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高中化学58个精讲 (8) 物质的量的浓度


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高中化学 58 个考点精讲

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(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. 2.难点聚焦 . 物质的量浓度. 1.物质的量浓度. 浓度是指一定温度,压强下,一定量溶液中所含溶质的量的多少.常见的浓度有溶液中溶质的质量分数, 溶液中溶质的体积分数,以及物质的量浓度.物质的量浓度是以单位体积溶液里所含溶质 B 的物质的量来表 示溶液组成的物理量.符号用 cB 表示,(2)表达式:CB 单位常用 mol/L 或 mol/m3,注意:①单位体 积为溶液的体积,不是溶剂的体积.②溶质必须用物质的量来表示.计算公式为概念中的单位体积一般指 1 升,溶质 B 指溶液中的溶质,可以指单质或化合物,如 c(Cl2)=0.1mol/L,c(NaCl)=2.5mol/L;也可以指 离子或其它特定组合,如 c(Fe2+)=0.5mol/L, c(SO42-)=0.01mol/L 等. 2.溶液的稀释与混合 (1)溶液的稀释定律 由溶质的质量稀释前后不变有:mB =m 浓×ω 浓=m 稀×ω 稀% 由溶质稀释前后物质的量不变有:CB =c 浓×V 浓=c 稀×V 稀% (2)溶液在稀释或混合时,溶液的总体积不一定是二者混合的体积之和.如给出溶液混合后的密度,应根据质 量和密度求体积. 3.物质的量浓度与溶质质量分数 ω%的换算(ρ 为该溶液的密度) 4.一定物质的量浓度溶液的配制 (1)仪器:容量瓶,容量瓶有各种不同的规格,一般有 100mL,250mL,500mL 和 1000mL 等几种.(2)步骤: ①计算:计算所需固体溶质质量或液体溶质的体积.②用托盘天平称量固体溶质或用量筒量取液体体积. ③溶解:将溶质加入小烧杯中,加适量水溶解.移液洗涤:将已溶解而且冷却的溶液转移到容量瓶中,并 用玻璃棒引流,再洗涤烧杯和玻璃棒 2—3 次,将洗涤液倒入容量瓶中.⑤定容:缓缓向容量瓶中注入蒸馏 水,直到容量瓶液面接近刻度线 1cm-2cm 时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切, 盖好,反复上下颠倒,摇匀.最后将容量物质的量浓度 dream 第 1 页 11/30/2009 瓶中溶液转移到试 物质的量浓度 剂瓶中备用.

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5.知识网络 . ①,以物质的量为中心的有关物理量的换算关系: :
物质所含粒子数 N
×NA ÷NA ×M

电解质电离出离子的"物质的量"

÷化合价 ×化合价

物 质 的 量 n

物质的质量( ) 物质的质量(m)
÷M

电量(C)

÷96500Cmol-1 ×96500Cmol-1 ×Vm

×Vm(22.4L/mol) ÷Vm(22.4L/mol) ×△H

气体的体积(标准状况) 气体的体积(标准状况)

V 气体体积(非标准状况)

÷Vm ×V(溶液) ÷V(溶液)

反应中放出或吸收的热量(KJ)Q
÷△H

物 质 的 量 的 相 关 计 算 关 系 及 其 它

溶液的物质的量浓度 CA)

②,物质的量与其它量之间的换算恒等式:
n= m V (g ) N Q m(溶液)S = = = = = c V(溶液) M Vm N A H M (100 + S)

③,理想气体状态方程(克拉伯龙方程) : PV=nRT 或
PV = m RT M

(R=8.314J/molK)

,影响物质体积大小的因素: 微粒的大小 物质体积
决定于

决定于

1mol 固,液体的体积

微粒的个数

1mol 物质的体积

决定于 微粒之间距离 1mol 气体的体积 ①,溶液稀释定律:溶质的量不变,m(浓)w(浓)= m(稀)w(稀); c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀)

②,溶解度与溶质质量分数 w 换算式: S =
⑤,溶液浓度换算式:

