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高中化学58个考点8、物质的量的浓度


(8) 物质的量的浓度 1.复习重点 1.物质的量浓度的概念及有关计算; 2.溶解度的概念及有关计算; 3.物质的量浓度、质量分数和溶解度之间的相互换算; 4.配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能。 5. 高考的热点是物质的量浓度的概念及其计算, 一定物质的量浓度的溶液的配制方法。 3. 例题精讲 类型一:配制溶液的计算 此类问题直接依据物质的量浓度的概念来求算即可。解题时,通过对公式 C=n/V 进行 变形,在结合物质的量和物质质量、气体体积等相互之间的关系等来求解。 例 1、配制浓度为 0.5mol/L 的氢氧化钠溶液 200mL,需要氢氧化钠的质量是多少? 析:解题时直接抓住物质的量浓度公式的变式:n=CV,在结合 m=nM 关系,可以得到 需要溶质的质量(过程略) 。 例 2、设体积的单位为 L。用 V 体积水制得物质的量浓度为 a(密度为 p) ,需要标况下 氨气的 体积为________________________. 析:同样的,解题时应该抓住物质的量公式的变式:n=CV 以及 V(g)=22.4L/mol× n 。 同时在解本题时应该注意的是题目中的 V 是溶剂的体积而不是物质的量浓度中溶液的 体 积,解答此题时,溶液的体积必须通过密度来换算。假设反应中需要氨气的体积为 V*,则 有 n(NH3)=V*/22.4mol/L。对应溶液的质量应该为 1000g/L× V+17n(NH3),溶液的体积 V(l) 为[1000g/L× V+17n(NH3)]/p,物质的量浓度为 a=n(NH3)/V(l)。经进一步处理得到 V*=22400aV/(1000p-17a). 在解此类问题时还应该注意的是: 如果给出的固体物质带有结晶水, 则需要进行一定的 换算,方能达到正确的答案。例如,要配置物质的量浓度为 0.1mol/L 的硫酸铜溶液 250mL, 需要胆矾的质量是多少? 类型二、有关物质的量浓度和溶质质量分数之间的换算 假设某溶液的物质的量浓度为 C(mol/L) ,该溶液中溶质的质量分数为 p%,溶液的密 度为 d(g/mL)则物质的量浓度和质量分数两个量之间的关系推导如下:取 W(g)的溶液, 则溶液中溶质的质量为 p%W,溶液的体积为 W/d (mL) 。依据物质的量浓度计算公式: -3 3 C=n/V=(p%W/M)/(W/d× 10 )=10 × d× p%/M (M 为溶质的摩尔质量) 例 3、质量分数为 98%的浓硫酸(密度为 1.84g/mL) ,其物质的量浓度是多少? 析:解答此题很容易,只要直接抓住公式即可。带入计算可知,该溶液的物质的量浓度 为 18.4mol/L。应用上述公式解决此类问题,一定要注意各量的单位,否则溶液出错。 此外, 还应该注意的另一问题就是: 依据饱和溶液中物质的量浓度和溶质质量分数之间 的关系进而推断溶解度与物质的量浓度之间的关系。 由于饱和溶液中, 溶解度和质量分数之 3 间存在如下关系:p%=s/(100+s),因此,可以推知 C=10 × d× S/M(100+S) 。 类型三、浓溶液稀释的有关计算 解题的关键在于抓住溶质守恒, 即稀释前后溶质的质量保持不变。 公式为: C1V1=C2V2。 例 4、要得到 100mL 浓度为 3.68mol/L 的稀硫酸溶液,需要 98%的浓硫酸(密度为 1.84g/mL)的体积多少毫升? 析:根据例 3 的求解,可以知道 98%的浓硫酸(密度为 1.84g/mL)物质的量浓度为 18.4mol/L。假设需要浓硫酸的体积为 V,则: 18.4mol/L× V=3.68mol/L× 0.100L 经过计算可以推知需要浓硫酸的体积为 0.020L。

类型四、根据化学方程式进行计算 此类问题的计算, 其实质为物质的量应用于化学方程式的计算。 然后在依据物质的量与 物质的量浓度之间的关系进行换算,从而得到物质的量浓度。 例 5、往 8.4g 的碳酸氢钠固体中逐滴加入稀盐酸,当不再产生气体时,消耗盐酸的体积 为 50.00ml,则该盐酸的物质的量浓度是多少。 析:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 1 1 8.4g/(84g/mol) 0.1mol 因此,盐酸的浓度为 0.1mol/0.050L=2.0mol/L. 4.实战演练 1.20℃时,将某盐 R 的溶液蒸发掉 10 g 水后恢复到 20℃,需再加 6 g 盐 R(无水) ,溶 液即达饱和,若将原溶液蒸发掉 30 g 水,只需加 1 g 盐 R 就可在 20℃时达饱和。则 20℃时 盐 R 的溶解度是 A.20 g B.25 g C.30 g D.35 g 2.以下各结论,错误的是 A.溶质的质量分数为 30%的 NaCl 溶液,加入等质量的水稀释后,其溶质的质量分数为 15%? - B.物质的量浓度为 10 mol· L 1 的 H2SO4 溶液, 用等体积的水稀释后, 其物质的量浓度为 -1 5 mol· L ? C.室温时,某物质在 1 L 水中最多能溶解 0.09 g,此物质应属于“不溶物质”? D.常温常压下,1 体积水约溶解 700 体积的氨气,这里氨气的体积,是指标准状况下的 体积 - - 3.在 100 g 浓度为 18 mol· L 1,密度为 ρ(g· cm 3)的浓硫酸中加入一定量的水稀释成 9 - mol· L 1 的硫酸,则加入水的体积 A.小于 100 mL B.等于 100 mL? C.大于 100 mL D.小于

