新教材课标高中化学必修第一册教师用书33第三课时 物质的量浓度 含答案.docx

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新教材课标高中化学必修第一册教师用书33第三课时物质的量浓度含答案

第三课时　物质的量浓度

学习目标：

1.了解物质的量浓度的含义和应用，体会定量研究对化学科学的重要作用。

2.能运用物质的量浓度进行简单计算。

3.学会配制一定物质的量浓度的溶液。

1．物质的量浓度

（1）含义

用来表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量。

符号为cB，常用单位为mol·L－1（或mol/L）。

（B表示各种溶质）

（2）表达式：

cB＝

。

如1L溶液中含有1mol溶质，溶质的物质的量浓度就是1mol·L－1。

2．配制100mL1.00mol·L－1氯化钠溶液

（1）完成该实验，除量筒、天平、药匙、烧杯外，还需要的仪器有100_mL容量瓶、玻璃棒、_胶头滴管。

（2）容量瓶的选择与使用

①容量瓶上标有温度（一般为20℃）和容积。

②容量瓶有不同的规格，常用的有50_mL、100_mL、250_mL、500_mL和1000_mL等几种。

③使用容量瓶时要注意以下几点：

a．不能溶解固体；b.不能稀释浓溶液；c.不能加热；d.不能作反应容器；e.不能长期贮存溶液；f.使用前要检验容量瓶是否漏水。

（3）配制实验步骤

①计算氯化钠的质量是5.85_g；用托盘天平称量，则应称量的质量是5.9_g。

②溶解：

将氯化钠置于烧杯中，加适量蒸馏水溶解，用玻璃棒搅拌并冷却至室温。

③转移：

用玻璃棒引流，将烧杯中的溶液转移到容量瓶中。

④洗涤：

用蒸馏水洗涤烧杯内壁2～3次，并把洗涤液都转移到容量瓶中。

⑤定容：

将蒸馏水注入容量瓶，液面距离容量瓶颈刻度线

1～2_cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相切。

⑥振荡、摇匀。

把配好的溶液倒入预备好的试剂瓶中，贴上标签。

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）将58.5g氯化钠溶于1L水中，得到1mol·L－1的氯化钠溶液（　　）

（2）0.5mol·L－1氯化钙溶液中，Ca2＋与Cl－的物质的量浓度都是0.5mol·L－1（　　）

（3）从2mol·L－1氢氧化钠溶液中取出10mL溶液，其物质的量浓度仍是2mol·L－1（　　）

（4）容量瓶在使用前应检查是否漏液（　　）

（5）用固体配制溶液时，可直接将固体在容量瓶中进行溶解（　　）

（6）实验室需要950mL0.1mol·L－1氯化钠溶液，配制时应选用1000mL容量瓶（　　）

（7）配制一定物质的量浓度溶液时，两次使用玻璃棒，其作用分别是搅拌和引流（　　）

（8）配制1L0.1mol·L－1硫酸铜溶液，需要25gCuSO4·5H2O（　　）

[答案]　

（1）×　

（2）×　（3）√　（4）√　（5）×　（6）√　（7）√　（8）√

2．1mol·L－1NaCl溶液表示（　　）

A．1molNaCl溶于1L水中

B．58.5gNaCl溶于941.5g水中

C．溶液中含1molNaCl

D．1L溶液里含有58.5gNaCl

[解析]　公式cB＝

中V指溶液的体积，不是溶剂的体积，水是1L，溶液的体积不一定是1L，A错误；溶液的体积无法确定，故不能计算其物质的量浓度，B错误；仅知道物质的量浓度，溶液的体积不确定，不能计算溶质的物质的量，C错误；n＝c·V＝1mol·L－1×1L＝1mol，m＝n·M＝1mol×58.5g·mol－1＝58.5g，D正确。

