14 物质的量浓度及其溶液的配制 生.docx

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14物质的量浓度及其溶液的配制生

第4讲　物质的量浓度及其溶液的配制

[考纲要求]　1.了解溶解度、饱和溶液的概念。

2.了解物质的量浓度的含义。

3.能按要求配制一定物质的量浓度的溶液，会进行有关误差分析。

4.会根据物质的量与溶液的体积、溶液的物质的量浓度之间的相互关系进行有关计算。

考点一　物质的量浓度及相关计算

物质的量浓度与溶质质量分数的比较

内容

物质的量浓度

质量分数

定义

以单位体积溶液里含有多少摩尔溶质来表示溶液组成的物理量

用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成的物理量

溶质的单位

mol

g

溶液的单位

L

g

计算公式

c＝

w＝

×100%

特别提醒这里V是溶液的体积，它不是溶剂的体积，也不是溶剂和溶质的体积之和。

深度思考

1．观察两个试剂瓶上的标签，回答下列问题。

（1）“5%硫酸铜溶液”中的5%是什么含义？

（2）0.4mol·L－1NaCl溶液中的0.4mol·L－1表示的含义是什么？

（3）从上述两种溶液中分别取出5mL，硫酸铜溶液的质量分数为__________，NaCl

溶液的浓度为______________。

2．填空

（1）将Na通入水中，其溶质是__________；

（2）将Na2O溶于水，其溶质是__________；

（3）将CuSO4·5H2O溶于水中，其溶质是______；（4）将SO3溶于水，其溶质是________。

题组一　根据cB＝

的计算

1．将10.6gNa2CO3溶于水配成1L溶液

（1）该溶液中Na2CO3的物质的量浓度为__________，溶液中Na＋的物质的量浓度为__________。

（2）向该溶液中加入一定量NaCl固体，使溶液中Na＋的物质的量浓度为0.4

mol·L－1（假设溶液体积不变）需加入NaCl的质量为__________，Cl－的物质的量浓度

为_______________________________________________________________。

2．在80g密度为dg·cm－3的硫酸铁溶液中，含有2.8gFe3＋，则此溶液中SO

的物质的量浓度（mol·L－1）为（　　）

A.

dB.

dC.

dD.

d

题组二　关于物质的量浓度、质量分数、溶解度的换算

3．在一定温度下，某饱和氢氧化钠溶液体积为VmL，溶液密度为dg·cm－3，质量分数为w，物质的量浓度为cmol·L－1，溶液中含氢氧化钠的质量为mg。

（1）用w来表示该温度下氢氧化钠的溶解度（S）为__________________________。

（2）用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度（c）为_________________________。

（3）用w、d表示溶液中溶质的物质的量浓度（c）为_________________________。

（4）用c、d表示溶液中溶质的质量分数为________________________________。

4．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2.4mol·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%

物质的量浓度有关计算的一般方法

（1）由定义出发，运用守恒（溶质守恒、溶剂守恒等）及公式：

c＝

、质量分数＝

×100%进行推理，注意密度的桥梁作用，不要死记公式。

（2）在进行物质的量浓度、质量分数、溶解度三者之间的转换时，除利用上述方法外，我们还可以运用假设法，使问题简单化。

例如已知溶质的质量分数w，溶液的密度为ρg·cm－3，溶质的摩尔质量为Mg·mol－1，求物质的量浓度c。

我们可以假设溶液为1L，所以溶液质量为1×1000×ρg，溶质的质量为1×

1000×ρ×wg，溶质的物质的量为

mol，这样我们就很容易求出该溶液的物质的量浓度c＝

mol·L－1。

题组三　关于气体溶质的计算

5．在标准状况下，将VLA气体（摩尔质量为Mg·mol－1）溶于0.1L水中，所得溶液的密度为ρg·cm－3，则此溶液的物质的量浓度（mol·L－1）为（　　）

A.

B.

C.

D．1000VρM（MV＋2240）

6．在t℃时，将agNH3完全溶于水，得到VmL溶液，假设该溶液的密度为ρg·mL－1，质量分数为w，其中含有NH

的物质的量是bmol，下列叙述正确的是（　　）

A．溶质的质量分数w＝

×100%

B．溶质的物质的量浓度c＝

mol·L－1

C．溶液中c（OH－）＝

mol·L－1＋c（H＋）

D．向上述溶液中加入VmL水，所得溶液的质量分数大于0.5w

规避两个易错点

（1）气体溶于水，溶质是该气体与水反应生成的物质，NH3溶于水后主要溶质是NH3·H2O，但以NH3计算。

（2）气体溶于水，溶液的体积不是溶剂的体积更不是气体体积与溶剂体积之和，应根据V＝

进行计算。

题组四　溶液稀释与混合的计算

7．两种硫酸溶液，一种硫酸溶液的物质的量浓度为c1，密度为ρ1；另一种硫酸溶液的

物质的量浓度为c2，密度为ρ2，将它们等体积混合后，所得溶液的密度为ρ3，则混

合后硫酸的物质的量浓度为（　　）

A.