100 mL ?
4.a mol 氨完全氧化成 HNO3, 并且全部溶于反应生成的水中, 得 HNO3 的质量分数约为 A.78% B.42% C.50% D.63% -1 5.设 NA 为阿伏加德罗常数,下列关于 0.2 mol· L 的 Ba(NO3)2 溶液不正确的说法是
? A.2 L 溶液中有阴、阳离子总数为 0.8 NA?B.500 mL 溶液中 NO 3 浓度为 0.2 mol· L
-1

C.500 mL 溶液中 Ba2 浓度为 0.2 mol· L


-1

? D.500 mL 溶液中 NO 3 浓度为 0.2 NA

6.已知甲、乙溶质质量分数与密度的关系如下表:? 溶质质量分数 1% 5% 10% 甲溶液密度(g/cm3) 0.95 0.92 0.90 乙溶液密度(g/cm3) 1.02 1.04 1.07

甲物质的 1%的溶液与 9%的溶液等体积混合,乙物质的 1%的溶液与 9%的溶液等体积 混合后,下列叙述正确的是 A.混合后甲、乙溶液质量分数均大于 5%? B.混合后乙溶液质量分数大于 5%,甲溶液质量分数小于 5%

C.混合后甲溶液质量分数大于 5%,乙溶液质量分数小于 5% D.混合后甲、乙溶液质量分数均等于 5% 7.在无土栽培中,需配制一定量含 50 mol NH4Cl,16 mol KCl 和 24 mol K2SO4 的营养液。 若用 KCl、NH4Cl 和(NH4)2SO4 三种固体为原料来配制,三者的物质的量依次是(单位为 mol) A.2,64,24 B.64,2,24? C.32,50,12 D.16,50,24 - - 8.有五瓶溶液分别是:①10 mL 0.6 mol· L 1 NaOH 水溶液;②20 mL 0.50 mol· L 1 - - H2SO4 水溶液;③30 mL 0.40 mol· L 1 HCl 水溶液;④40 mL 0.3 mol· L 1 CH3COOH 水溶液; - ⑤50 mL 0.20 mol· L 1 蔗糖水溶液。以上各瓶溶液所含离子、分子总数的大小顺序是? A.①>②>③>④>⑤?B.②>①>③>④>⑤?C.②>③>④>①>⑤?D.⑤>④ >③>②>①? - 9.用密度为 ρ1 g· cm 3,质量分数为 n%的浓盐酸,配制成体积比为 1∶4 的稀 HCl(稀 - 盐酸的密度为 ρ2 g· cm 3),则所配制的盐酸的物质的量浓度为 - - A.10 ρ1 n/182.5 mol· L 1? B.10 ρ1ρ2 n/(ρ1+4) mol· L 1? - - C.10 ρ1ρ2n/36.5 (ρ1+4)mol· L 1? D.10 ρ1ρ2n/182.5 mol· L 1 二、选择题(共 55 分)? - 10.(7 分)物质的量浓度为 a mol· L 1 的 Na2SO4 溶液,若含 m g 钠离子时,其溶液的体 积是 mL;若该硫酸钠溶液中溶质的质量分数为 b%,则此 Na2SO4 溶液的密 - 度是 g· mL 1。 - 11.(11 分)摩尔质量为 M g· mol 1 的某物质溶解度曲线如右图所示,现有 t2℃时 300 g 该 - 物质的溶液,恒温蒸发掉 50 g 水后,溶液恰好达到饱和,此饱和溶液的密度为 ρ g· cm 3, - 则其物质的量浓度为 mol· L 1。若将饱和溶液降温到 t1℃,析出晶体(不含 结晶水)的质量为 。