[答案]　D

知识点一物质的量浓度及相关计算

1.物质的量浓度

（1）在公式cB＝

中

①溶质用物质的量表示，而不是质量。

如给出的条件是溶质的质量或气体的体积等，应根据有关公式换算为物质的量。

②V表示溶液的体积，而不是溶剂的体积，单位一般用“L”，也可用其他单位，但要注意单位的换算和统一。

（2）对于一定物质的量浓度的溶液来说，从中取出任意体积的溶液，物质的量浓度不变，但其中所含溶质的物质的量与所取体积有关。

（3）整体与部分的关系：

如0.1mol·L－1AlCl3溶液中，c（Al3＋）＝0.1mol·L－1，c（Cl－）＝0.3mol·L－1。

（4）带有结晶水的物质作为溶质时，其“物质的量”的计算：

用带有结晶水的物质的质量除以带有结晶水的物质的摩尔质量。

如ag胆矾（CuSO4·5H2O）溶于水得到VL溶液，其物质的量浓度为c（CuSO4）＝

＝

mol·L－1。

2．物质的量浓度相关计算

（1）由溶液中溶质的质量或微粒数，计算物质的量浓度

①若已知溶质质量

（2）由标准状况下气体的体积计算其溶于水后物质的量浓度

①若已知溶液的体积

②若已知溶液的密度

假定气体的摩尔质量为Mg·mol－1，VL（标准状况下）该气体溶于1L水中所得溶液的密度为ρg·cm－3。

计算过程：

1）先计算溶质的物质的量：

n＝

mol；

2）再计算溶液的体积：

V＝

＝

×1×10－3L·mL－1

＝

L；

3）后计算溶质的物质的量浓度：

c＝

＝

＝

mol·L－1。

（3）溶液的稀释与混合

①稀释时

溶质质量不变：

m1w1＝m2w2；

溶质的物质的量不变：

c（浓）·V（浓）＝c（稀）·V（稀）。

②混合时：

c（混）·V（混）＝c1V1＋c2V2。

（4）物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算

cB＝

＝

＝

＝

（ρ以g·mL－1为单位）

（5）溶液中离子浓度的有关计算

①单一溶质溶液中溶质组成计算

根据组成规律求算：

在溶液中，阴离子与阳离子浓度之比等于化学组成中阴、阳离子个数之比。

如K2SO4溶液中：

c（K＋）＝2c（SO

）＝2c（K2SO4）。

②混合溶液中电荷守恒计算

根据电荷守恒，溶质所有阳离子带正电荷总数与阴离子带负电荷总数相等。

如在Na2SO4、NaCl混合溶液中，c（Na＋）＝2c（SO

）＋c（Cl－），c（Na＋）、c（Cl－）分别为7mol/L、3mol/L，则c（SO

）＝

mol/L＝2mol/L。

【典例1】　

（1）用14.2g无水硫酸钠配制成500mL溶液，其物质的量浓度为________mol·L－1。

（2）若从中取出50mL溶液，其物质的量浓度为________mol·L－1；溶质的质量为________g。

（3）若将这50mL溶液用水稀释到100mL，所得溶液中Na＋的物质的量浓度为________mol·L－1，SO

的物质的量浓度为________mol·L－1。

[思路启迪]　熟练掌握物质的量浓度相关计算环节的计算要点，利用各物理量间的转化进行计算。

[解析]　

（1）n（Na2SO4）＝

＝0.1mol，

c（Na2SO4）＝

＝0.2mol·L－1。

（2）从中取出50mL溶液，浓度仍为0.2mol·L－1，溶质的质量为m＝n·M＝c·V·M＝0.2mol·L－1×0.05L×142g·mol－1＝1.42g。

（3）50mL溶液用水稀释到100mL，据c（浓）·V（浓）＝c（稀）·V（稀），溶液中Na2SO4物质的量浓度变为原来的

，即0.1mol·L－1，故溶液中Na＋的物质的量浓度为0.2mol·L－1，SO

的物质的量浓度为0.1mol·L－1。

[答案]　

