新高考化学一轮复习 第1章第4节 物质的量浓度教学案 鲁科版.docx
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新高考化学一轮复习第1章第4节物质的量浓度教学案鲁科版
第4节 物质的量浓度
课标解读
要点网络
1.了解物质的量浓度（c）的含义并能进行有关计算。
2．理解溶液中溶质的质量分数的概念并能进行有关计算。
3．掌握配制一定溶质质量分数和物质的量浓度溶液的方法，会进行有关误差分析。
4．了解溶解度、饱和溶液的概念。
5．能根据化学（或离子）方程式进行有关计算。
物质的量浓度及其计算
1．物质的量浓度
（1）概念：
以单位体积溶液中所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，符号为cB。
（2）表达式：
cB＝
，单位：
mol·L－1或mol·m－3。
2．溶质的质量分数
（1）概念：
用溶质的质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量，一般用百分数表示。
（2）表达式：
w（B）＝
×100%。
3．有关物质的量浓度的计算
（1）标准状况下，气体溶于水所得溶液的物质的量浓度的计算
c＝
（2）溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
推导过程（以1L溶液为标准）
1L（1000mL）溶液中溶质质量m（溶质）＝1_000ρ×wg⇒n（溶质）＝
mol⇒溶质的物质的量浓度c＝
mol·L－1。
（c为溶质的物质的量浓度，单位：
mol·L－1，ρ为溶液的密度，单位：
g·cm－3，w为溶质的质量分数，M为溶质的摩尔质量，单位：
g·mol－1）
4．溶液稀释、同种溶质的溶液混合的计算
（1）溶液稀释
①溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1＝m2w2。
②溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1＝c2V2。
③溶液质量守恒，m（稀）＝m（浓）＋m（水）（体积一般不守恒）。
（2）溶液混合：
混合前后溶质的物质的量保持不变，
即c1V1＋c2V2＝c混V混。
（若稀溶液混合后体积不变V混＝V1＋V2；若混合后体积变化V混＝
）
5．溶液中的电荷守恒
任何电解质溶液中均存在电荷守恒，即溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
如Al2（SO4）3溶液中的电荷守恒式为3c（Al3＋）＋c（H＋）＝2c（SO
）＋c（OH－），知其中三种离子的浓度，即可求剩余一种离子的浓度。
[补短板]
（1）物质的量浓度中的体积是指溶液的体积，而不是指溶剂的体积。
（2）溶液中溶质的判断
①与水发生反应的物质，溶质发生变化，水量减少，如：
Na、Na2O、Na2O2
NaOH
CO2、SO2、SO3
H2CO3、H2SO3、H2SO4
NH3
NH3·H2O（但仍按溶于水的NH3进行计算）
②结晶水合物，溶质不变但水量增多，如
CuSO4·5H2O
CuSO4，FeSO4·7H2O
FeSO4。
（3）在进行物质的量浓度与溶质质量分数换算时需要溶液密度（ρg·cm－3），同时注意单位的换算。
（4）溶液混合时，溶液质量可以加和；而溶液体积一般不能加和，当溶液很稀或浓度相近时可近似加和计算体积。
（1）10.6gNa2CO3与28.6gNa2CO3·10H2O分别投入1L水中完全溶解所得溶液浓度均为0.1mol·L－1。
（ ）
（2）将62gNa2O或78gNa2O2分别溶于水中，各配成1L溶液，所得溶液的物质的量浓度均为2mol·L－1。
（ ）
（3）500mL0.2mol·L－1的稀盐酸加水稀释为1000mL，所得溶液浓度为0.1mol·L－1。
（ ）
（4）25℃，pH＝1的H2SO4溶液的物质的量浓度为0.1mol·L－1。
（ ）
（5）0.1mol·L－1的NaCl溶液与0.1mol·L－1的BaCl2溶液的导电性相同。
（ ）
[答案]
（1）×
（2）√ （3）√ （4）× （5）×
