2021版新高考化学一轮复习第1章认识化学科学第4节物质的量浓度教学

第4节 物质的量浓度

课标解读 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。 要点网络

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或mol·m。 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)＝

nBV－1－3

m溶质

×100%。

m溶液

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

V溶质的物质的量n＝??22.4 L·mol?mm＋m溶液的体积V＝＝??ρρ气体

气体

水

－1

??n? c＝V ??

(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1 L溶液为标准)

1 000ρw1 L(1 000 mL)溶液中溶质质量m(溶质)＝1_000ρ×w g?n(溶质)＝ mol?溶

M1 000ρw－1－1

质的物质的量浓度c＝ mol·L。(c为溶质的物质的量浓度，单位：mol·L，

M－3ρ为溶液的密度，单位：g·cm，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

＝

V1ρ1＋V2ρ2

)

ρ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(Al)＋c(H)＝2c(SO4)＋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：

水Na、Na2O、Na2O2――→NaOH 水CO2、SO2、SO3――→H2CO3、H2SO3、H2SO4 对应H2ONH3――→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 水水

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(ρ g·cm)，同时注意单位的换算。

－3

3＋＋2－－

(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。

[基础判断]

(1)10.6 g Na2CO3与28.6 g Na2CO3·10H2O分别投入1 L水中完全溶解所得溶液浓度均为0.1 mol·L。( )

(2)将62 g Na2O或78 g Na2O2分别溶于水中，各配成 1 L 溶液，所得溶液的物质的量浓度均为2 mol·L。( )

(3)500 mL 0.2 mol·L的稀盐酸加水稀释为1 000 mL，所得溶液浓度为0.1 mol·L

－1

－1

－1

－1

。( )

(4)25 ℃，pH＝1的H2SO4溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L。( )

(5)0.1 mol·L的NaCl溶液与0.1 mol·L的BaCl2溶液的导电性相同。( ) [答案] (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× [知识应用]

25 ℃时，将0.1 mol·L NH4Cl溶液与a mol·L的NaOH溶液等体积混合(溶液体积

－1

－1

－1

－1

－1

保持不变)，所得溶液的pH＝7，则溶液中c(Cl)＝________，c(NH4)＝________，c(Na)＝________，c(NH3·H2O)＝________。

0.1a－－1－1＋

[解析] 等体积混合后c(Cl)＝ mol·L＝0.05 mol·L，c(Na)＝

22mol·L，根据电荷守恒知c(Na)＋c(H)＋c(NH4)＝c(Cl)＋c(OH)，又pH＝7，c(H)＝c(OH)，故c(NH4)＝c(Cl)－c(Na)＝(0.05－) mol·L。根据物料守恒知

2

－

＋

－

＋

－1

＋

＋

＋

－

－

＋

－＋＋

a－1

c(NH＋4)＋c(NH3·H2O)＝

mol·L。

－1

0.1aa－1－1

mol·L，故c(NH3·H2O)＝(0.05－0.05＋)mol·L＝ 222

[答案] 0.05 mol·L (0.05－) mol·L

2

－1

a－1

a mol·L mol·L 22

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．0.3 mol·L的Na2SO4溶液中含有的Na和SO4的总物质的量为0.9 mol

B．当1 L水吸收22.4 L氨气时所得氨水的浓度不是1 mol·L，只有当22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时，其浓度才是1 mol·L

C．在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中，如果Na和SO4的物质的量相等，则K和Cl

＋

2－

＋

－1

－1

－1

＋

2－

－1

a－1

－

的物质的量浓度一定相同

D．10 ℃时，0.35 mol·L的KCl饱和溶液100 mL蒸发掉5 g水，冷却到10 ℃时，

－1

其体积小于100 mL，它的物质的量浓度仍为0.35 mol·L

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

＋

＋

－1

)＝2n(SO4)＋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，V L氨气溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL)，所得溶液的密

－1

2－－＋－

度为ρ g·mL，质量分数为w，物质的量浓度为c mol·L，则下列关系中不正确的是 ( )

A．ρ＝(17V＋22 400)/(22.4＋22.4V) B．w＝17c/(1 000ρ) C．w＝17V/(17V＋22 400) D．c＝1 000ρV/(17V＋22 400)

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，1 000ρw1 000ρw17c仅利用V无法确定ρ，A项错误；由c＝＝，可得w＝，B项正确；

M171 000ρ－1－1

V L

22.4 L·mol17V氨水的质量分数＝＝，C项正确；氨水

V L17V＋22 400－1

－1×17 g·mol＋1 000 g

22.4 L·mol17V1 000ρ×

17V＋22 4001 000ρw1 000ρV的物质的量浓度＝＝＝，D项正确。]

M1717V＋22 400

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500 mL，它的密度是1.20 g·cm，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3.0 mol·L 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Mg的质量分数知MgSO4的质量分数为

3

－1

－3

2＋

－1

－3

－1

×17 g·mol

－1

120

×4.8%＝24.0%，其浓度为c＝24

1 000 cm·L×1.20 g·cm×24.0%－1

＝2.4 mol·L，溶质与溶剂的物质的量之比为－1

120 g·mol24v?2－

∶≈1∶21，SO4的质量分数为×4.8%＝19.2%。] 1201824

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，a g该晶体能够溶于b g水中形成V mL饱和溶液。下列关系中不正确的是( )

100aM－18nA．该溶液中溶质的质量分数为%

a＋bB．该溶液的物质的量浓度为100

C．该溶液的溶解度为D．该溶液的密度为

1 000a－1

mol·L

MVaM－18na g

18na＋bMa＋b－3

g·cm VM－n×18

，MA [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a g×所以饱和溶液中溶质的质量分数为

熟记三个换算公式

1 000ρw(1)c＝

aM－18n×100%，错误。]

Ma＋bM(2)S＝(3)w＝

100cM

1 000ρ－cM×100% 100＋SS命题点3 溶液的稀释与混合有关计算

5．V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al m g，取 mL该溶液用水稀释至4V mL，则SO4物质

4的量浓度为( )

A.C.

125m－1

mol·L 36V125m－1

mol·L 54VB.D.

125m－1

mol·L 9V125m－1

mol·L 18V3＋

V2－

14Vm3＋

A [ mL溶液中Al的物质的量为 mol，稀释后溶液中 －1＝427 g·mol108

m g× mol

108250m33250m3＋3＋－1－3＋

Al的物质的量浓度为c(Al)＝＝ mol·L，c(SO2 4)＝c(Al)＝×－3

4V×10 L108V22108V125m－1－1

mol·L＝ mol·L。]

36V6．(原创)将0.2 mol·L的NH4Cl溶液与a mol·L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(NH4)分别为________、________。(不考虑溶液体积变化)。

－

＋

－1

－1

m