（1）0.2　

（2）0.2　1.42　（3）0.2　0.1

（1）根据物质的量浓度的表达式cB＝

，欲求cB，先求nB和V。

计算溶质的物质的量浓度的关键是从已知条件中找出溶质的物质的量（mol）和溶液的体积（L），据此求出溶质的物质的量浓度cB。

（2）从溶液中取出部分溶液时，改变的是溶液体积，不变的是溶液的浓度。

（3）将溶液稀释时始终保持不变的是溶质的物质的量nB。

[针对训练1]　将190gMgCl2溶于水配制成1L溶液。

（1）该溶液中MgCl2的物质的量浓度为________，溶液中Cl－的物质的量浓度为________。

（2）配制1mol·L－1的MgCl2溶液500mL，需该溶液的体积为________。

（3）向

（2）中500mL溶液中再通入一定量的HCl气体后，溶液中Cl－的物质的量浓度为3mol·L－1（假设溶液体积不变），则溶液中H＋的物质的量浓度为______，通入HCl气体的体积（标准状况）为________。

[解析]　

（1）n（MgCl2）＝

＝2mol，c（MgCl2）＝

＝

＝2mol·L－1，c（Cl－）＝2c（MgCl2）＝4mol·L－1。

（2）根据稀释规律有：

c（浓）·V（浓）＝c（稀）·V（稀），即2mol·L－1×V（浓）＝1mol·L－1×500mL，V（浓）＝250mL。

（3）根据题意可知：

500mL溶液中由MgCl2电离产生c（Cl－）为2mol·L－1，则由HCl电离产生c（Cl－）为3mol·L－1－2mol·L－1＝1mol·L－1，且HCl电离产生的c（Cl－）＝c（H＋）＝1mol·L－1，n（HCl）＝1mol·L－1×0.5L＝0.5mol，V（HCl）＝0.5mol×22.4L·mol－1＝11.2L。

[答案]　

（1）2mol·L－1　4mol·L－1

（2）250mL　（3）1mol·L－1　11.2L

知识点二一定物质的量浓度溶液的配制

1.容量瓶的结构与规格

2．容量瓶的使用和注意事项

（1）容量瓶的查漏方法

使用容量瓶的第一步操作是检查是否漏水。

①关键词：

注水→盖塞→倒立→观察→正立→旋180°→倒立→观察。

②准确描述：

向容量瓶中注入一定量水，盖好瓶塞。

用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立，观察是否漏水。

如不漏水，将瓶正立并将塞子旋转180°后塞紧，再检查是否漏水。

如不漏水，该容量瓶才能使用。

（2）选择容量瓶的原则——“大而近”原则

选择容量瓶遵循“大而近”原则：

所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。

如：

需用480mL某溶液应选择500mL容量瓶来配制溶液。

3．溶液的配制步骤及仪器

4．溶液配制中的误差分析

以配制100mL1.0mol·L－1的NaCl溶液为例，判断下列操作对溶液浓度的影响。

根据cB＝

＝

可知，MB（溶质的摩尔质量）为定值，实验过程中不规范的操作会导致mB、V的值发生变化，从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。

若实验操作导致mB偏大，则cB偏大；若实验操作导致V偏大，则cB偏小。

　仰视或俯视刻度线图解

（1）仰视刻度线（图1）。

由于操作时是以刻度线为基准加水，液面超过刻度线，故加水量偏多，导致溶液体积偏大，浓度偏小。

（2）俯视刻度线（图2）。

与仰视刻度线恰好相反，液面低于刻度线，故加水量偏少，导致溶液体积偏小，浓度偏大。

【典例2】　实验室配制500mL0.2mol·L－1的Na2SO4溶液，实验操作步骤有：

A．在天平上称出14.2g硫酸钠固体，把它放在烧杯中，用适量蒸馏水使它完全溶解并冷却至室温；

B．把制得的溶液小心转移至容量瓶中；

C．继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1～2cm处，改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切；

