第四讲、物质的量浓度

第三节物质的量浓度1．理解物质的量浓度的概念，并能与其他浓度表示方法进行比较。2．熟练掌握物质的量浓度的配制方法，步骤及误差分析。3．灵活应用物质的量浓度很好地分析解决实际问题。一、物质的量浓度1．定义单位体积溶液所含溶质的

来表示溶液组成的物理量。2．单位

或

。物质的量mol·L－1mol·m－33．表达式溶液中溶质B的物质的量(nB)、溶液体积(V)和溶质的物质的量浓度(cB)三者关系式：

。

二、一定物质的量浓度溶液的配制1．仪器：

、

、量筒、烧杯、

、胶头滴管等。天平玻璃棒容量瓶2．容量瓶的使用(1)规格容量瓶上标有刻度线、

和

，常见的容量瓶有

mL、

mL、

mL、1000mL(如右图)等几种。(2)用途用于配制

的溶液。温度规格100200500一定物质的量浓度(3)使用方法和注意事项①查漏：检查方法是。往瓶内加水，塞好瓶塞(瓶口和瓶塞要干，且不涂任何油脂等)，用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立过来，观察瓶塞周围是否有水漏出(用滤纸条在塞紧瓶塞的瓶口处检查)，如不漏水，把瓶塞旋转180°塞紧，仍把瓶倒立过来，再检验是否漏水②不能用来进行

或

，也不能作反应容器或长时间贮存溶液。③容量瓶容积是在瓶身所标温度下确定的，不能将热溶液转移入容量瓶。④一种容量瓶只能配制一定体积溶液。3．配制步骤：①

；②

(量取)；③

(稀释)；④转移；⑤

；⑥

；⑦摇匀。溶解稀释计算称量溶解洗涤定容三、溶解度1．溶解度(1)概念：一定条件下，某固态物质在

溶剂里达到

时所溶解的质量。100g饱和(2)影响因素：

。①大多数固体物质的溶解度随温度的升高而显著增大，如KNO3、NaOH等。②少量固体物质的溶解度随温度的升高变化不大，如

。③极个别物质的溶解度随温度的升高而减小，如

。溶剂的性质和温度NaClCa(OH)2(3)计算式(用S表示溶质的溶解度)2．溶质的质量分数(w)(1)计算公式为：w＝ 。(2)饱和溶液中溶质的质量分数w＝【探究与讨论】1．把20gNaOH固体溶于500mL水中形成的溶液即为1mol·L－1的NaOH溶液吗？[提示]不是。20gNaOH固体就是0.5mol，而溶于500mL水中，得到的不是0.5L溶液。2．称量氢氧化钠时，能否在托盘天平两端各放一张大小相同的纸片？[提示]不能。称量药品时，一般的，放在纸片上称量，而吸湿性和腐蚀性强的药品应该在玻璃器皿中称量。一、物质的量浓度归纳溶质物质的量浓度的有关计算(1)利用公式：c(B)＝

(2)溶液的稀释定律①溶质的质量守恒：m(浓)×w(浓)＝m(稀)×w(稀)②溶质的物质的量守恒：c(浓)×V(浓)＝c(稀)×V(稀)(3)溶质的物质的量浓度c(B)与溶质的质量分数(w)之间的换算，按1L溶液推导：(4)气体溶于水的物质的量浓度的计算在标准状况下，一定体积气体溶于水后所得溶液物质的量浓度的计算式中ρ为溶液密度，M为气体的摩尔质量，V气为气体体积，V水为水的体积。(5)配制一定物质的量浓度溶液时的计算①当以固体物质配制溶液时需要计算所称量固体的质量。根据

