新高一化学暑假讲义（新人教版）讲义14 物质的量浓度（教师版含解析）

第十四讲物质的量浓度1.理解物质的量浓度的概念，运用物质的量浓度的概念进行简单的计算，学会配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能2.通过学习溶液的配制建立溶液组成的简单模型，通过对溶质的质量分数与物质的量浓度的比较，提高运用比较、归纳、的能力，培养理论联系实际的学习自然科学的思想。3.通过进行一定物质的量浓度溶液的配制实验，培养实验探究的能力，逐步加强科学探究与创新意识。一.物质的量的浓度1.定义：以单位体积的溶液里含有溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量。2.符号：c单位：mol/L1mol/L的含义：1L溶液中含有溶质的物质的量为1mol。例如把58.5g氯化钠溶解在水中得到了1L的氯化钠溶液。注意：（1）溶质一定要用“物质的量”来表示。体积要用溶液的体积，而不是溶剂的体积，单位是升（L)。（2）带有结晶水的物质作为溶质时，其物质的量的计算要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。（3）溶液是均一稳定的，从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液，物质的量浓度不变。（4）溶质可以是单质、化合物，也可以是离子或其他特定组合。分析溶质时要注意有关的化学变化，如Na2O、SO3溶于水后与水反应，所得溶质分别为NaOH和H2SO4,而NH3、Cl2等溶于水后成分复杂，所以在计算浓度时仍以NH3、Cl2等作溶质。（5）如果溶液只给出物质的量浓度没有体积，无法计算物质的量，也就无法判断粒子数目。3.灵活运用三种转换关系已知条件体积密度溶质摩尔质量溶质质量质量分数物理量VLρg·cm－3Mg·mol－1mgw①物质的量浓度与溶质质量分数的关系由公式、质量分数=进行推理。溶液中溶质的物质的量浓度c＝eq\f(n,V)＝eq\f(m/M,V)＝eq\f(1000V·ρ·w,M·V)＝eq\f(1000ρ·w,M)②一定温度下的饱和溶液中溶质质量分数与溶解度的关系w＝eq\f(S,100＋S)×100%(w—溶质质量分数、S—溶解度)③溶液稀释规律a．溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1＝m2w2。b．溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1＝c2V2。c．溶液质量守恒，m(稀)＝m(浓)＋m(水)。同溶质不同物质的量浓度的溶液的混合计算：混合后溶液体积保持不变时，二．一定物质的量浓度溶液的配制1.实验仪器：托盘天平、烧杯、玻璃棒、带体积容量瓶、胶头滴管。2.容量瓶的使用：容量瓶常用于配制一定物质的量浓度的溶液，它的颈部刻有刻度线，瓶上标有体积和温度。常用的容量瓶有100mL、250mL、500mL、1000mL等多种规格。(1)按所配溶液的体积选择合适规格的容量瓶选择容量瓶必须指明规格，其规格应与所配溶液的体积相等。如果不等，应选择略大于此体积的容量瓶，如配制500mL1mol·L－1的NaCl溶液应选择500mL容量瓶，若需要480mL上述溶液，因无480mL容量瓶，也选择500mL容量瓶，配500mL溶液所需溶质的物质的量应按配制500mL溶液计算。(2)容量瓶使用前一定要检验是否漏液方法是：向容量瓶中注入少量水，塞紧玻璃塞，用手指按住瓶塞，另一只手按住瓶底倒转容量瓶，一段时间后观察瓶塞处是否有液体渗出，若无液体渗出，将其放正，把玻璃塞旋转180°，再倒转观察。（1）不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释，容量瓶不能作反应器，不能加热，也不能久贮溶液。