D．用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤的液体都小心注入容量瓶，并轻轻振荡；

E．将容量瓶瓶塞塞紧，充分摇匀。

请填写下列空白：

（1）操作步骤的正确顺序为________（填字母）。

（2）本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平（带砝码）、镊子、玻璃棒，还缺少的仪器是________、________、________。

（3）下列情况会使所配溶液浓度偏高的是________（填字母）。

a．某同学观察液面的情况如图所示

b．没有进行上述操作步骤D

c．加蒸馏水时，不慎超过了刻度线

d．砝码上沾有杂质

e．容量瓶使用前内壁沾有水珠

[思路启迪]　熟练掌握一定物质的量的浓度的配制步骤，尤其注意：

容量瓶选取遵循“大而近”原则，且计算时要以选取容量瓶的体积进行计算。

另外答题规范性方面注意：

“VmL容量瓶”。

[解析]　

（1）配制一定物质的量浓度溶液的步骤为计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀。

（2）配制一定物质的量浓度溶液使用的仪器有一定规格的容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平、药匙。

（3）根据c＝

＝

进行判断。

a.俯视使V减小，故使c偏高；b.未进行洗涤，使n减小，故使c偏低；c.V增大，故使c偏低；d.m增大，故使c偏高；e.无影响。

[答案]　

（1）ABDCE

（2）药匙　胶头滴管　500mL容量瓶　（3）ad

（1）配制一定物质的量浓度溶液计算溶质的量时，固体溶质求质量，液体溶质求体积。

（2）选择实验仪器，要依据实验的具体步骤。

即要明确实验的每一步操作是什么，所用的仪器是什么，有什么注意事项等，这样就不会漏下仪器或选错仪器了。

（3）进行误差分析时要注意通过c＝

结合题给条件判断。

凡是使n增大的因素，使c偏大。

凡是使n减小的因素，使c偏小。

凡是使V增大的因素，使c偏小。

凡是使V减小的因素，使c偏大。

[针对训练2]　配制480mL0.5mol·L－1的NaOH溶液，试回答下列问题：

（1）选择仪器：

完成本实验所必需的仪器有托盘天平（精确到0.1g）、药匙、烧杯、玻璃棒、________、________等。

（2）计算、称量：

需称量NaOH固体的质量为________。

（3）溶解、冷却：

该步实验中需要使用玻璃棒，作用是_____________。

（4）转移、洗涤：

洗涤烧杯2～3次是为了_______________。

（5）定容、摇匀：

定容的具体操作是__________________________

__________________________。

（6）不规范的实验操作会导致实验结果的误差，下列使所配制溶液的物质的量浓度偏高的是________，偏低的是________（填序号）。

①在溶解过程中有少量液体溅出烧杯外

②定容时俯视刻度线

③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

④定容后，将容量瓶振荡摇匀后，静置发现液面低于刻度线，于是又加入少量水至刻度线

[解析]　配制480mL0.5mol·L－1的NaOH溶液，没有规格为480mL的容量瓶，配制时需要选用500mL容量瓶，实际上配制的是500mL0.5mol·L－1的NaOH溶液，需NaOH的质量＝0.5mol·L－1×0.5L×40g·mol－1＝10.0g；配制步骤为：

计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤并转移、定容、摇匀等，需要使用的仪器有：

托盘天平、玻璃棒、烧杯、药匙、500mL容量瓶、胶头滴管等；溶解物质使用玻璃棒可以加快溶解速率；移液时为防止液体流出，应用玻璃棒引流；洗涤烧杯2～3次是为了保证溶质全部转移至容量瓶中；分析不规范操作对溶质的物质的量和溶液体积的影响，根据c＝

进行误差分析。

[答案]　

（1）胶头滴管　500mL容量瓶

（2）10.0g　（3）搅拌、加速溶解

（4）保证溶质全部转移至容量瓶中

（5）向容量瓶中加入蒸馏水至距刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至液体的凹液面最低处和刻度线相切