25℃时，将0.1mol·L－1NH4Cl溶液与amol·L－1的NaOH溶液等体积混合（溶液体积保持不变），所得溶液的pH＝7，则溶液中c（Cl－）＝________，c（NH
）＝________，c（Na＋）＝________，c（NH3·H2O）＝________。
[解析] 等体积混合后c（Cl－）＝
mol·L－1＝0.05mol·L－1，c（Na＋）＝
mol·L－1，根据电荷守恒知c（Na＋）＋c（H＋）＋c（NH
）＝c（Cl－）＋c（OH－），又pH＝7，c（H＋）＝c（OH－），故c（NH
）＝c（Cl－）－c（Na＋）＝（0.05－
）mol·L－1。
根据物料守恒知
c（NH
）＋c（NH3·H2O）＝
mol·L－1，故c（NH3·H2O）＝（0.05－0.05＋
）mol·L－1＝
mol·L－1。
[答案] 0.05mol·L－1 （0.05－
）mol·L－1
mol·L－1
mol·L－1
命题点1 物质的量浓度的含义和基本计算
1．（2019·邯郸模拟）下列关于物质的量浓度表述正确的是（ ）
A．0.3mol·L－1的Na2SO4溶液中含有的Na＋和SO
的总物质的量为0.9mol
B．当1L水吸收22.4L氨气时所得氨水的浓度不是1mol·L－1，只有当22.4L氨气溶于水制得1L氨水时，其浓度才是1mol·L－1
C．在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中，如果Na＋和SO
的物质的量相等，则K＋和Cl－的物质的量浓度一定相同
D．10℃时，0.35mol·L－1的KCl饱和溶液100mL蒸发掉5g水，冷却到10℃时，其体积小于100mL，它的物质的量浓度仍为0.35mol·L－1
D [A项，未指明溶液体积；B项，未指明标准状况；C项，根据电荷守恒n（Na＋）＋n（K＋）＝2n（SO
）＋n（Cl－），可知c（K＋）≠c（Cl－）；D项，同温时，饱和溶液的浓度相同。
]
2．标准状况下，VL氨气溶解在1L水中（水的密度近似为1g·mL－1），所得溶液的密度为ρg·mL－1，质量分数为w，物质的量浓度为cmol·L－1，则下列关系中不正确的是（ ）
A．ρ＝（17V＋22400）/（22.4＋22.4V）
B．w＝17c/（1000ρ）
C．w＝17V/（17V＋22400）
D．c＝1000ρV/（17V＋22400）
A [由于溶液的体积既不是水的体积也不是二者体积之和，溶液的体积不能直接确定，仅利用V无法确定ρ，A项错误；由c＝
＝
，可得w＝
，B项正确；氨水的质量分数＝
＝
，C项正确；氨水的物质的量浓度＝
＝
＝
，D项正确。
]
命题点2 有关物质的量浓度、溶质的质量分数、溶解度的换算
3．（双选）（2019·潍坊质检）有硫酸镁溶液500mL，它的密度是1.20g·cm－3，其中镁离子的质量分数是4.8%，则有关该溶液的说法不正确的是（ ）
A．溶质的质量分数是24.0%
B．溶液的物质的量浓度是3.0mol·L－1
C．溶质和溶剂的物质的量之比是1∶40
D．硫酸根离子的质量分数是19.2%
BC [由Mg2＋的质量分数知MgSO4的质量分数为
×4.8%＝24.0%，其浓度为c＝
＝2.4mol·L－1，溶质与溶剂的物质的量之比为
∶
≈1∶21，SO
的质量分数为
×4.8%＝19.2%。
]
4．某结晶水合物的化学式为R·nH2O，其相对分子质量为M。
25℃时，ag该晶体能够溶于bg水中形成VmL饱和溶液。
下列关系中不正确的是（ ）
A．该溶液中溶质的质量分数为
%
B．该溶液的物质的量浓度为
mol·L－1
C．该溶液的溶解度为
g
D．该溶液的密度为
g·cm－3
A [A项，某结晶水合物的化学式为R·nH2O，该晶体中含有R的质量为ag×
，所以饱和溶液中溶质的质量分数为
×100%，错误。
]
熟记三个换算公式
（1）c＝
（2）S＝
（3）w＝
×100%
命题点3 溶液的稀释与混合有关计算
5．VmLAl2（SO4）3溶液中含有Al3＋mg，取
mL该溶液用水稀释至4VmL，则SO
物质的量浓度为（ ）
A.
mol·L－1 B.
mol·L－1
C.
mol·L－1D.