12.(11 分)用 18 mol· L 1 硫酸配制 100 mL 1.0 mol· L 1 的硫酸,若实验仪器有:A.100 mL 量筒 B.托盘天平 C.玻璃棒 D.50 mL 容量瓶 E.10 mL 量筒 F.胶头滴管 G.50 mL 烧杯 H.100 mL 容量瓶 (1)实验时应选用仪器的先后顺序是(填入编号) 。 (2)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正确的是 。(填写标号) A.使用容量瓶前检查它是否漏水。? B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗。? C.配制溶液时,如果试样是固体,把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中,缓慢加入蒸 馏水到接近标线 2 cm~3 cm 处,用滴管滴加蒸馏水到标线。 D.配制溶液时,如果试样是液体,用量筒量取试样后直接倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏 水到接近标线 2 cm~3 cm 处,用滴管滴加蒸馏水到标线。 E.盖好瓶塞, 用食指顶住瓶塞, 用另一只手的手指托住瓶底, 把容量瓶倒转和摇动多次。 13.(9 分)向盛有铜片的烧杯中加入某浓度的硫酸 115 mL, 在加热条件下反应, 待铜片全
- -

部溶解后将其溶液稀释到 500 mL,再加入足量锌粉,使之充分反应,收集到标准状况下的 气体 2.24 L,过滤得残留固体,干燥后称重,质量减轻 7.50 g,试求原硫酸溶液的物质的量 浓度。 14.(10 分)在标准状况下,将 224 L HCl 气体溶于 635 mL 水中(ρ=1 g/cm3),所得盐 酸的密度为 1.18 g/cm3。试计算:? (1)取出这种盐酸 10.0 mL,稀释至 1.45 L,所得稀盐酸的物质的量浓度。? - (2)在 40.0 mL 0.0650 mol· L 1 Na2CO3 溶液中,逐滴加入(1)所配制的稀盐酸,边滴边振 荡。若使反应不产生 CO2 气体,加入稀盐酸的体积最多不能超过多少毫升? 15.(8 分)向 300 mL KOH 溶液中缓慢通入一定量的 CO2 气体,充分反应后,在减压 低温下蒸发溶液,得到白色固体。请回答下列问题:? (1)由于 CO2 通入量不同,所得到的白色固体的组成也不同,试推断有几种可能的组 成,并分别列出。?(2)若通入 CO2 气体为 2.24 L(标准状况下) ,得到 11.9 g 的白色固体。 请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的,其质量各为多少?所用的 KOH 溶液的物 质的量浓度为多少? 附参考答案 一、1.解析:设原溶液中水的质量为 w g,R 的质量为 m g,R 的溶解度为 S g,则有:

m?6 m ?1 S ? ? w ? 10 w ? 30 100
根据比例性质,可设:?

(m ? 6) ? (m ? 1) m?6 m ?1 6 ?1 S ? ? ? ? w ? 10 w ? 30 ( w ? 10) ? ( w ? 30) 30 ? 10 100
S=

6 ?1 × 100=25 g。 30 ? 10

答案:B? 2.解析:注意体积效应。? 答案:B? 3.解析:因 H2SO4 溶液的密度随浓度增大而增大,是一个变值而不是一个定值。

100 100 ? V 100 100 ? V - - 设稀释后溶液密度为 ρ′,则有:18× × 10 3=9× × 10 3,2 = , ? ?? ? ??
因为 ρ′<ρ,故 V<100(mL)。 答案:A? 4.解析:NH3+2O2===HNO3+H2O? HNO3%=

63 × 100%=78% 63 ? 18

答案:A 5.AB 6.B 7.B 8.D 9.C? 二、10. 11.

1000m 46a

14.2a/b

1000 ? ? ? a 2 M (100 ? a 2 )

250 (a 2 ? a 1 ) g 100 ? a2

12.(1)G、E、C、H、F(或 E、G、C、H、F)? (2)BCD - 13.18.26 mol· L 1? - 14.(1)0.0813 mol· L 1 (2)32 mL? 15.(1)四种? ①KOH,K2CO3 ②K2CO3 ③K2CO3,KHCO3?④KHCO3? (2)解:2KOH+CO2 === K2CO3+H2O? 22.4 138? 2.24 x=13.8? KOH+CO2===KHCO3? 22.4 100? 2.24 x=10.0? 从上面两方程知:生成的固体全部是 K2CO3 时应该是 13.8 g,若生成的固体全部是 KHCO3 时应该是 10.0 g,现生成的固体为 11.9 g,所以它是 K2CO3 和 KHCO3 的混合物。依 碳原子守恒的要求,K2CO3 和 KHCO3 总共是:

2.24 =0.100 mol 22.4

若 K2CO3 为 a mol,则 KHCO3 为(0.100-a)mol? 则得方程 138a+100(0.100-a)=11.9 a=0.050 mol? 即 K2CO3 和 KHCO3 各为 0.050 mol? - K2CO3 为:138 g· mol 1× 0.05 mol=6.9 g? - KHCO3 为:100 g· mol 1× 0.050 mol=5.0 g? + 依 K 守恒的要求,设 KOH 溶液浓度为 c 则:? - 0.300 Lc=0.050 mol× 2+0.050 mol c=0.50 mol· L 1


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