B.

C.

D.

8．

（1）将3p%的硫酸与同体积的p%的硫酸混合得到q%的稀硫酸，则p、q的关系正确

的是________。

①q＝2p②q>2p③q<2p④无法确定

（2）若上题中的溶质是乙醇而非硫酸，则p、q的关系是________。

①q＝2p②q>2p③q<2p④无法确定

1．溶液稀释定律（守恒观点）

（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．同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算

（1）混合后溶液体积保持不变时，c1V1＋c2V2＝c混×（V1＋V2）。

（2）混合后溶液体积发生改变时，c1V1＋c2V2＝c混V混，其中V混＝

。

3．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

溶液）等体积混合后，质量分数w<

（a%＋b%）。

（2）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），则混合后溶液中溶质的质量分数w＝

（a%＋b%）。

考点二　一定物质的量浓度溶液的配制

1．有关仪器的使用

（1）容量瓶的使用

①特点

②使用方法及注意事项

a．容量瓶使用前一定要检查是否漏液。

其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。

b．用“能”或“不能”填空

不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释；不能作为反应容器或长期贮存溶液的容器；不能加入过冷或过热的液体。

（2）托盘天平的使用

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。

（3）量筒的使用

量筒没有0刻度；量取7.2mL溶液，应选用10_mL量筒，量筒上标有使用温度、容量、刻度；不能加热，不能将固体或浓溶液直接在量筒中溶解或稀释。

2．操作步骤

（1）计算：

计算所需固体的质量。

（2）称量：

根据计算结果，称量固体质量。

（3）溶解：

将称量好的固体放入烧杯中，加适量水溶解，并用玻璃棒搅拌。

（4）转移：

待恢复到室温后，将溶液转移到容量瓶中。

（5）洗涤：

用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2～3次，将每次洗涤后的溶液也注入容量瓶中，并振荡容量瓶。

（6）定容：

往容量瓶中缓慢加蒸馏水，等液面离容量瓶瓶颈刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切。

塞好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。

深度思考

1．1molNa2O溶于1L水所形成的溶液中溶质的物质的量浓度是1mol·L－1吗？

2．将10.6gNa2CO3·10H2O溶于水配成1L溶液，物质的量浓度为0.1mol·L－1，对吗？

3．实验中需要2mol·L－1的Na2CO3溶液950mL，配制时，你认为应该选用的容量瓶的规格和称取的碳酸钠质量分别是________、________。

题组一　一定物质的量浓度溶液的配制过程

1．实验室用密度为1.25g·mL－1，质量分数为36.5%的浓盐酸配制240mL0.1mol·L－1的盐酸，请回答下列问题：

（1）浓盐酸的物质的量浓度为____________。

（2）配制240mL0.1mol·L－1的盐酸应量取浓盐酸体积________mL，应选用容量瓶的规格________mL。

（3）配制时，其正确的操作顺序是（用字母表示，每个字母只能用一次）________。

A．用30mL水洗涤________2～3次，洗涤液均注入容量瓶，振荡

B．用量筒准确量取所需的浓盐酸的体积，沿玻璃棒倒入烧杯中，再加入少量水（约

30mL），用玻璃棒慢慢搅动，使其混合均匀

C．将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入容量瓶中

D．将容量瓶盖紧，振荡，摇匀

E．改用________加水，使溶液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______处

（4）操作A中，将洗涤液都移入容量瓶，其目的是___________________________

（5）若实验过程中出现如下情况如何处理？

①加蒸馏水时不慎超过了刻度线_________________________________________。

②向容量瓶中转移溶液时不慎有溶液溅出_________________________________。

（3）BCAFED　烧杯内壁和玻璃棒　胶头滴管　1～2cm

（4）保证溶质全部转入容量瓶

（5）①重新配制　②重新配制

2．实验室需要450mL0.1mol·L－1NaOH溶液，根据溶液配制情况回答下列问题：

（1）实验中除了托盘天平、量筒、烧杯、药匙外还需要的其他仪器有______________。

（2）根据计算得知，所需NaOH的质量为________g。

（3）下图是某同学在实验室配制该NaOH溶液的过程示意图，其中有错误的是________（填操作序号）。

仪器规格、数字、单位使用要规范

1．考生答卷案例——找错纠错

2．失分原因分析

（1）问中虽然熟悉某一规格的容量瓶只能配制一定体积的溶液，但未指明所选容量瓶的规格。

（2）问中，[案例1]没有注意体现托盘天平的精确度；[案例2]不熟悉常用容量瓶的规格。

（3）用玻璃棒引流时，玻璃棒的下端应在容量瓶刻度线的下方。

3．解决方案与规范指导

配制一定物质的量浓度溶液时应注意：

①做需要补充仪器的实验题时，要学会“有序思考”——即按照实验的先后顺序、步骤，思考每一步所需仪器，然后与已知仪器对比，就一定不会漏写某种仪器；②容量瓶的规格，常见的有100mL、250mL、500mL、1000mL；③所用定量仪器量筒、托盘天平的精确度。

