5.2认识物质的量浓度

0.001mol/LHCl 1.0×10-3
0.1mol/LCH3CO 1.3×10-3 OH
C(OH－)
2.0×10-1 1.0×10-2 1.0×10-7 1.0×10-11
7.7×10-12
3、溶液的酸碱本质
无论是酸溶液中还是碱溶液中都同时存在H+和 OH—！而且在一定温度下是定值！
常温下，溶液的酸碱性跟H+和OH—浓度的关系： 中性溶液 [H+]=[OH—]=1×10—7mol/L 酸性溶液 [H+]＞1×10—7mol/L ＞[OH—] 碱性溶液 [OH—] ＞1×10—7mol/L ＞[H+]
2、物质的量浓度和溶质的质量分数的比较
物质的量浓度 溶质的质量分数
溶质的单位 mol
g
溶液的单位 L
g
公
式 c(B) (nB )
V
w mm((溶溶质液）) １00％
体积相同，物质 质量相同，溶质的
的量浓度也相同 质量分数也相同的
特 点 的任何溶液中， 任何溶液中，所含
所含溶质的物质 溶质的质量相同，
单位： mol/L （或mol·L-1）
数学表达式:
C= n V
注意:
1、指的是单位体积溶液而不是溶 质。
2、是含溶质的物质的量而不是质 量，也不是摩尔质量。
3、溶液的体积不等于溶剂的体积。
M(C12H22O12)=342g/mol
思考1:
n(B) cB V
将 342g C12H22O12(蔗糖)溶解在1L水 中,所得 的溶液中溶质的物质的量浓
=
=2mol
Vm 22.4L/mol
n
c (HCl) =
=
V
2mol 0.5L
= 4mol/L
2、关于溶液稀释的计算
m浓c浓%=m稀c稀%
稀释前后溶质质量不变
c浓V浓=c稀V稀
稀释前后溶质的物质的量不变 ( 体积单位不一定用升，相同则可）
例2、要配制500mL 0.6mol/L 的 NaOH溶液，需6 mol/L 的NaOH溶 液多少毫升？
冷却：不可在容量瓶中溶解. 转移、洗涤：冷却好的溶液，移 入250mL容量瓶，洗涤烧杯和玻 璃棒两到三次（用玻璃棒引流）
定容：往容量瓶中加水到接近刻度 2～3厘米时，改用胶头滴管加水 到刻度，摇匀。装入试剂瓶，贴 标签.
小结：容量瓶的使用六忌 一忌用容量瓶进行溶解（体积不准确）
二忌直接往容量瓶倒液（洒到外面）
练习2：引起误差的操作（见练习题）
四、水的电离和溶液的pH值
1、水的电离
讨论：
H20
H20
H++OH—
在纯水中，水电离出来的[H+]和[OH—]离子浓 度是否相等？
实验测得：
在25℃时，水电离出来的 [H+]=[OH—]=10-7mol/L
[H+][OH—]=10—14 是一个常数
d、定容时水加多了或加少了； e、定容时未平视刻度线。
俯大仰小
讨论：
为什么要轻轻振荡容量瓶，使 容量瓶中的溶液充分混合？
使溶液保持均一稳定性，保证 混合溶液浓度一致，避免体积误 差。
练习1
用已准确称量的氯化钠固体配制 0.1mol/L的NaCl溶液，不必使用的仪
器是（ C ） A、容量瓶 B、烧杯 C、量筒 D、胶头滴管
含H+
个，SO42-
个。
2、0.5 mol /L的下列溶液500mL中含 NO3-数目最多的是：（ ） ；NO3物质的量浓度最大的是：（ ）
A.硝酸钾 C.硝酸镁
B.硝酸钡 D.硝酸铝
3、求等体积的0.5 mol /L的三种溶液 硫酸钠、硫酸镁、硫酸铝中阳离子的 个数比？阴离子的个数比？
5.有关两种不同浓度溶液混合的计算
（错误）
(4) 10ml 1mol/L NaCl溶液中所含的
NaCl的物质的量比100ml 1mol/L
NaCl溶液中所含NaCl的物质的量
小.