＝cV这一关系，得：m＝cV·M。如果被称量物是无水物，则M为无水物的摩尔质量；当被称量物为结晶水合物时，则M是结晶水合物的摩尔质量。②当以浓溶液配制稀溶液时，虽然溶液被稀释但溶质不变计算公式为：c1V1＝c2V2。二、配一定物质的量浓度溶液的误差分析根据c＝ 判断，误差来源的根本原因是：溶质的质量mB和溶液的体积V，若在操作中造成mB偏大或V偏小，则c偏大，若造成m偏小或V偏大，则c偏小。(1)称量误差分析①天平的砝码沾有其他物质或生锈。(mB偏大，cB偏高)②调整“0”点时，游码在大于0的位置。(mB偏小，cB偏低)③在敞口容器中称量NaOH、CaCl2、CuSO4、MgCl2等易吸收水的物质。(mB偏小，cB偏低)④称量已部分风化的Na2CO3·10H2O、CuSO4·5H2O等。(mB偏大，cB偏高)⑤用量筒量取浓溶液时，仰视读数。(mB偏大，cB偏大)，如图1。(2)配制过程误差分析①称好后的药品放入烧杯时，有少量洒在烧杯外。(mB偏小，cB偏低)②溶解搅拌时有部分液体溅出。(mB偏小，cB偏低)③转移时有部分液体溅出。(mB偏小，cB偏低)④未洗涤烧杯和玻璃棒2次～3次。(mB偏小，cB偏低)

⑤未冷却至20℃，且配制溶液时是放热过程(V偏小，cB偏高)；溶解过程是吸热，未恢复到室温(20℃)(V偏大，cB偏低)。⑥在定容时，仰视读数(V偏大，cB偏低)，俯视读数(V偏小，cB偏高)如图1、2。⑦在定容时加水超过刻度线，再用胶头滴管吸出多余部分。(V偏大，cB偏低)⑧洗涤容量瓶后，未干燥，瓶中有少量蒸馏水。(无影响)三、溶液和溶解度的说明1．溶液的组成任一溶液都是由溶质和溶剂组成的。2．饱和溶液在一定温度下，在一定量的溶剂里不能继续溶解某种溶质的溶液，叫该溶质的饱和溶液。3．固体物质的溶解度一定温度下，在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解溶质的质量。说明：(1)固体物质溶解度的单位一般是克(g)。(2)气体的溶解度是指在一定温度和压强下，在1体积水(溶剂)中达到饱和状态时所溶解气体的体积。(3)大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大，如KNO3、NaOH等；少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小，如Ca(OH)2；NaCl的溶解度随温度的升高改变不大。固体物质的溶解度不受压强的影响。气体物质的溶解度一般随温度的升高而减小，随压强的增大而增大。

标准状况下336L的NH3溶于1L水中，所得溶液的质量分数为________，若该溶液的密度为ag·cm－3，则物质的量浓度为________。将上述氨水全部转化为NH4Cl，所需4mol·L－1的盐酸的体积________。[解析]

氨水的质量分数＝20.32%氨水的物质的量浓度[答案]

20.32%

11.95amol·L－1

3.75L

由(NH4)2SO4和MgSO4组成的混合物共mg，溶于水中配制10L溶液，测得此溶液中c( ＝0.15mol/L，c(Mg2＋)＝0.10mol/L，则所配溶液中NH4+的物质的量浓度是 (

)A．0.10mol/L

B．0.05mol/LC．0.15mol/L D．0.01mol/L[答案]

A

实验室配制480mL0.600mo1·L－1的NaCl溶液，有如下操作步骤：①把称量好的NaCl晶体放入小烧杯中，加适量蒸馏水溶解②把①所得溶液小心转入500mL容量瓶中③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1cm～2cm处，改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤的液体都小心转入容量瓶，并轻轻摇匀⑤将容量瓶瓶塞塞紧，充分摇匀请填写下列空白：(1)操作步骤的正确顺序为(填序号)________。(2)实验室有如下规格的容量瓶：①100mL，②250mL，③500mL，④1000mL，本实验选用________。(3)本实验用到的基本实验仪器除容量瓶、玻璃棒外，还有__________________________________。(4)需要使用玻璃棒的操作有________(填步骤序号)，其作用为__________________________________

(5)误差分析：(填“偏高”“偏低”或“无影响”)①称量NaCl时，物码倒置(1g以下用游码)________。②某同学观察液面的情况如图所示，对所配溶液浓度将有何影响？________。③没有进行操作步骤④________。④加蒸馏水时不慎超过了刻度线，立即用胶头滴管将多余的水吸出________。⑤容量瓶原来有少量水________。[要点]