（2）使用前要用蒸馏水洗涤容量瓶；（3）在容量瓶的使用过程中，移动容量瓶，手应握在瓶颈刻度线以上部位，以免瓶内溶液受热而发生体积变化，使溶液的浓度不准确。3.配制100mL1.00mol/LNaCl溶液。实验步骤：计算——称量（天平的使用）——溶解（在烧杯中用适量蒸馏水溶解，冷却至室温）——移液（100ml容量瓶中）——洗涤（用蒸馏水洗涤烧杯2—3次。将洗液移入容量瓶中）——定容（加水到接近刻度1—2cm时，改用胶头滴管加水到刻）——摇匀——装瓶，贴标签（计、量、溶、转、洗、定、摇、装）注意：（1）配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质在选定的容量瓶中定容，不必计量水的用量。（2）配制NaOH溶液时，必须用小烧杯快速称量NaOH固体，不能将NaOH直接放在纸上，因NaOH固体易潮解，且易与空气中的CO2反应。（3）玻璃棒和烧杯内壁必须用蒸馏水洗涤2~3次，洗涤液转移至容量瓶。但量筒内壁残留液不要冲洗。（4）容量瓶用蒸馏水洗净后可直接使用，不必干燥，对配制溶液的浓度无影响。（5）定容时，若不慎加水超过刻度线，应重新配制。（6）定容摇匀后，若发现液面低于刻度线，不需要做任何处理。若再加水至刻度线会导致溶液的浓度偏低。（7）遗漏仪器。做需要补充仪器的实验题时，要学会“有序思考”——即按照实验的先后顺序、步骤，思考每一步所需仪器，然后与现有仪器对比，就一定不会漏写某种仪器。缺少容量瓶时不能只答“容量瓶”。一定要指明规格。选择容量瓶要遵循“相匹配”和“大而近”的原则。一、单选题1．血液化验单中“葡萄糖”一项的结果为4.94×10-3mol/L，这里的“4.94×10-3mol/L”表示葡萄糖的A．物质的量 B．摩尔质量 C．质量分数 D．物质的量浓度【答案】D【详解】4.94×10-3mol/L表示1L溶液中含有溶质葡萄糖的物质的量为4.94×10-3mol，为单位体积的溶液中含有溶质的物质的量，该浓度是物质的量浓度，故答案为D。2．下列溶液中的与200mL1mol·L-1硝酸钡溶液中的相同的是A．200mL1mol·L-1的硝酸钠溶液 B．100mL1.5mol·L-1的硝酸镁溶液C．200mL0.5mol·L-1的硝酸铝溶液 D．100mL2mol·L-1的硝酸钾溶液【答案】D【详解】由题意，1mol·L-1Ba(NO3)2溶液中，=2mol/L。A．1mol·L-1NaNO3溶液中，=1mol/L，故不选A项；B．1.5mol·L-1Mg(NO3)2溶液中，=3mol/L，故不选B项；C．0.5mol·L-1Al(NO3)3溶液中，=1.5mol/L，故不选C项。D．2mol·L-1KNO3溶液中，=2mol/L，故选D项；综上所述，本题正确答案为D。3．11.1gCaCl2固体溶于水配成100mL溶液，溶液中c(Ca2+)为A．0.002mol·L-1 B．0.1mol·L-1 C．1mol·L-1 D．2mol·L-1【答案】C【详解】n(CaCl2)=，c(Ca2+)=c(CaCl2)=，故答案选C。4．将溶液加水稀释至，稀释后的物质的量浓度为A． B． C． D．【答案】A【详解】1mol·L-1Na2SO4溶液中c(Na+)=2mol/L，将溶液稀释10倍后，c(Na+)变为原来的，故稀释后Na+的物质的量浓度为0.2mol/L，答案选A。5．如图是某市售硝酸试剂瓶标签上的部分数据。该硝酸的物质的量浓度是硝酸化学式：HNO3相对分子质量：63外观：无色液体或者略显黄色密度：1.42g/cm3HNO3的质量分数：63%贮存：冷藏、避光A．2mo1/L B．2.84mo1/L C．14.2mo1/L D．0.5mol/L【答案】C【详解】根据可知该硝酸的物质的量浓度是＝14.2mo1/L。答案选C。6．实验中需0.2mol/L的Na2CO3溶液950mL，配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3·10H2O的质量分别是A．1000mL，21.2g B．950mL，54.34gC．