（6）②③　①④

1．下列溶液中溶质的物质的量浓度为1mol·L－1的是（　　）

A．将40gNaOH溶解于1L水中

B．将22.4L氯化氢气体溶于水配成1L溶液

C．将1L10mol·L－1的浓盐酸与9L水混合

D．将10.6g碳酸钠溶解于水得到100mL溶液

[解析]　A项，1L水的体积不是溶液的体积，错误；B项，非标准状况下，Vm不一定为22.4L·mol－1，无法计算，错误；C项，溶液的体积不能简单加和，无法计算，错误；D项，n（Na2CO3）＝

＝

＝0.1mol，c＝

＝

＝1mol·L－1，正确。

[答案]　D

2．NA表示阿伏加德罗常数的值，下列关于0.2mol·L－1K2SO4溶液的说法正确的是（　　）

A．1000mL溶液中所含K＋、SO

总数为0.3NA

B．500mL溶液中有0.1NA个K＋

C．1L溶液中K＋的浓度为0.4mol·L－1

D．1L溶液中SO

的浓度是0.4mol·L－1

[解析]　A项，1000mL0.2mol·L－1K2SO4溶液中含有0.2molK2SO4，即含有0.4molK＋、0.2molSO

，总共含有K＋和SO

总数为0.6NA，错误；B项，500mL＝0.5L，n＝C·V＝0.2mol·L－1·0.5L＝0.1mol，可知N（K＋）＝n（K＋）·NA＝0.2NA，错误；C项，同一溶液中，离子浓度之比对应个数比，可知c（K＋）＝2c（K2SO4）＝0.4mol·L－1，正确；D项中c（SO

）＝c（K2SO4）＝0.2mol·L－1，错误。

[答案]　C

3．0.1L某溶液含有0.1molKCl和0.1molCaCl2，此溶液中Cl－的物质的量浓度是（　　）

A．3mol·L－1　　　　B．0.2mol·L－1

C．0.3mol·L－1D．0.1mol·L－1

[解析]　0.1L某溶液含有0.1molKCl和0.1molCaCl2，此溶液中Cl－的物质的量是0.1mol＋0.1mol×2＝0.3mol，所以氯离子的物质的量浓度是0.3mol÷0.1L＝3mol·L－1。

[答案]　A

4．在用固体Na2CO3配制500mL0.1mol·L－1Na2CO3溶液时，下列因素使配成的溶液浓度与指定配制的浓度相比会：

①偏高　②偏低　③无影响，请回答下列问题：

（1）称量时当砝码总和为5g，游码读数为0.3g时，天平达到平衡，配制完成后发现砝码和药品放颠倒了，则所配溶液的浓度________（填序号，下同）。

（2）转移溶液时，未洗涤溶解Na2CO3的烧杯，则所配溶液的浓度________。

（3）容量瓶用蒸馏水洗净后未经干燥马上用来配制溶液，则所配溶液的浓度________。

（4）定容时俯视刻度线，则所配溶液的浓度________。

[解析]　

（1）实际称取的Na2CO3的质量为4.7g，故所配溶液的浓度偏低。

（2）溶解Na2CO3的烧杯一定要用蒸馏水洗涤2～3次，并将洗涤液注入容量瓶中，否则会因损失部分溶质而使所配溶液的浓度偏低。

（3）因为配制中还需加水，故未干燥用蒸馏水洗净的容量瓶对所配溶液的浓度无影响。

（4）定容时视线对实验结果的影响：

①仰视刻度线，加蒸馏水的量增加，导致溶液体积偏大，浓度偏低。

②俯视刻度线，加蒸馏水的量偏少，溶液体积偏小，浓度偏高。

[答案]　

（1）②　

（2）②　（3）③　（4）①

课后作业（十三）

[基础巩固]