mol·L－1
A [
mL溶液中Al3＋的物质的量为
＝
mol，稀释后溶液中
Al3＋的物质的量浓度为c（Al3＋）＝
＝
mol·L－1，c（SO
）＝
c（Al3＋）＝
×
mol·L－1＝
mol·L－1。
]
6．（原创）将0.2mol·L－1的NH4Cl溶液与amol·L－1的氨水按体积比1∶3混合，若混合液呈中性，则混合液的c（Cl－）、c（NH
）分别为________、________。
（不考虑溶液体积变化）。
[解析] 根据电荷守恒知c（H＋）＋c（NH
）＝c（OH－）＋c（Cl－）；又因溶液呈中性c（H＋）＝c（OH－），可知c（NH
）＝c（Cl－）＝
mol·L－1＝0.05mol·L－1。
[答案] 0.05mol·L－1 0.05mol·L－1
7．
（1）在100g浓度为cmol·L－1，密度为ρg·cm－3的硫酸中加入一定量的水稀释成
mol·L－1的硫酸，则加入水的体积__________100mL（填“＝”“>”或“<”，下同）。
（2）若把
（1）中的H2SO4改成氨水，应加入水的体积________100mL。
（3）若把
（1）、
（2）中的物质的量浓度均改为溶质的质量分数，则加入水的体积________100mL。
（4）将溶质质量分数为48%的H2SO4溶液与水等体积混合，所得溶液的质量分数________24%。
[解析]
（1）设加入水的体积为V水mL，c×
×10－3＝
×
×10－3，V水＝
－100，由于ρ′<ρ，所以V水<100。
（2）由于ρ′>ρ，所以V水>100。
（3）根据溶质质量分数＝
×100%知，溶质不变，质量分数减半，则溶液质量加倍，所以均应加入100mL水。
（4）等体积的H2SO4溶液的质量大于等体积水的质量，故混合液的质量分数大于24%。
[答案]
（1）<
（2）> （3）＝ （4）>
溶质相同、质量分数不同的两溶液混合定律
同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。
（1）等质量混合
两溶液等质量混合时（无论ρ>1g·cm－3还是ρ<1g·cm－3），混合后溶液中溶质的质量分数w＝
（a%＋b%）。
（2）等体积混合
①当溶液密度大于1g·cm－3时，必然是溶液浓度越大，密度越大（如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等大多数溶液），等体积混合后，质量分数w>
（a%＋b%）。
②当溶液密度小于1g·cm－3时，必然是溶液浓度越大，密度越小（如酒精、氨水等），等体积混合后，质量分数w<
（a%＋b%）。
注意：
当a或b等于零时，也适用于上述判断。
配制一定物质的量浓度的溶液
1．熟悉配制溶液的仪器
（1）托盘天平：
称量前先调零，称量时药品放在左盘，砝码放在右盘，读数精确到0.1g。
若配制0.2mol·L－1NaCl溶液500mL，应用托盘天平称取NaCl5.9g，称量时，不慎将物品和砝码颠倒放置，实际称量的NaCl的质量为4.1g。
（2）容量瓶
①构造及用途
②查漏操作
2．一定物质的量浓度的溶液配制
（1）配制步骤
以配制500mL1.50mol·L－1NaOH溶液为例。
①计算：
需NaOH固体的质量，计算式为0.5L×1.50mol·L－1×40g·mol－1。
②称量：
用托盘天平称量NaOH固体30.0g。
③溶解：
将称好的NaOH固体放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解。
④冷却移液：
待烧杯中的溶液冷却至室温后，将溶液用玻璃棒引流注入500_mL容量瓶中。
⑤洗涤：
用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，洗涤液注入容量瓶，轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。
⑥定容：
将蒸馏水注入容量瓶，当液面距瓶颈刻度线1～2_cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。
⑦摇匀：
盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。
注意液面下降，不能再加水，否则结果偏低。
（2）误差分析的依据
3．一定溶质质量分数的溶液的配制
以配制200g20%的NaOH溶液为例。
（1）计算：
需NaOH的质量为40.0_g，需蒸馏水的体积为160mL。
（2）称量：
用托盘天平称取NaOH40.0g，用量筒量取160mL蒸馏水。
（3）溶解：
将称量的NaOH放入烧杯中，将量取的蒸馏水加入烧杯中并用玻璃棒搅拌，即得所需溶液。
[补短板]
（1）容量瓶使用时的注意事项
①在使用前首先要检查是否漏液。
②不能配制任意体积的溶液。
选择容量瓶时遵循“大而近”的原则，所需溶质的量按所选用的容量瓶的规格进行计算。
③不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释。
④不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中，因为容量瓶的容积是在所标温度下确定的。
