第二章 第三节 第3课时 物质的量浓度 【新人教版 高中化学必修一】

第3课时物质的量浓度

[核心素养发展目标] 1.能从宏观和微观的角度理解物质的量浓度的含义及其微观粒子间的关系。2.掌握物质的量浓度的有关计算，逐步提升证据推理思维能力。

一、物质的量浓度

1．溶质的质量分数

2．溶质的物质的量浓度

3．以物质的量(n)为桥梁联系宏观物质的量浓度、溶质质量与微观微粒数之间的关系。

N B

N A＝n B＝c B·V

‖

m B

M

(1)将58.5 g NaCl投入1 000 mL水中形成的溶液的物质的量浓度为1 mol·L－1()

(2)从200 mL 0.1 mol·L－1盐酸中取出50 mL溶液，其物质的量浓度仍为0.1 mol·L－1()

(3)0.1 mol·L－1的NaCl溶液中含有Na＋的物质的量为0.1 mol()

(4)将25 g CuSO4·5H2O溶于水配成1 L溶液，所得溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L－1()

答案(1)×(2)√(3)×(4)√

1．将2.86 g Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液，则：

(1)该溶液的溶质为，其物质的量浓度为mol·L－1。

(2)从所配溶液中取出10 mL溶液，取出溶液的物质的量浓度为mol·L－1，Na＋的物质的量浓度为mol·L－1，溶液中溶质的质量为g。

答案(1)Na2CO30.01(2)0.010.02 1.06×10－2

2．(1)1 L 0.5 mol·L－1的Al2(SO4)3溶液中n(Al3＋)＝1 mol，c(Al3＋)＝1 mol·L－1，n(SO2－4)＝1.5 mol，c(SO2－4)＝1.5 mol·L－1，c[Al2(SO4)3]∶c(Al3＋)∶c(SO2－4)＝1∶2∶3，由此可知，对于同一溶液中，

不同微粒的浓度之比等于微粒个数比。

(2)

某BaCl2溶液中，测得c(Cl－)＝0.5 mol·L－1，则c(Ba2＋)＝0.25 mol·L－1。

(3)下列与0.2 mol·L－1 AlCl3溶液中c(Cl－)相同的是②③。

①0.2 mol·L－1 NaCl溶液②0.3 mol·L－1 MgCl2溶液③0.6 mol·L－1 KCl溶液④0.2 mol·L－1 BaCl2溶液

物质的量浓度表达式中，V表示溶液的体积，在进行简单计算时，一定要辨析所给体积是否为溶液的体积，溶液的体积不等于溶剂的体积，也不等于溶质、溶剂的体积和，应用溶液质量除以密度来求解溶液的体积。

二、物质的量浓度有关的几种计算

一、有关定义式的计算

例1为了测定某废水中硫酸的总量，某化学兴趣小组取100 mL 废水样品注入烧杯中，测定后得知H2SO4的物质的量浓度为1.5 mol·L－1，该废水样品中含有硫酸的质量为。

答案14.7 g

1．游泳池里的水一般常加适量的硫酸铜，用以杀灭其中的细菌，而对游泳者的身体无害。现取一水样300 mL，经分析其中含有0.019 2 g Cu2＋，则水样中硫酸铜的物质的量浓度为mol·L－1。

答案0.001

解析c(Cu2＋)＝

0.019 2 g

64 g·mol－1

0.300 L＝0.001 mol·L

－1。

2．已知V L硫酸铁溶液中含Fe3＋m g，则该溶液中Fe3＋的物质的量浓度为mol·L－1，SO2－4的物质的量浓度为mol·L－1，溶质的物质的量浓度为mol·L－1。

答案

m

56V

3m

112V

m

112V

解析解答本题应注意两点：一是溶液中某离子的物质的量浓度的计算依然从定义出发，即c＝

n

V；二是硫酸铁电离后n(Fe3＋)∶n(SO2－4)＝2∶3，那么c(Fe3＋)∶c(SO2－4)＝2∶3，同时还有c[Fe2(SO4)3]＝

1

2 c(Fe3＋)＝

1

3c(SO

2－

4

)。因n(Fe3＋)＝

m g

M g·mol－1

＝

m

56mol，c(Fe

3＋)＝

n

V＝

m

56 mol

V L＝

m

56V mol·L

－1，c(SO2－4)＝

3

2c(Fe

3＋)＝

3m

112V mol·L

－1，c[]

Fe2(SO4)3＝

1

2c(Fe

3＋)＝

m

112V mol·L

－1。

3．将标准状况下体积为V L的HCl气体溶于1 L水中，所得溶液的密度为ρ g·cm－3，试计算该溶液的物质的量浓度。(书写计算过程)

答案n(HCl)＝V

V m＝V L

22.4 L·mol－1＝

V

22.4mol

V(溶液)＝

m(溶液)

ρ(溶液)＝

m(溶质)＋m(溶剂)

ρ(溶液)

＝

V

22.4 mol×36.5 g·mol

－1＋1 000 g

ρ g·cm－3

＝

V

22.4 mol×36.5 g·mol

－1＋1 000 g

1 000ρ g·L－1

＝

V×36.5＋22 400

22 400ρL

所以c(HCl)＝

n(HCl)

V(溶液)

＝

V

22.4 mol

V×36.5＋22 400

22 400ρ L

＝

1 000 ρV

V×36.5＋22 400

mol·L－1

根据概念表达式c B＝

n B

V，欲求c B，先求n B和V。

计算溶质的物质的量浓度的关键是从已知条件中找出溶质的物质的量(mol)和溶液的体积(L)，据此求出溶质的物质的量浓度c B。

二、溶液的稀释或混合中的计算

1．浓溶液稀释

(1)溶质的物质的量不变：c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)；

(2)溶质的质量不变：m(浓)·w(浓)＝m(稀)·w(稀)；

(3)溶液的质量守恒：m(稀)＝m(浓)＋m(水)。

2．相同溶质两溶液混合

(1)溶质的物质的量不变：c1V1＋c2V2＝c(混)·V(混)；

(2)溶质的质量不变：m1w1＋m2w2＝m(混)·w(混)。

例2从1 L 1 mol·L－1氢氧化钠溶液中取出100 mL：

(1)取出的这100 mL氢氧化钠溶液的物质的量浓度是，含氢氧化钠的质量是。

(2)若将取出的这100 mL氢氧化钠溶液加水稀释至500 mL，所得溶液的物质的量浓度是。

答案(1)1 mol·L－1 4.0 g(2)0.2 mol·L－1

解析(1)m＝0.1 L×1 mol·L－1×40 g·mol－1＝4.0 g。

(2)100 mL 氢氧化钠溶液加水稀释至500 mL，氢氧化钠的物质的量不变，由c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)可知c(稀)＝

c(浓)·V(浓)

V(稀)

＝

100 mL×1 mol·L－1

500 mL＝0.2 mol·L

－1。

例3常温下，欲配制密度为1.1 g·cm－3、浓度为6 mol·L－1的稀盐酸，在体积为100 mL、密度为1.19 g·cm－3、浓度为12 mol·L－1的浓盐酸中需加蒸馏水mL。