(1)容量瓶的常用规格有100mL、250mL、500mL等。(2)固体药品的称量方法。(3)一定物质的量浓度的溶液的配制时，误差分析依据是c＝

[解析]

(1)实验操作步骤为称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀。(2)容量瓶的规格相对固定，当所配溶液的体积与容量瓶规格不符时，应选择规格稍大的。(3)选择仪器时特别注意不能遗漏特别小的仪器，如药匙、胶头滴管等。(4)溶液配制过程中玻璃棒有两种用途：搅拌和引流。(5)进行误差分析时，应结合c＝分别分析错误操作对n和V的影响，进而确定对实验结果的影响。

[答案]

(1)①②④③⑤

(2)③

(3)天平、药匙、烧杯、胶头滴管、量筒(4)①②③④

①：搅拌，促进溶解；②③④：引流(5)①偏低②偏高③偏低④偏低⑤无影响

实验室用密度为1.25g/mL，质量分数为36.5%浓盐酸配制240mL0.1mol/L的盐酸溶液，请回答下列问题：(1)浓盐酸的物质的量浓度为________。(2)配制240mL0.1mol/L的盐酸溶液应量取浓盐酸体积/mL应选用容量瓶的规格/mL(3)配制时，其正确的操作顺序是(字母表示，每个字母只能用一次)________。A．用30mL水洗涤________2～3次，洗涤液均注入容量瓶，振荡。B．用量筒准确量取所需的浓盐酸的体积，沿玻璃棒倒入烧杯中，再加入少量水(约30mL)，用玻璃棒慢慢搅动，使其混合均匀。C．将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入容量瓶中。D．将容量瓶盖紧，反复倒转，摇匀。E．改用________加水，使溶液凹面恰好与刻度线相切。F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度____________处。(4)操作A中，将洗涤液都移入容量瓶，其目的是________。(5)若实验过程中出现如下情况如何处理？①加蒸馏水时不慎超过了刻度线___________________________________

②向容量瓶中转移溶液时不慎有液滴滴在容量瓶外面_______________________________

[解析]

本题主要考查一定物质的量浓度溶液配制时的注意事项和误差分析。(3)BCAFED(5)一定物质的量浓度溶液配制中一旦出现误差，只能重新配制。[答案]

(1)12.5mol/L

(2)2

250(3)BCAFED烧杯内壁和玻璃棒胶头滴管1～2cm(4)保证溶质全部转移入容量瓶，减少误差(5)①重新配制②重新配制

如图中A、B、C为三种物质的溶解度曲线，请回答问题：(1)t2℃时，A、B、C的饱和溶液各wg，冷却至t1℃时，析出晶体最多的是________，无晶体析出的是________。(2)欲使C物质从饱和溶液中结晶出来，可采用________的方法；若使B物质从饱和溶液中结晶出来，最好采用____________的方法。(3)当A中混有少量B物质时，可以用____________________法提纯。[要点]

对溶解度曲线要注意理解“点、线”的含义，溶解度曲线上的“点”表示某温度时该物质的溶解度，同时表示该温度时饱和溶液的组成，如t℃时，某物质的溶解度是Sg，说明t℃时该物质饱和溶液的组成为：每(100＋S)g溶液中含溶质Sg，溶液中溶质的质量分数为×100%。溶解度曲线外的“点”表示不饱和或过饱和溶液。溶解度曲线的“线”表示物质的溶解度随温度变化的情况。如例3图中C的溶解度随温度的升高而减小，A的溶解度随温度的升高而增大，B的溶解度随温度的升高略有增大。

[解析]

(1)由图看出，A、B物质随温度升高溶解度增大，C物质随温度升高溶解度减小，从t2℃降温至t1℃时，A物质析出晶体最多，C物质由饱和溶液变为不饱和溶液。(2)要析出C物质可采用升温结晶的方法，要析出B物质，可采用蒸发溶剂的方法。(3)因为A物质与B物质的溶解度受温度影响差别比较大，冷却热饱和溶液可除去A中混有的少量B(B留在溶液里)。[答案]