1000mL，57.2g D．950mL，20.14g【答案】C【详解】在实验室中没有规格是950mL的容量瓶，根据选择仪器的标准是“大而近”的原则，应该选择使用1000mL的容量瓶。配制1000mL的0.2mol/L的Na2CO3溶液，需要溶质的物质的量n(Na2CO3)=0.2mol/L×1L=0.2mol，根据C元素守恒，可知需Na2CO3·10H2O的物质的量是0.2mol，其质量m(Na2CO3·10H2O)=0.2mol×286g/mol=57.2g，故合理选项是C。7．下列叙述正确的是A．3.01×1023个SO2分子的质量为32gB．CH4的摩尔质量为16gC．将40gNaOH固体溶于1L水中配成溶液，溶液中氢氧化钠的浓度为1mol/LD．标准状况下，1mol任何物质体积均为22.4L【答案】A【详解】A．3.01×1023个SO2分子的质量为：3.01×1023÷6.02×1023mol-1×64g/mol=32g，A正确；B．CH4的摩尔质量为16g/mol，B错误；C．溶剂的体积不等于溶液的体积，应将40gNaOH固体溶于水，再加水稀释至溶液体积为1L，得浓度为1mol/L的NaOH溶液，C错误；D．标准状况下，1mol任何气体体积均为22.4L，D错误。故选：A。8．同物质的量浓度的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液中氯离子的物质的量浓度之比为A．3：2：1 B．1：2：3 C．1：1：1 D．6：3：2【答案】B【详解】设NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液的物质的量浓度为c，则氯化钠溶液中氯离子的物质的量浓度等于c，氯化镁溶液中氯离子的物质的量浓度等于2c，氯化铝溶液中氯离子的物质的量浓度等于3c，三种溶液中氯离子的物质的量浓度之比为1：2：3，与溶液的体积无关；故选：B。9．按要求完成下列填空(1)现有标准状况下CO和CO2混合气体8.96L，其质量为16g，则此混合气体中，CO的体积分数是_______，质量之比是_______。(2)40.5g某金属氯化物MCl2中含有0.6molCl-，则金属M的相对原子质量为_______(3)已知16gA和20gB恰好完全反应生成0.04molC和31.76gD，则C的摩尔质量为_______(4)将10.6gNa2CO3溶于水配成1L溶液，向该溶液中加入一定量NaCl固体，使溶液中Na+的物质的量浓度为0.4mol/L(假设溶液体积不变)，需加入NaCl的质量为_______；Cl-的物质的量浓度为_______。(5)将4gNaOH溶于_______g水中，可使溶液中H2O与Na+的物质的量之比等于20：1，若测得该溶液的密度为1.1g/cm-3，溶液中c(Na+)为_______。【答案】（1）25%7:33（2）64（3）106g/mol（4）11.7g0.2mol/L（5）362.75mol/L【详解】(1)设CO和CO2的物质的量分别为xmol、ymol，由题干信息可得：x+y=；28x+44y=16，解得：x=0.1、y=0.3，CO的体积分数=，两者的质量之比=(28×0.1)：(0.3×44)=7:33，故答案为：25%；7:33；(2)金属氯化物MCl2中含有0.6molCl-，由组成可知氯离子的物质的量是金属氯化物的2倍，则金属氯化物的物质的量为0.3mol，金属氯化物的质量为40.5g，则氯化物的摩尔质量==135g/mol，则金属M的相对原子质量=135-71=64，故答案为：64；(3)根据质量守恒可知C的质量=16g+20g-31.76g=4.24g，C的物质的量为0.04mol，则其摩尔质量=g/mol，故答案为：106g/mol；(4)10.6gNa2CO3溶于水配成1L溶液，Na2CO3物质的量=mol，则Na2CO3的物质的量浓度为0.1mol/L，钠离子的浓度=0.2mol/L，加入一定量NaCl固体，使溶液中Na