知识讲解_物质的量浓度_基础

物质的量浓度

编稿：宋杰 责编：闫玲玲

【学习目标】

1.物质的量浓度的概念；

2.物质的量、摩尔质量和物质的量浓度的关系。 【要点梳理】

要点诠释：对于溶液，我们可用溶质的质量分数来表示溶液的组成。而取用溶液时，一般是量取体积，并不是称量其质量。如果知道一定体积的溶液中溶质的物质的量，那就方便多了。

要点一、物质的量浓度概念辨析

从单位体积的溶液里所含溶质B 的物质的量来表示溶液组成的物理量叫做溶质B 的物质的量浓度。符为c(B)，单位有mol/L （或mol·L ―1）等。

注意：

（1）溶液体积不能等同于溶剂体积，应是溶质在溶剂中溶解后的实际体积。 （2）溶质可以是物质，也可以是分子或离子。

（3）溶液具有均一性，即从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液，物质的量浓度保持不变。

（4）溶质是用物质的量表示而不是质量表示；体积表示溶液的体积，而不表示溶剂的体积，并且体积单位为L 。

（5）带结晶水的物质溶于水后，溶质是不含结晶水的化合物，溶剂中的水包括结晶水。 （6）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，但随溶液体积的变化溶质的物质的量不同。

（7）气体溶于一定体积的水中，溶液的体积不等于溶剂的体积而应根据溶液密度和溶液质量求算。

（8）若浓溶液稀释或浓度差别较大的溶液混合，混合后溶液的总体积比原来的体积之和小。

要点二、物质的量浓度与溶液溶质的质量分数

要点三、溶质的物质的量（n ）、溶液的物质的量浓度、溶液的体积三者关系

（1）物质的量浓度与溶质质量分数的换算 （w 为溶质质量分数）

（2）溶液的稀释规律：即稀释前后，溶质的物质的量不变，则有：c1V1=c2V2

【高清课堂：物质的量浓度】

之间的转换关系：

N、m、V（气体）、c

B

要点四、有关物质的量浓度的计算

(1)溶液的稀释与混合

①稀释溶质的质量不变c1V1=c2V2

[c1、c2和V1、V2分别表示稀释前后溶液的物质的量浓度和体积]

a．稀溶液稀释时V2=V水+V1

b．浓溶液稀释时V2≠V水+V1

②混合c1V1+c2V2=c混V混

a．混合后溶液体积V混=V1+V2(两溶液浓度相同或差别较小或稀溶液混合)

b．混合物溶液体积改变(两溶液浓度差别较大)

[c1、c2，ρ1、ρ2，V1、V2分别表示混合前同一溶质溶液的物质的量浓度、密度、体积，c混、ρ混、V混表示混合溶液的物质的量浓度、密度、体积]

(2)物质的量浓度c(B)与溶质质量分数(w)的换算

M：溶质B的摩尔质量ρ：溶液密度(g·mL－1)

推导方法设溶液为1 L，则

(3)饱和溶液物质的量浓度与溶解度(S)的换算

ρ：饱和溶液密度(g·mL－1)M：溶质B的摩尔质量(g·mol－1)