100 w 1— w

w= S=

S × 100% 100 + S 1000cM 1000d — cM w= cM 1000ρ

③,溶解度与物质的量浓度的换算: c =

1000 ρ s M (100 + s) 1000 ρ w M

,质量分数与物质的量浓度的换算: c =

⑥,一定物质的量浓度 主要仪器:量筒,托盘天平(砝码) ,烧杯,玻璃棒,胶头滴管,容量瓶 溶液的配配制: 方法步骤:计算→称量→溶解→转移→洗涤→振荡→定容→摇匀→装瓶 识差分析:关键看溶质或溶液体积的量的变化.依据 c =
n m = 来判断. V MV

3. 例题精讲 . 类型一: 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) . Wisdom&L &Love 第 2 页(共 6 页) Tel:020Wisdom&Love Tel:020-36581010

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,需要标况下氨气的 体积为 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) ________________________. 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, 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: C=n/V=(p%W/M)/(W/d×10-3)=103×d×p%/M (M 为溶质的摩尔质量) ,其物质的量浓度是多少? 例 3,质量分数为 98%的浓硫酸(密度为 1.84g/mL) 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间存在如下关系:p%=s/(100+s), 因此,可以推知 C=103×d×S/M(100+S) . 类型三, 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, 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 molL 1 的 H2SO4 溶液,用等体积的水稀释后,其物质的量浓度为 5 molL 1 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
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3.在 100 g 浓度为 18 molL ,密度为ρ(gcm )的浓硫酸中加入一定量的水稀释成 9 molL 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

ρ

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 molL 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 molL
-1

C.500 mL 溶液中 Ba2 浓度为 0.2 molL

+

-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, 4Cl NH 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 -1 - 8.有五瓶溶液分别是:①10 mL 0.6 molL NaOH 水溶液;②20 mL 0.50 molL 1 H2SO4 水溶液; - - - ③30 mL 0.40 molL 1 HCl 水溶液;40 mL 0.3 molL 1 CH3COOH 水溶液;⑤50 mL 0.20 molL 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>>⑤ B.②>①>③>>⑤ C.②>③>>①>⑤ D.⑤>>③>②>① - 9.用密度为ρ1 gcm 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ρ -3 2 gcm ),则所配制的盐酸的物质的量浓度为 - - A.10 ρ1 n/182.5 molL 1 B.10 ρ1ρ2 n/(ρ1+4) molL 1 - - C.10 ρ1ρ2n/36.5 (ρ1+4)molL 1 D.10 ρ1ρ2n/182.5 molL 1 二,选择题(共 55 分) - 10.(7 分)物质的量浓度为 a molL 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 gmL 1. - 11.(11 分)摩尔质量为 M gmol 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 gcm 3 ,则其物质的量浓度为 - molL 1.若将饱和溶液降温到 t1℃,析出晶体(不含结晶水)的质量为 .

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12.(11 分)用 18 molL 1 硫酸配制 100 mL 1.0 molL 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, 224 L HCl 气体溶于 635 mL 水中(ρ=1 g/cm3), 将 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 molL 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 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.
S=
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分享智慧泉源 设稀释后溶液密度为ρ′,则有:18× 因为ρ′<ρ,故 V<100(mL). 答案:A 4.解析:NH3+2O2===HNO3+H2O HNO3%=

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100

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ρ

×10 3=9×

-

100 + V 100 100 + V - ×10 3,2 = , ρ′ ρ ρ′

63 ×100%=78% 63 + 18

答案:A 5.AB 6.B 7.B 8.D 9.C 二,10.

1000m 46a

14.2a/b

11.

1000 ρ a 2 M(100 + a 2 )

250(a 2 a 1 ) g 100 + a 2

12.(1)G,E,C,H,F(或 E,G,C,H,F) (2)BCD - 13.18.26 molL 1 - 14.(1)0.0813 molL 1 (2)32 mL 15.(1)四种 ①KOH,K2CO3 ②K2CO3 ③K2CO3,KHCO3 KHCO3 (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 若生成的固体全部是 KHCO3 时应该是 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, 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 gmol 1×0.05 mol=6.9 g - KHCO3 为:100 gmol 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 molL 1

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