+的物质的量浓度为0.4mol/L，则氯化钠的浓度为0.2mol/L，氯离子的浓度为0.2mol/L，氯化钠的物质的量为0.2mol/L×1L=0.2mol，其质量为58.5g/mol×0.2mol=11.7g，故答案为：11.7g；0.2mol/L；(5)4gNaOH的物质的量为0.1mol，含钠离子的物质的量为0.1mol，使溶液中H2O与Na+的物质的量之比等于20：1，则H2O的物质的量为2mol，H2O的质量为36g，该溶液的密度为1.1g/cm-3，溶液的体积为：，溶液中c(Na+)为=2.75mol/L，故答案为：36g；2.75mol/L；10．实验室中需要用氢氧化钠固体配制480mL0.10mol•L-1的NaOH溶液，就该实验回答下列问题：(1)请写出该实验的实验步骤。①计算，②___，③溶解冷却，④转移，⑤洗涤振荡，⑥___，⑦摇匀，⑧装瓶贴签。(2)用天平称量NaOH固体的质量为___。实验所需要的仪器除托盘天平、烧杯、药匙外，还有___、___、___。(3)试分析下列操作对所配溶液的浓度有何影响。(填偏大或偏小或不变)①定容时，俯视容量瓶刻度线进行定容。对所配溶液浓度的影响：___。②定容后，加盖倒转摇匀后，发现液面低于刻度线，又滴加蒸馏水至刻度线。对所配溶液浓度的影响：___。③容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥，含有少量蒸馏水。对所配溶液浓度的影响：___。(4)从该溶液中取出50mL，其中所取NaOH的物质的量浓度为___，将取出的50mL溶液加水稀释到了___mL，稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为0.025mol/L。【答案】（1）称量定容（2）2.0g500mL容量瓶玻璃棒胶头滴管偏大偏小不变0.10mol/L200【详解】(1)根据配制一定物质的量浓度溶液的方法，用氢氧化钠固体配制480mL0.10mol•L-1的NaOH溶液的步骤①计算，②称量，③溶解冷却，④转移，⑤洗涤振荡，⑥定容，⑦摇匀，⑧装瓶贴签。(2)没有480mL的容量瓶，选用500mL容量瓶，用天平称量NaOH固体的质量=cvM=0.10mol•L-1×0.5L×40g/mol=2.0g。根据实验步骤，可知实验所需要的仪器除托盘天平、烧杯、药匙外，还有玻璃棒、胶头滴管、500mL容量瓶。(3)①定容时，俯视容量瓶刻度线进行定容，所得溶液体积偏小，所配溶液浓度偏大。②定容后，加盖倒转摇匀后，发现液面低于刻度线，又滴加蒸馏水至刻度线，所得溶液体积偏大，所配溶液浓度偏小；③容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥，含有少量蒸馏水，所配溶液浓度不变；(4)溶液浓度具有均一性，从该溶液中取出50mL，其中所取NaOH的物质的量浓度为0.10mol/L；设稀释后溶液的体积为VL，根据稀释前后氢氧化钠物质的量不变，0.05L×0.10mol/L=V×0.025mol/L，V=0.2L，所以溶液加水稀释到200mL，稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为0.025mol/L。1．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：H2SO4相对分子质量：98密度：1.84g/cm3质量分数：98%A．该硫酸的物质的量浓度为9.2mol/LB．1molFe与足量的该硫酸反应产生2g氢气C．配制200mL4.6mol/L的稀硫酸需取该硫酸50mLD．等质量的水与该硫酸混合所得溶液的物质的量浓度等于9.2mol/L【答案】C【详解】A．硫酸的物质的量浓度=mol/L=mol/L=18.4mol/L，故A错误；B．铁和浓硫酸反应生成二氧化硫，稀硫酸和铁反应生成氢气，故B错误；C．