(1)A

C

(2)升温结晶蒸发溶剂(3)降温结晶即冷却热饱和溶液

如图是几种盐的溶解度曲线，下列说法正确的是(

)A．40℃时将35gNaCl溶于100g水中，降温至0℃，可析出NaCl晶体B．20℃时KNO3饱和溶液的质量分数是31.6%C．60℃时，200g水中溶解80gCuSO4达饱和，当降至30℃时，可析出30gCuSO4晶体D．30℃时，将35gKNO3和35gNaCl同时溶于100g水中，蒸发时先析出的是NaCl[解析]

题中设置9个数据4个温度，但切勿落入复杂计算的圈套。识破迷惑，结合图意，用排除法，就可得出正确答案。因为A项中35gNaCl于100g水中0℃时还未饱和，当然不可能有晶体析出；B项中，20℃时KNO3的溶解度为31.6g，该温度下饱和溶液中溶质的质量分数比此小；C项中如果析出无水CuSO4，则析出晶体为30g，但析出硫酸铜晶体带有结晶水，故析出晶体质量肯定大于30g。A、B、C均被淘汰，D便是本题的正确答案了。[答案]

D1．设NA为阿伏加德罗常数，下列对于0.3mol/L硫酸钾溶液的说法不正确的是 (

)A．1L溶液中含有0.6NA个钾离子B．1L溶液中含有钾离子和硫酸根离子总数为0.9NAC．2L溶液中钾离子浓度为1.2mol/LD．2L溶液中含有硫酸根离子0.6NA个[答案]

C2．下列有关微粒或物质的“量”的叙述不正确的是(

)A．浓度分别为2mol·L－1和1mol·L－1的Na2CO3溶液中，c(CO32-)的比值为2∶1B．常温常压下，16gO2和O3混合气体中含有NA个氧原子C．46gNO2和N2O4混合气体的物质的量之和大于0.5mol，小于1molD．向饱和CuSO4溶液中加入1molCuSO4固体，则析出的晶体的质量大于250g[解析]

A项，浓度不同的Na2CO3溶液中 的水解程度不同，且浓度越小，水解程度越大，所以两Na2CO3溶液中c( )的比值应大于2∶1；B项，由于O2和O3混合气体中只有氧原子，所以16g混合气体中氧原子的个数为NA；C项，NO2和N2O4中N原子与O原子的个数比都为1∶2，当其中含NO2较多时，物质的量数值较大，极值为1mol，而N2O4较多时，物质的量数值较小，极值为0.5mol，所以混合气体的物质的量数值处于0.5mol到1mol之间；D项，加入的是CuSO4固体，但由于溶液为饱和溶液，所以会发生：CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O，若只根据1molCuSO4来计算就可得晶体250g，但由于反应消耗了溶剂水，所以会析出更多的晶体。[答案]

A3．有Na2SO4和Fe2(SO4)3的混合溶液，已知其中Fe3＋的物质的量浓度为0.4mol/L， 的物质的量浓度为0.7mol/L，则此溶液中Na＋的物质的量浓度为 (

)A．0.1mol/L

B．0.15mol/LC．0.2mol/L D．0.25mol/L[解析]

根据电荷守恒原理可知，混合溶液中Na＋、Fe3＋所带的正电荷总数等于 所带的负电荷总数，于是有c(Na＋)×1＋c(Fe3＋)×3＝c()×2，即c(Na＋)＋3×0.4mol/L＝2×0.7mol/L，解得c(Na＋)＝0.2mol/L。[答案]

C4．精确配制一定物质的量浓度的NaOH溶液，下面实验操作中正确的是 (

)A．称量时，将NaOH固体直接放在天平托盘上面的纸上B．将称好的NaOH固体放入容量瓶中，加入少量水溶解C．在烧杯中溶解NaOH固体后，立即将所得溶液注入容量瓶中D．将烧杯中已冷却的NaOH溶液注入未经干燥的容量瓶中[解析]

A错误，称量NaOH时需放在玻璃器皿中称量，因NaOH有腐蚀性；B错误，应先将称好的NaOH放入烧杯中溶解，再转移至容量瓶；C错误，NaOH在烧杯中溶解待冷却至室温后方可转入容量瓶中；D正确，容量瓶未干燥对结果无影响。[答案]

