10ml 18.4 mol/L的硫酸浓度相等
【答案】D
【详解】
A．溶液体积未知，无法计算Na+和SO物质的量，故A错误；
B．62g Na2O的物质的量为1mol，溶于水后与水反应生成氢氧化钠的物质的量为2mol，则配成1L溶液，所得溶质的物质的量浓度为2 mol/L，故B错误；
C．用1L水吸收22.4L氯化氢（标况下）所得盐酸的体积不是1L，无法计算盐酸物质的量浓度，故C错误；
D．根据公式，则10g 98%的硫酸（密度为1.84g·cm—3）与10mL 18.4mol·L—1的硫酸的浓度是相同的，故D正确；
答案选D。
【练4】（2021·江苏苏州·高一月考）某溶液中仅含有Na+、Mg2+、SO、Cl-四种离子其物质的量浓度之比为c(Na+)：c(Mg2+)：c(Cl-)=3：5：5，若Na+浓度为3mol·L-1。则SO的浓度为
A．2mol·L-1 B．3mol·L-1 C．4mol·L-1 D．8mol·L-1
【答案】C
【详解】
溶液中c(Na+)：c(Mg2+)：c(Cl-)=3：5：5，若Na+浓度为3mol·L-1，则c(Mg2+)=5mol·L-1，c(Cl-)=5mol·L-1，根据电荷守恒可知，c(Na+)+2c(Mg2+)=c(Cl-)+2c()，带入数据可得，c()=4mol·L-1，故答案为C。
【练5】（2021·江苏昆山·周市高级中学高一月考）向等体积等浓度的AgNO3溶液中，分别滴加NaCl、MgCl2、AlCl3溶液，均恰好完全生成沉淀。则NaCl、MgCl2、AlCl3的物质的量之比为
A．1：2：3 B．3：2：1
C．6：3：2 D．9：3：1
【答案】C
【详解】
向等体积等浓度的AgNO3溶液中，分别滴加NaCl、MgCl2、AlCl3溶液，均恰好完全生成沉淀，即三种溶液中含有的Cl的物质的量相等，故有：ｎ1=2ｎ2=3ｎ3，得ｎ1：ｎ2：ｎ3=6：3：2，故答案为：C。
【练6】（2019·罗平县第二中学高一期末）500mL的KAl(SO4)2溶液中含有3.9g的K+，则该溶液中c(Al3+)为
A．1mol/L B．0.4mol/L C．0.2mol/L D．0.1mol/L
【答案】C
【详解】
3.9g K+为0.1mol，故K+的浓度为=0.2mol/L，因硫酸铝钾中钾离子和铝离子的个数比为1:1，钾离子和硫酸根的物质的量浓度比为1:1，则c(Al3+)=0.2mol/L。
答案为C。
【练7】（2021·全国高一课时练习）浓度均为0.1mol•L-1的KCl、CaCl2溶液等体积混合，下列说法错误的是
A．混合前CaCl2溶液中c(Cl-)=0.2mol•L-1
B．混合前KCl、CaCl2溶液中c(Cl-)之比为1∶2
C．混合前后K+、Ca2+的物质的量不变
D．混合溶液中c(Cl-)=0.3mol•L-1
【答案】D
【详解】
A．c(CaCl2)=0.1mol•L-1，则混合前CaCl2溶液中c(Cl-)=0.2mol•L-1，A正确；
B．c(KCl)=0.1mol•L-1，c(CaCl2)=0.1mol•L-1，则混合前KCl、CaCl2溶液中c(Cl-)之比为0.1mol•L-1：0.2mol•L-1=1∶2，B正确；
C．KCl、CaCl2溶液等体积混合后，没有化学反应发生，所以混合前后K+、Ca2+的物质的量不变，C正确；
D．设两份溶液的体积都为1L，则混合溶液中c(Cl-)==0.15mol•L-1，D错误；
故选D。
【练8】（2020·浙江高一期末）对1L1mol•L-1氯化镁溶液的理解，不正确的是
A．95g无水氯化镁溶于1L水中即可得到上述溶液
B．该溶液中含有95g溶质
C．该溶液中氯离子的物质的量浓度为2mol•L-1
D．从该溶液中取出100mL，其物质的量浓度为1mol•L-1
【答案】A
【详解】
A．95g无水氯化镁的物质的量为1mol，溶于1L水后所得溶液的体积不是1L，所以溶液的浓度不是1mol•L-1，A不正确；
B．该溶液中含有溶质的质量为1L×1mol•L-1×95g/mol=95g，B正确；
C．氯化镁与氯离子的关系为MgCl2——2Cl-，则1mol•L-1氯化镁溶液中，所含氯离子的物质的量浓度为2mol•L-1，C正确；
D．溶液是均一的混合物，所以从该溶液中取出的一部分溶液，其物质的量浓度为1mol•L-1，D正确；
故选A。