⑤向容量瓶中注入液体时，要用玻璃棒引流；且玻璃棒下端要靠在容量瓶的刻度线以下的瓶颈壁上。
⑥不能作为反应器或用来长期贮存溶液。
⑦定容时，液面超过刻度线，要重新配制。
（2）容量瓶读数所造成的误差图示
图1 图2
图1使所配溶液体积偏大，浓度偏小；图2使所配溶液体积偏小，浓度偏大。
（1）配制950mL某浓度的溶液应选用950mL的容量瓶。
（ ）
（2）用pH＝1的盐酸配制100mLpH＝2的盐酸，所选择的仪器只有100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。
（ ）
（3）用量筒量取20mL0.5000mol·L－1H2SO4溶液于烧杯中，加水80mL，配制成0.1000mol·L－1H2SO4溶液。
（ ）
（4）用托盘天平称取1.06gNa2CO3用于配制100mL0.1mol·L－1Na2CO3溶液。
（ ）
（5）若溶液未冷却至室温就注入容量瓶定容，会造成溶液的体积（即V）减小，故所配溶液的浓度偏高。
（ ）
[答案]
（1）×
（2）× （3）× （4）× （5）√
如图是配制一定物质的量浓度溶液过程示意图中的几步，回答下列问题：
（1）图示中几步正确的先后顺序应是________（填字母）。
A．①②③④ B．③④②①
C．③②④①D．③④①②
（2）其中第①步表示的操作方法为____________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
（3）①若用浓硫酸稀释配制一定物质的量浓度的稀硫酸，所需仪器有______
________________________________________________________________。
②用固体氯化钠配制100g10%的氯化钠溶液，所需仪器有_____________。
[答案]
（1）B
（2）将蒸馏水缓慢注入容量瓶中，液面离容量瓶的瓶颈刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切 （3）①量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管 ②托盘天平、烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒
命题点1 一定物质的量浓度溶液的配制
1．实验室里需要配制480mL0.10mol·L－1的硫酸铜溶液，下列实验用品及实验操作正确的是（ ）
选项
容量瓶容积
溶质质量
实验操作
A
480mL
硫酸铜：
7.68g
加入500mL水
B
480mL
胆矾：
12.0g
配成500mL溶液
C
500mL
硫酸铜：
8.0g
加入500mL水
D
500mL
胆矾：
12.5g
配成500mL溶液
D [实验室里需要配制480mL0.10mol·L－1的CuSO4溶液，由于没有480mL规格的容量瓶，根据“大而近”的原则故需选择500mL容量瓶。
溶质若为CuSO4则需要8.0g，若为胆矾则需要12.5g。
应配成500mL溶液而不是加入500mL水。
]
2．已知某试剂瓶上贴有标签，完成以下问题：
（1）该“84消毒液”的物质的量浓度为________mol·L－1（小数点后保留一位）。
（2）某同学参阅该“84消毒液”的配方，欲用NaClO固体配制500mL含NaClO质量分数为37.25%的消毒液。
需要称量NaClO固体的质量为________g。
（3）某同学取100mL该“84消毒液”，稀释成1L用于消毒，稀释后的溶液中NaClO的物质的量浓度为________mol·L－1。
（4）配制上述“84消毒液”时，其正确的操作顺序是（每步操作只用一次）________。
A．用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，洗涤液均注入容量瓶，振荡
B．在烧杯中加入适量水溶解
C．将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D．将容量瓶盖紧，反复上下颠倒，摇匀，装入贴有标签的试剂瓶
E．改用胶头滴管加水，使溶液的凹液面恰好与刻度线相切
F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度线1～2cm处
G．用天平称量该物质
[解析]
（1）c＝
mol·L－1＝6.0mol·L－1。
（2）m＝500mL×1.2g·cm－3×37.25%＝223.5g。
（3）0.1L×6.0mol·L－1＝1L×c
解得c＝0.6mol·L－1。
[答案]
（1）6.0
（2）223.5 （3）0.6 （4）GBCAFED
固体溶解配制与浓溶液稀释配制的主要差异
固体溶解配制时计算溶质质量，用托盘天平或电子天平称量固体质量，然后溶解；浓溶液稀释配制时计算浓溶液的体积，用量筒或滴定管量取浓溶液的体积，然后稀释。
命题点2 溶液配制过程中的误差分析
3．下列实验操作会导致实验结果偏低的是（ ）
①配制100g10%的Na2CO3溶液，称取10.0g碳酸钠晶体溶于90.0g水中 ②测定碳酸钠晶体中结晶水的百分含量时，所用的晶体已经受潮 ③配制一定物质的量浓度的溶液时，药品与砝码放反了，游码读数为0.2g，所得溶液的浓度 ④用酸式滴定管取用98%、密度为1.84g·cm－3的浓硫酸配制200mL2mol·L－1的稀硫酸时，先平视后仰视