题组二　配制一定物质的量浓度溶液的实验误差分析

3．用“偏大”“偏小”或“无影响”填空

（1）配制450mL0.1mol·L－1的NaOH溶液，用托盘天平称取NaOH固体1.8g_______。

（2）配制500mL0.1mol·L－1的硫酸铜溶液，用托盘天平称取胆矾8.0g________。

（3）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________。

（4）配制NaOH溶液时，NaOH固体中含有Na2O杂质________。

（5）配制NaOH溶液时，天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片，其他操作均正确________。

（6）配制NaOH溶液时，NaOH固体放在烧杯中称量时间过长，________。

（7）天平砝码有锈蚀，其他均正确________。

（8）配制一定物质的量浓度NaOH溶液，需称量溶质4.4g，称量时放置颠倒，________。

（9）配制一定物质的量浓度的硫酸溶液时，用不干燥的量筒量取浓硫酸，________。

（10）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，________。

（11）用量筒量取浓硫酸时，仰视读数________。

（12）配制NaOH溶液时，将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解，未经冷却立即转移到容量瓶中并定容________。

（13）转移到容量瓶的过程中，有少量的溶液溅出________。

（14）转移后，未洗涤小烧杯和玻璃棒，或者未将洗涤液一并转移至容量瓶中______。

（15）定容时，加水超过刻度线，用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线________。

（16）定容摇匀后，发现液面下降，继续加水至刻度线_________________________。

（17）定容时仰视刻度线________。

（18）称量溶质的小烧杯没有干燥________。

（19）配制前容量瓶中有水滴__________。

（20）定容摇匀后少量溶液外流________。

　1.误差分析的理论依据

根据cB＝

可得，一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量nB和溶液的体积V引起的。

误差分析时，关键要看溶液配制过程中引起了nB和V怎样的变化。

在配制一定物质的量浓度溶液时，若nB比理论值小，或V比理论值大时，都会使所配溶液浓度偏小；若nB比理论值大，或V比理论值小时，都会使所配溶液浓度偏大。

2．俯视、仰视的分析

结果：

仰视时，容器内液面高于刻度线；俯视时，容器内液面低于刻度线。

考点三　溶解度

1．固体的溶解度

在一定温度下，某固体物质在100g溶剂（通常是水）里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在该溶剂里的溶解度，其单位为“g”。

固体物质溶解度（饱和溶液）S＝

×100g

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：

①溶剂的影响（如NaCl易溶于水不易溶于汽油）。

②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溶解度影响不大。

2．气体的溶解度

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等气体的溶解度分别为1∶700、1∶500、1∶40、1∶1。

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。

题组一　饱和溶液与不饱和溶液

1．某温度下，向100g澄清的饱和石灰水中加入5.6g生石灰，充分反应后恢复到原来的温度。

下列叙述正确的是（　　）

A．沉淀物的质量为5.6gB．沉淀物的质量为7.4g

C．饱和石灰水的质量大于98.2gD．饱和石灰水的质量小于98.2g

2．一定温度下，向饱和烧碱溶液中放入一定量的过氧化钠，充分反应后恢复到原温度，下列说法正确的是（　　）

A．溶液中Na＋浓度增大，有O2放出B．溶液中OH－浓度不变，有H2放出

C．溶液中Na＋数目减少，有O2放出D．溶液中OH－浓度增大，有O2放出

题组二　溶解度曲线的应用

3．以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：

氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。

回答下列问题：

（1）欲制备10.7gNH4Cl，理论上需NaCl______g。

（2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有__________、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。

（3）“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合适温度为__________。

（4）若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯产品的方法是________________。

4．[2011·江苏，19

（1）

（2）]高氯酸铵（NH4ClO4）是复合火箭推进剂的重要成分，实验室可通过下列反应制取：

NaClO4（aq）＋NH4Cl（aq）

NH4ClO4（aq）＋NaCl（aq）

（1）若NH4Cl用氨气和浓盐酸代替，上述反应不需要外界供热就能进行，其原因是________________________________________________________________________