注只适用于饱和溶液中的换算

推导方法设溶剂为100 g，则B为S g，溶液为(100＋S)g

(4)标准状况下气体溶于水所得溶液的物质的量浓度

标准状况下，V L气体溶于V(H2O)L中，所得溶液密度为

ρ(g·mL－1)则：

特别提醒①溶液体积的单位是L，ρ的单位是g·mL－1时，利用计算V(溶液)时注意单位换算。

②当气体作为溶质溶于水时，溶液的体积不等于气体体积和溶剂体积之和，也不等于溶剂的体积，而应该是。

③浓度差别较大的两溶液或浓溶液加水稀释时，混和后溶液的体积。【典型例题】

类型一、物质的量浓度概念辨析

例1．（2016 广东省中山大学附属外国语学校期中考）1 mol·L－1硫酸溶液的含义是（）。

A．1 L水中含有1 mol硫酸

B．1 L溶液中含有1 mol H+

C．将98 g硫酸溶于1 L水所配成的溶液

D．从1 L溶液中取出500 mL后，剩余溶液的浓度仍为1mol·L－1

【思路点拨】注意计算物质的量浓度时用到的体积为溶液的体积，而不是溶剂的体积，物质的量浓度=物质的量/溶液的体积。

【答案】D

【解析】A．1 L 1 mol/L的硫酸溶液中含有硫酸1 mol，则1 L水中含有硫酸物质的量大小1 mol，故A错误；

B．1 L硫酸溶液中含有硫酸1 mol，硫酸是二元强酸，则含有2 mol氢离子，故B错误；

C．98 g硫酸的物质的量1 mol，将1 mol硫酸溶于1 L水时溶液体积大于1 L，则配制溶液浓度小于1 mol/L，故C错误；

D．溶液浓度与溶液体积多少无关，所以从1 L溶液中取出500 mL后，剩余溶液的浓度仍为1 mol·L－1，故D正确。

【总结升华】正确理解物质的量浓度的概念

举一反三：

【变式1】（2016 甘肃兰州一中期中考）下列溶液中的Cl－浓度与50 mL 1mol·L－1 MgCl2溶液中的Cl－浓度相等的是（）。

A．150 mL 2 mol·L－1 NaCl溶液

B．50 mL 2 mol·L－1 CaCl2溶液

C．100 mL 1 mol·L－1 KCl溶液

D．75 mL 1 mol·L－1 AlCl3溶液

【答案】A

【解析】50 mL 1 mol/L的MgCl2溶液中的Cl－浓度为1 mol/L×2=2 mol/L，A．150 mL 2 mol/L的NaCl溶液中Cl－的物质的量浓度2 mol/L×1=2 mol/L，故A符合；

B．50 mL 2 mol/L的CaCl2溶液中Cl－的物质的量浓度2 mol/L×2=4 mol/L，故B不符合；

C．100 mL 1 mol/L的KCl溶液中Cl－的物质的量浓度1 mol/L×1=1 mol/L，故C不符合；

D．75 mL 1 mol/L的AlCl3溶液中Cl－的物质的量浓度1 mol/L×3=3 mol/L，故D不符合。【变式2】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

【答案】D

【解析】根据公式c＝n/V，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22.4 L HCl的物质的量不一定是1 mol；C项，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。

归纳提醒溶液的体积应由溶液质量和密度计算并注意密度单位为g·mL－1，要进行单位的换算，所求溶液体积单位换算为L。

类型二：有关物质的量浓度的计算

(1)溶液中离子物质的量浓度的换算

例2．在NaCl、MgCl2和MgSO4三种盐配成的混合溶液中，若Na＋的浓度为0.1 mol·L

2-的物质的量浓度为() －1，Mg2＋的浓度为0.25 mol·L－1，Cl－的浓度为0.2 mol·L－1，则SO

4

A．0.5 mol·L－1B．0.45 mol·L－1

C．0.2 mol·L－1D．0.25 mol·L－1

【思路点拨】可根据电荷守恒法来解决此题，即溶液中电荷的代数和为0。

【答案】C

【解析】根据电荷守恒：c(Na＋)＋2c(Mg2＋)＝c(Cl－)＋2c(SO42-)，即0.1 mol·L－1＋2×0.25 mol·L－1＝0.2 mol·L－1＋2c(SO42-)，解得c(SO42-)＝0.2 mol·L－1。

【总结升华】电荷守恒法是溶液中离子浓度计算的常用方法

①离子的物质的量浓度与溶质的组成及溶质的离子浓度有关。如：1 mol·L－1CaCl2溶液中，Ca2＋的物质的量浓度为1 mol·L－1，Cl－的物质的量浓度为2 mol·L－1。

②离子所带的电荷数等于离子的物质的量乘以每一个离子所带的电荷数。如：K2SO4、NaCl的混合液中

c(H＋)＋c(K＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋2c(SO42-)＋c(Cl－)

举一反三：

【变式1】在含有AlCl3、KCl、K2SO4三种溶质的溶液中，已知c(Cl-)=3.5mol/L、

c(K+)=1.5mol/L、c(SO42-)=0.5mol/L。求c(Al3+)

【答案】c(Al3+)=1 mol/L

【解析】设：溶液体积为1L

则：c(K＋) + 3c(Al3+)= c(Cl－)+ 2c(SO42-)