A．只有①B．只有②
C．②③④D．①③④
D [①10.0g碳酸钠晶体中含Na2CO3的质量小于10.0g；②碳酸钠晶体已经受潮时，其中的含水量增加，结果偏高；③中所称样品的质量比实际所需质量少0.4g；④用酸式滴定管量取液体时，先平视后仰视，则量取的液体体积偏小，所配溶液浓度偏低。
]
4．填“偏大”“偏小”或“无影响”。
（1）用Na2CO3·10H2O晶体配制Na2CO3溶液，Na2CO3晶体已部分失去结晶水。
用该晶体所配Na2CO3溶液的物质的量浓度________。
（2）配制NaOH溶液时，NaOH固体中含有Na2O杂质________。
（3）配制NaOH溶液时，NaOH固体放在烧杯中称量时间过长________。
（4）用量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后，用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中________。
（5）用量筒量取浓硫酸时，仰视读数________。
[答案]
（1）偏大
（2）偏大 （3）偏小 （4）偏大
（5）偏大
一定物质的量浓度溶液的配制误差类型
（1）操作引起的误差，如称量、溶解、转移、洗涤、冷却定容等不当引起误差。
（2）称量的物质不纯或变质引起的误差，如NaOH含Na2CO3，NaOH久置称量等。
（3）读数误差，如仰视、俯视。
溶解度及溶解度曲线应用
1．固体的溶解度
（1）定义：
在一定温度下，某固体物质在100_g溶剂（通常是水）里达到饱和状态时所溶解的质量，叫作这种物质在该溶剂里的溶解度，其单位为“g”。
（2）计算：
饱和溶液中存在的两比例：
①
＝
；
②
＝
。
（3）影响溶解度大小的因素
①内因：
物质本身的性质（由结构决定）。
②外因：
a．溶剂的影响（如NaCl易溶于水而不易溶于汽油）。
b．温度的影响：
升温，大多数固体物质的溶解度增大，少数物质却相反，如Ca（OH）2；温度对NaCl的溶解度影响不大。
2．气体的溶解度
（1）表示方法：
通常指该气体（其压强为101kPa）在一定温度时溶解于1体积水里达到饱和状态时气体的体积，常记为1∶x。
如NH3、HCl、SO2、CO2气体常温时在水中的溶解度分别为1∶700、1∶500、1∶40、1∶1。
（2）影响因素：
气体溶解度的大小与温度和压强有关，温度升高，溶解度减小；压强增大，溶解度增大。
3．溶解度曲线及其意义
（1）常见物质的溶解度曲线（g/100g水）
（2）溶解度曲线的意义
①点：
曲线上的点叫饱和点。
a．曲线上任一点表示对应温度下该物质的溶解度；
b．两曲线的交点表示两物质在该交点的温度下溶解度相等，浓度相同。
②线：
溶解度曲线表示物质的溶解度随温度变化的趋势，其变化趋势分为三种：
a．陡升型：
大部分固体物质的溶解度随温度升高而增大，且变化较大，如硝酸钾，提纯时常采用降温结晶（冷却热饱和溶液）的方法；
b．下降型：
极少数物质的溶解度随温度升高反而减小，如熟石灰的饱和溶液升温时变浑浊；
c．缓升型：
少数物质的溶解度随温度变化不大，如氯化钠，提纯时常采用蒸发结晶（蒸发溶剂）的方法。
③面：
a．溶解度曲线下方的面表示相应温度下该物质的不饱和溶液；
b．溶解度曲线上方的面表示相应温度下该物质的过饱和溶液，可以结晶析出晶体。
[补短板]
从溶液中提纯晶体的两种方法
（1）溶解度受温度影响较小的物质（如NaCl）采取蒸发结晶的方法；若NaCl溶液中含有KNO3，应采取蒸发结晶、趁热过滤的方法。
（2）溶解度受温度影响较大的物质（或带有结晶水）采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法；若KNO3溶液中含有NaCl，应采取加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。
（1）20℃时，100gNaCl饱和溶液中含有26.5gNaCl，因此NaCl在20℃时的溶解度为26.5g。
（ ）
（2）40℃时，20%的NaOH溶液降温时，一定有晶体析出。
（ ）
（3）因为KNO3的溶解度大，故可用重结晶法除去KNO3中混有的NaCl。
（ ）
（4）25℃时，向Ca（OH）2的饱和溶液中加CaO固体，冷却至25℃时，溶液的浓度增大。
（ ）
（5）从一定浓度的CuSO4溶液中得到CuSO4·5H2O的操作方法是蒸发浓缩、冷却结晶，然后过滤、洗涤、干燥。
（ ）
[答案]
（1）×
（2）× （3）√ （4）× （5）√
命题点1 溶解度及其曲线的意义
1．（2018·樟树三模）已知四种盐的溶解度（S）曲线如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．NaCl可以通过将NaCl溶液蒸发结晶得到晶体
B．NaCl中混有少量Mg（ClO3）2杂质，可采用将热的饱和溶液冷却结晶方法得到NaCl
C．Mg（ClO3）2中
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