（2）反应得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的质量分数分别为0.30和0.15（相关物质的溶解度曲线见上图）。

从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为（填操作名称）____________________、干燥。

1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”

（1）在50mL量筒中配制0.1000mol·L－1碳酸钠溶液（）（2012·福建理综，6C）

（2）用pH＝1的盐酸配制100mLpH＝2的盐酸需要100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管（）（2012·安徽理综，10B）

（3）欲配制1.00L1.00mol·L－1的NaCl溶液，可将58.5gNaCl溶于1.00L水中（）

（2011·新课标全国卷，7C）

（4）称取19.0gSnCl2，用100mL蒸馏水溶解，配制1.0mol·L－1SnCl2溶液（）

（2008·广东，4C）

（5）配制溶液时，若加水超过容量瓶刻度，应用胶头滴管将多余溶液吸出（）

（2010·山东理综，14B）

解析　应重新配制。

（6）

定容（）

（2010·安徽理综，8B）

（7）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（）（2011·江苏，7B）

2．（2010·课标全国卷，10）把500mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份，取一份加入含amol硫酸钠的溶液，恰好使钡离子完全沉淀；另取一份加入含bmol硝酸银的溶液，恰好使氯离子完全沉淀。

则该混合溶液中钾离子浓度为（　　）

A．0.1（b－2a）mol·L－1B．10（2a－b）mol·L－1

C．10（b－a）mol·L－1D．10（b－2a）mol·L－1

3．（2010·四川理综，12）标准状况下VL氨气溶解在1L水中（水的密度近似为1

g·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＝1000Vρ/（17V＋22400）

4．（2008·四川理综，13）在aLAl2（SO4）3和（NH4）2SO4的混合溶液中加入bmolBaCl2，恰

好使溶液中的SO

完全沉淀；如加入足量强碱并加热可得到cmolNH3，则原溶液

中的Al3＋物质的量浓度（mol·L－1）为（　　）

A.

B.

C.

D.

5．填空、判断

（1）[2010·天津理综，9（4）]配制NH4Fe（SO4）2标准溶液时，加入一定量H2SO4的原因是________________；使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外，还需要下图中的________（填字母代号）。

（2）选用

配制100mL0.1000mol·L－1K2Cr2O7溶液（）

（2012·天津理综，4D）

（3）将固体加入容量瓶中溶解并稀释至刻度，配制成一定物质的量浓度的溶液（）

（2009·重庆理综，7A）

6．[2009·广东，24

（2）]NH4Al（SO4）2·12H2O的相对分子质量为453。

欲配制100mLpH为2、浓度约为0.1mol·L－1的NH4Al（SO4）2溶液，配制过程为：

①用托盘天平称量NH4Al（SO4）2·12H2O固体_____________________________g；

②将上述固体置于烧杯中，____________________________________________。

1．对1mol·L－1的BaCl2溶液的有关叙述中，正确的是（　　）

A．该溶液中Cl－浓度为2mol·L－1

B．该溶液中Ba2＋的物质的量是1mol

C．可使用250mL容量瓶分两次完成490mL该浓度的BaCl2溶液的配制

D．将208gBaCl2固体溶解在1L水中，形成的溶液的浓度为1mol·L－1

2．将下列溶液与1L0.1mol·L－1NaCl溶液混合，所得溶液中c（Cl－）最大的是（　　）

A．50mL1mol·L－1NaCl溶液B．20mL2mol·L－1AlCl3溶液

C．30mL1mol·L－1MgCl2溶液D．100mL3mol·L－1NaClO3溶液

3．某氯化镁溶液的密度为1.18g·cm－3，其中镁离子的质量分数为5.1%,300mL该溶液中Cl－的物质的量约等于（　　）

A．0.37mol　　　　B．0.63molC．0.74molD．1.50mol

4．取100mL0.3mol·L－1和300mL0.25mol·L－1的硫酸注入500mL容量瓶中，加水稀

释至刻度线，该混合溶液中H＋的物质的量浓度是（　　）

A．0.21mol·L－1B．0.42mol·L－1C．0.56mol·L－1D．0.26mol·L－1

5．血糖浓度（血液中葡萄糖的含量）是人体的重要生理指标，其值常以两种计量单位表示，即mmol·L－1和mg·dL－1（1L＝10dL）。

以mmol·L－1表示时，人的血糖值在3.61～6.11mmol·L－1之间为正常，下列血糖浓度属于正常值的是（　　）

A．2.88mmol·L－1B．0.008mol·L－1

C．95mg·dL－1D．52mg·dL－1

6．将a%的某物质的水溶液加热蒸发掉mg水（溶质不挥发、且蒸发过程无溶质析出），