溶液稀释前后溶质的物质的量不变，该浓硫酸浓度为18.4mol/L，则配制200mL4.6mol/L的稀硫酸需取该硫酸体积==0.05L=50mL，故C正确；D．浓硫酸密度大于水密度，等质量浓硫酸和水，水的体积大于硫酸体积，所以二者混合后溶液体积大于浓硫酸的二倍，则其物质的量浓度小于原来的，即小于9.2mol/L，故D错误。本题答案C。2．下列溶液中氯离子浓度最大的是A．250mL0.5mol·L-1的MgCl2溶液 B．100mL1mol·L-1的AlCl3溶液C．200mL1.5mol·L-1的NaCl溶液 D．150mL3mol·L-1的KClO3溶液【答案】B【详解】A．0.5

mol/LMgCl2溶液中Cl-浓度为0.5mol/L×2=1mol/L；B．1

mol•L-1AlCl3溶液氯离子浓度为1mol/L×3=3mol/L；C．1.5mol•L-1NaCl溶液中氯离子的浓度为1.5mol/L；D．3mol/LKClO3溶液中没有氯离子，只有氯酸根离子，氯离子浓度为0；所以氯离子浓度最大的是100mL1mol•L-1AlCl3溶液，故选B。3．下列说法中，正确的是A．22.4LN2中一定含有2molN原子B．18gH2O在标准状况下的体积约为22.4LC．在标准状况下，20mLNH3和60mLO2所含分子个数比为1：3D．80gNaOH溶解在1L水中，所得溶液的物质的量浓度为2mol/L【答案】C【详解】A．没有指明温度和压强，无法计算22.4L氮气中含有的N原子数，A错误；B．标准状况下水是液体，18gH2O在标准状况下的体积不是22.4L，B错误；C．根据阿伏加德罗定律可知，同温同压下，体积比等于分子数之比，所以在标准状况下，20mLNH3与60mLO2所含的分子数比为20:60=1:3，C正确；D．将80gNaOH溶于1L水中，所得溶液的体积不是1L，其物质的量浓度不是2mol/L，D错误；答案选C。【点睛】关于物质的量浓度的有关判断与计算需要注意：①概念中的体积是溶液的体积而不是溶剂的体积，也不是溶剂和溶质的体积之和，计算体积时应该用溶液的质量和密度计算。②溶液浓度与体积多少无关，即同一溶液，无论取出多少体积，其浓度(物质的量浓度、溶质的质量分数、离子浓度)均不发生变化。4．下列说法正确的是A．把98g硫酸溶于1L水中，则溶质的物质的量浓度为1mol·L-1B．1mol·L-1的NaCl溶液是指此溶液中含有1molNaClC．1mol·L-1的CaCl2溶液中，Cl-的物质的量浓度为1mol·L-1D．从100mL的1mol/L的硫酸溶液中取出10mL，这10mL溶液的物质的量浓度是1mol/L【答案】D【详解】A．98g硫酸的物质的量是1mol，将其溶于1L水中，所得溶液的体积不是1L，因此溶质的物质的量浓度不是1mol·L-1，A错误；B．1mol·L-1的NaCl溶液是指每1L此溶液中含有1molNaCl。溶液的体积未知，因此不能确定其中所含有的溶质的物质的量的多少，B错误；C．1个CaCl2电离产生1个Ca2+、2个Cl-，则Cl-的浓度是CaCl2浓度的2倍，因此1mol·L-1的CaCl2溶液中，Cl-的物质的量浓度为2mol·L-1，C错误；D．溶液具有均一性，溶液各处的浓度与所取溶液的体积无关，因此从100mL的1mol/L的硫酸溶液中取出10mL，这10mL溶液的物质的量浓度仍然是1mol/L，D正确；故合理选项是D。5．体积为VmL，密度为ρg/mL的含有相对分子质量为M的某物质的溶液，其中溶质为mg，其物质的量浓度为cmol/L，溶质的质量分数为w%，则下列表示正确的是A．c= B．c=C．m= D．w%=%【答案】C【详解】A．，故A错误；B．，故B错误；C．，故C正确；D．，故D错误；故答案为C。6．物质的量浓度相同的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液，当溶液的体积比为3：2：1时，三种溶液中Cl-的物质的量之比为A．1：1：1 B．1：2：3 C．3：4：3 D．