D5．甲、乙两物质的溶解度曲线如图所示。下列叙述中正确的是 (

)A．t1°C时，在100g水中放入60g甲，其溶质的质量分数为37.5%B．t1°C时，甲和乙的饱和溶液的物质的量浓度一定相等C．t2°C时，甲和乙的饱和溶液中溶质的质量分数一定相等D．t2°C时，分别在100g水中各溶解20g甲、乙，同时降低温度，甲先达到饱和[解析]

t1°C时甲、乙的饱和溶液中溶质的质量分数均约为23.1%；100g水中溶解的甲、乙的质量相等，但物质的量不一定相等；t2°C时，甲的饱和溶液中溶质的质量分数比乙的大。故A、B、C均错。[答案]

D6．传统的引爆炸药由于其中含Pb，使用时将产生污染，同时其引爆后的剩余炸药还严重危害接触者的人身安全。美国UNC化学教授ThomasJ．Meyer等研发了环境友好、安全型的“绿色”引爆炸药，其中一种可表示为Na2R，它保存在水中可以失去活性，爆炸后不会产生危害性残留物。已知10mLNa2R溶液含Na＋的微粒数为N个，该Na2R溶液的物质的量浓度为 (

)[解析]

10mLNa2R溶液中含Na＋的微粒数为N个，Na2R的物质的量＝

[答案]

B7．实验室需要配制0.5mol·L－1的烧碱溶液500mL，根据溶液配制的过程，回答下列问题：(1)实验中除了托盘天平(带砝码)、药匙、量筒和玻璃棒外，还需要的其他玻璃仪器有：________。(2)根据计算得知，所需NaOH固体的质量为________g。(3)配制溶液的过程中，有以下操作，其中正确的是________(填代号)。A．将氢氧化钠固体放在纸片上称量B．在烧杯中溶解氢氧化钠固体后，立即将溶液倒入容量瓶中C．将溶解氢氧化钠的烧杯用蒸馏水洗涤2～3次。并将洗涤液转移到容量瓶中(4)玻璃棒在该实验中的作用有：①________________

②________________________________

[解析]

(2)m(NaOH)＝0.5mol·L－1×0.5L×40g·mol－1＝10.0g。(3)A中氢氧化钠固体应用小烧杯称量；B中要等溶液冷却到室温后再转移到容量瓶中。[答案]

(1)500mL容量瓶、烧杯、胶头滴管(2)10.0

(3)C(4)①搅拌，加速氢氧化钠固体的溶解②引流液体

8．波尔多液是一种常用的农药，将胆矾与生石灰、水按质量比依次为1∶0.56∶100混合配制成的无机铜杀菌剂波尔多液，是一种天蓝色粘稠状悬浮液体。(1)此波尔多液中Cu2＋和Ca2＋的物质的量浓度之比为________(最简整数比)。波尔多液有效成分的化学式可表示为CuSO4·xCu(OH)2·yCa(OH)2，此种配比当x＝1时，试确定y的数值为________。(2)波尔多液通常现用现配，下列容器中________不能用来盛装波尔多液(填选项代号)。A．塑料容器 B．铜制容器C．铁制容器 D．陶器[解析]

(1)根据胆矾与生石灰的相对分子质量分别为250和56，则其物质的量之比为

＝2∶5，由于溶液的体积相同，则物质的量之比即为物质的量浓度之比。

CuSO4＋Ca(OH)2===Cu(OH)2＋CaSO4反应前2

5

0

0反应后1

4

1

1所以CuSO4·Cu(OH)2·yCa(OH)2中，y＝4。(2)波尔多液中含有Cu2＋，故不能用铁制容器盛装。[答案]

(1)2∶5

4

(2)C1．(2009·江苏单科，4)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 (

)A．25℃时，pH＝13的1.0LBa(OH)2溶液中含有的OH－数目为0.2NAB．标准状况下，2.24LCl2与过量稀NaOH溶液反应，转移的电子总数为0.2NAC．室温下，21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5NAD．标准状况下，22.4L甲醇中含有的氧原子数为1.0NA[解析]

A项，OH－的数目应为0.1NA；B项，Cl2与NaOH发生歧化反应，转移电子数应为0.1NA；C项正确；D项，甲醇在标准状况下为液态。[答案]

C2．(2009·福建理综