（正确）
2、标准状况下，1LHCl气体溶于 1L水中制得盐酸，问：下列计算 盐酸中HCl的物质的量浓度的计算 式是否正确？
c(HCl)＝n(HCl) V (HCl) /Vm
(1) 将 1mol NaCl溶解在一升水中,所
得NaCl溶液的物质的量浓度为1mol/L. (2) 将22.4升HCl气体溶于水（制错成误一升）
的盐酸溶液所得盐酸溶液物质的量浓
度为1mol/L.
（错误）
(3) 10ml 1mol/LNaCl溶液的浓度比
100ml 1mol/L NaCl溶液的浓度小.
复习：
m
n ÷M
MX
×NA ÷NA
N
÷
Vm X Vm
V
背景：
对于溶液而言，测量体积比较方便， 而对于溶质而言，知道其物质的量 比较方便。
探究：
能否设计一个物理量，将溶质的物 质的量(n)和溶液的体积(V)联系起 来，该物理量应如何定义？
n
溶液
一、物质的量浓度（ C)
1、定义：以单位体积溶液里所含溶质 的物质的量来表示溶液组成的物理量， 叫做溶质的物质的量浓度。
V
V (HCl) V (H2O)
1L / 22.4L mol1 1L 1L
1/ 44.8mol L1 错误
气、液体积不能相加。
液液混合是否相加？ 答：不同液体混合，体积不能 相加，不同分子间距不同，相 同溶质溶液浓度不同混合在一 起，体积原则上不能相加，除 非题目说混合前后体积变化不 大。
3、下列关于物质的量浓度为0.1mol/L KNO3溶液的叙述中，正确的是：
（A）1L该溶液中含有KNO3 101g. （B）100mL该溶液中含有 KNO3 0.01mol. （C）从1L该溶液中取出500mL后，剩余
溶液物质的量为0.05mol/L.
（D）1L水中溶解0.1molKNO3可配得物质 的量浓度为0.1mol/L KNO3溶液
C3V3 = C1V1+C2V2 （混合前后溶质的物质的量总
和不变）
例5 、50 mL 0.5 mol/L BaCl2 溶液和 100 mL 0.5mol/L NaCl溶液混合后， 求溶液中Cl- 的物质的量浓度（设溶 液体积变化忽略不计）。
解：
C (Cl-) = 50mL ×0. 5mol/L ×2 + 100mL ×0. 5mol/L 50mL+ 100mL
6.有关溶液反应的计算 例6．中和1升0.5 mol/L NaOH溶液，
需要多少升1 mol/LH2SO4溶液？
练习1．中和50mL 2 mol/L HNO3溶液 共用去了NaOH溶液80mL，求此 NaOH溶液的物质的量浓度和溶质的质 量分数。（NaOH溶液的密度为 1.05g/mL）
课堂练习： 1、下列说法是否正确：
度是否为1mol/L?
答: 不等,因为溶液的体积不等 于溶剂的体积.
思考2:
从1L 1mol/L 的C12H22O12溶液中 取出100ml，取出的溶液中C12H22O12的 物质的量浓度是多少？
答:仍为1mol/L ，因为溶液是均一 稳定的，浓度是不变的。
练习：
1.1L溶液中含有1mol溶质，这种溶液 中溶质的物质的量浓度为( ) 2.200mL溶液中含有20gNaOH，这种溶 液中溶质的物质的量浓度为（ ） 3.0.5moL/L的硫酸溶液200ml,其中 含有H2SO4的物质的量为（ ）
= 0. 67 mol/ L
答： 溶液中Cl- 的物质的量浓度是 0.67 mol/L
练习1．2 mol/L的盐酸溶液200L和4 mol/L的盐酸溶液100L混合，求：混 合后溶液中盐酸的物质的量浓度。
练习2．2 mol/L的盐酸200L和4 mol/L的硫酸100L混合，则混合后溶 液中H+的物质的量浓度是多少？
三忌加水超过刻度线（浓度偏低）
四忌读数仰视或俯视（仰视浓度偏低， 俯视浓度偏高）
五忌不洗涤玻璃棒和烧杯（浓度偏低）
六忌标准液存放于容量瓶（容量瓶是 量器，不是容器）
2、实验所需仪器
托盘天平、药匙（固体溶质使 用）、量筒（液体溶质使用）烧 杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶
3、讨论误差
在配制溶液中哪些操作可能引起 溶液浓度的误差？