3：2：1【答案】C【详解】设三种溶液的物质的量浓度均为cmol/L，溶液的体积均为3VL，2VL，VL，则三种溶液中Cl-的物质的量之比为cmol/L×3VL：cmol/L×2VL×2：cmol/L×VL×3=3：4：3，故选C。7．80g密度为ρg·cm−3的CaCl2溶液里含2gCa2+，从中再取出一半的溶液中Cl−的浓度是A．mol·L−1 B．mol·L−1C．1.25ρmol·L−1 D．5%【答案】C【详解】2gCa2+离子物质的量为=0.05mol，溶液体积==L，则原溶液中c(Ca2+)==mol/L，而原溶液中c(Cl−)=2c(Ca2+)=1.25ρmol/L，溶液是均一的取出溶液中Cl−的浓度与原溶液中的相等，故取出一半的溶液中Cl−的浓度是1.25ρmol/L，答案选B。8．某溶液中含有K＋、Mg2＋、SO、NO四种离子，已知其中Mg2＋、K＋、NO三种离子的个数比为4∶5∶3，则SO与NO离子的个数之比为A．2∶1 B．1∶1 C．5∶3 D．10∶3【答案】C【分析】根据溶液中离子遵从电荷守恒进行计算，同一溶液中离子的个数之比等于物质的量之比等于物质的量浓度之比；【详解】根据溶液不带电，遵从电荷守恒：，Mg2＋、K＋、NO三种离子的个数比为4∶5∶3，则浓度之比为4∶5∶3，得出SO与NO离子的浓度之比为：5：3，则个数之比5:3。故选答案C。【点睛】注意同一溶液中，溶液的体积一定。9．欲使0.2mol·L-1Na2SO3溶液和0.4mol·L-1NaCl溶液中Na＋的物质的量相等，应取两种溶液的体积比是A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．4∶1【答案】A【详解】0.2mol·L-1Na2SO3溶液中0.4mol/L，0.4mol·L-1NaCl溶液中0.4mol/L，设Na2SO3溶液的体积为V1，NaCl溶液得体积为V2，中Na＋的物质的量相等，则0.4mol/L×V1=0.4mol/L×V2，则V1=V2，A正确；答案选A。10．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．1mol·L-1的AlCl3溶液中，Cl-离子的数目为3NAB．常温常压下，1.06gNa2CO3，含有的Na+离子数为0.02NAC．标准状况下，11.2LH2O含有的分子数为0.5NAD．5.6g铁分别与足量的盐酸或氯气反应，电子转移总数均为0.3NA【答案】B【详解】A．未告知溶液的体积，故无法计算1mol·L-1的AlCl3溶液中，Cl-离子的数目，A错误；B．常温常压下，1.06gNa2CO3，含有的Na+离子数为=0.02NA，B正确；C．H2O在标准状况下为液体，故11.2LH2O含有的分子数远大于0.5NA，C错误；D．铁与盐酸反应生成FeCl2，铁与氯气反应生成FeCl3，5.6g铁即=0.1mol分别与足量的盐酸或氯气反应，电子转移总数分别为0.2NA、0.3NA，D错误；故答案为：B。11．(1)10.8g水与____mol硫酸所含的分子数相等，它们所含氧原子数之比是____。(2)质量相等的CO和CO2中，同温同压下所占的体积比为___，原子总数之比为___。(3)4.0g某气体X中含有的分子数约为3.01×1022，则气体X的摩尔质量为___。(4)K2SO4和Fe2(SO4)3的混合溶液，已知其中Fe3+的浓度为0.5mol/L，浓度为0.9mol/L，则K+的物质的量浓度为____mol/L。【答案】（1）0.61∶4（2）11∶722∶21（3）80g/mol（4）0.3【详解】(1)10.8g水的物质的量为，则其与0.6mol硫酸所含的分子数相等，一个水分子含有1个O氧原子，一个硫酸分子含有4个氧原子，则它们所含氧原子数之比是1∶4。(2)质量相等的CO和CO2的物质的量之比为，同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，则所占的体积比为11∶7，原子总数之比为{