一、物质的量浓度及相关计算

1．下列说法中正确的是（　　）

A．将322gNa2SO4·10H2O溶于1L水中，所得溶液的物质的量浓度为1mol·L－1

B．将1L2mol·L－1H2SO4溶液加水稀释到2L，所得溶液的物质的量浓度为1mol·L－1

C．将1L18.4mol·L－1的H2SO4溶液加入到1L水中，所得溶液的物质的量浓度为9.2mol·L－1

D．将336mLHCl气体溶于水，配成300mL溶液，所得溶液的物质的量浓度为0.05mol·L－1

[解析]　A项错在溶剂体积为1L；C项溶液浓度大于9.2mol·L－1；D项，未指明气体所处状况。

[答案]　B

2．下图是某市售盐酸试剂瓶标签上的部分数据。

盐酸

化学式：

HCl

相对分子质量：

36.5

外观：

合格

密度：

1.18g·cm－3

HCl的质量分数：

36.5%

符合GB622－89

则该盐酸的物质的量浓度是（　　）

A．3mol·L－1B．8.4mol·L－1

C．11.8mol·L－1D．0.5mol·L－1

[解析]　根据公式c＝

＝

＝11.8mol·L－1，故选C。

[答案]　C

3．在K2SO4和Fe2（SO4）3的混合溶液中，Fe3＋的物质的量浓度为0.1mol·L－1，SO

的物质的量浓度为0.3mol·L－1，则K＋的物质的量浓度为（　　）

A．0.6mol·L－1B．0.3mol·L－1

C．0.2mol·L－1D．0.15mol·L－1

[解析]　K2SO4和Fe2（SO4）3的混合溶液，Fe3＋的物质的量浓度为0.1mol·L－1，SO

的物质的量浓度为0.3mol·L－1，根据电荷守恒有3c（Fe3＋）＋c（K＋）＝2c（SO

），即3×0.1mol·L－1＋c（K＋）＝2×0.3mol·L－1，解得c（K＋）＝0.3mol·L－1。

[答案]　B

4．将24.4gNaOH固体溶于水配成100mL溶液，其密度为1.219g·mL－1。

（1）该溶液中NaOH的物质的量浓度为___________。

（2）该溶液中NaOH的质量分数为__________________________。

（3）从该溶液中取出10mL，其中NaOH的物质的量浓度为________，NaOH的质量分数为________，溶液的密度为________，含NaOH的质量为________，含NaOH的物质的量为________。

（4）将取出的10mL溶液加水稀释到100mL，稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为________。

[解析]　

（1）24.4gNaOH的物质的量为0.61mol，

c（NaOH）＝

＝6.1mol·L－1。

（2）100mLNaOH溶液的质量为100mL×1.219g·mL－1＝121.9g；NaOH的质量分数为

×100%＝20%。

（3）因为溶液是均匀的，所以这10mL溶液与原100mL溶液相比，NaOH的质量分数和溶液的密度均相同，但NaOH的质量和物质的量均为原来的

。

（4）10mL溶液中NaOH的物质的量浓度为6.1mol·L－1，稀释到100mL后，NaOH的物质的量浓度减小为

＝0.61mol·L－1。

[答案]　

（1）6.1mol·L－1　

（2）20%

（3）6.1mol·L－1　20%　1.219g·mL－1　2.44g

0．061mol

（4）0.61mol·L－1

二、一定物质的量浓度溶液的配制

5．实验室中需要配制2mol·L－1的NaOH溶液950mL，配制时应选用的容量瓶的规格和称取NaOH的质量分别是（　　）

A．950mL　76.0g

B．500mL　80.0g

C．1000mL　80.0g

D．任意规格的容量瓶　76.0g

[解析]　配制溶液一定要选择合适的容量瓶，一般容量瓶的规格有100mL、250mL、500mL、1000mL，通常选择大于等于溶液体积的容量瓶，即题给实验中选择1000mL的容量瓶。

m（NaOH）＝c·V·M＝2mol/L×1L×40g/mol＝80g，托盘天平的精确度为0.1g，故应称量80.0g。

[答案]　C

6．下图是某同学用500mL容量瓶配制0.10mol·L－1NaOH溶液的过程：

该同