解：设需6 mol/L NaOH 溶液的体积为V
6 mol/L×V = 0.6mol/L ×500mL V = 50 mL
答：需6 mol/L的NaOH溶液50mL 。
练习1、将10毫升2 mol/L的硫酸溶液 加水稀释到0.5mol/L，其体积为多少 毫升？
练习2、将30mL 0.5mol/L NaCl溶液 加水稀释到500mL，稀释后溶液中 NaCl的物质量浓度为 （ ） A．0.03mol/L B．0.3mol/L C．0.05mol/L D． 0.04mol/L
的量相同，但溶 但溶质的物质的量
质的质量不相同。不相同。
3、总结： c
÷×
VV
m
n ÷M
MX
×NA ÷NA
N
÷
Vm X Vm
V
二、关于物质的量浓度的计算 1、c、n、V之间的换算
例1、将23.4gNaCl溶于水，配成250mL 溶液。计算所得溶液中溶质的物质的 量浓度。
解：
m (NaCl) 23.4g
三、配制一定物质的量浓度溶液
例：怎样配制 0.1mol/L 的 Na2CO3溶液250mL？
1、步骤：
计算：Na2CO3物质的量 =0.1mol/L×0.25L=0.025mol 则Na2CO3质量 =0.025mol×106g/mol=2.65克
称量：（复习天平的使用）
溶解：在烧杯中用100毫升蒸馏水 使之完全溶解
可能影响溶液浓度的操作：
a、固体药品的称量与液体药品的 量取是否准确；
b、把溶液向容量瓶中转移，溶液 洒了；
c、未洗涤烧杯和玻璃棒或洗涤了量筒 （若量取液体溶质，使用量筒，它不 用洗）；
因为洗涤液中仍有少量的溶质，如果 不将洗涤液注入容量瓶中，会使所配 溶液浓度偏低。 量筒的刻度值已经把误差计算在内， 所以不用洗。
n(NaCl) =
=
= 0.4mol
M (NaCl) 58.5g/mol
n（NaCl ) 0.4mol
c(NaCl) =
=
= 1.6mol/L
V[NaCl(aq)] 0.25 L
练习1.标况下44.8L HCl溶于水配成500mL 溶液。计算所得溶液中溶质的物质的量 浓度。
解：
V
44.8L
n(HCl) =
➢溶液的pH值 0
1
2
3
酸 性
4
增
5
强
6
7
碱
8
性
9
增 强
10
11
12
13
14
100 10—1 10—2 10—3 10—4 10—5 10—6 10—7 10—8 10—9 10—10 10—11 10—12 10—13 10—14
练习2、配制500mL1 mol/L的 H2SO4溶液，需要密度为 1.84g/mL的浓硫酸（98%硫酸） 多少毫升？
4、在物质的量浓度溶液中溶质微粒数 目的计算
例4、0.5mol/L的NaCl溶液250mL，所 含的溶质的质量是多少克？物质的量 是多少？溶质的微粒数分别是多少？
练习1、2L 1mol/L的H2SO4溶液，含溶 质的物质的量为 mol，
4、溶液的pH值
（1）、PH值测定方法
pH试纸和pH计。
[设问] pH的含义是什么？其数学表达式如何？
表示溶液酸碱性的强弱。
（2）、pH数学表达式
pH=﹣lgc(H+)
常温下，溶液的酸碱性跟pH的关系： 中性溶液 [H+]=[OH—]=1×10—7mol/L pH =7 酸性溶液 [H+]＞[OH—]＞1×10—7mol/L pH＜7 碱性溶液 [H+]＜[OH—]＜1×10—7mol/L pH＞7
例：量取100ml98%的浓硫酸（密 度=1.84g/ml),配成500ml的溶液， 求所得物质的量浓度？
3．溶液中溶质的质量分数与物质 的量浓度的换算
例3、37%的盐酸，密度1.19g/cm3，
求其物质的量浓度？
物质的量浓度与 溶质质量分数 的 换算必须以密度为桥梁。
练习1、98%的密度为 1. 84 g/cm3 的浓硫酸，其物质的量浓 度为多少？
[H+][OH—]=Kw
2、水的离子积
Kw叫做水的离子积常数，简称水的离子积。
Kw只受温度影响,与浓度无关,它不仅适用于纯水, 也适用于任何酸、碱、盐的稀溶液.
25℃时，填写下表：
溶液 0.2mol/LKOH
C(H+)
5.0×10-14
0.01mol/LNaOH 1.0×10-12
纯水
1.0×10-7