第一章 第二节物质的量浓度3高一用.docx
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第一章第二节物质的量浓度3高一用
教学内容：
1.使学生理解物质的量浓度的概念。
2.使学生掌握有关物质的量浓度概念的计算。
3.使学生掌握溶液的质量分数和物质的量浓度的换算。
4.使学生初步学会配制一定物质的量浓度溶液的方法。
㈠物质的量浓度
定义：
以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示的溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度。
用符号cB表示，单位mol/L或mol/m3
表达式：
cB=nB/V
对比：
溶质的质量分数
物质的量浓度
定义
用溶质的质量占溶液质量的百分比表示的浓度
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，叫做溶质B的物质的量浓度。
表达式
特点
溶液的质量相同，溶质的质量分数也相同的任何溶液里，含有溶质的质量都相同，但是溶质的物质的量不相同。
溶液体积相同，物质的量浓度也相同的任何溶液里，含有溶质的物质的量都相同，但是溶质的质量不同。
实例
某溶液的浓度为10％，指在100g溶液中，含有溶质10g。
某溶液物质的量浓度为10mol/L，指在1L溶液中，含有溶质10mol。
换算关系
此部分内容后面将会学习
例题1.1mol/L硫酸溶液的含义是（D）
A.1L水中含有1mol硫酸B.1L溶液中含有1molH+
C.将98g硫酸溶于1L水所配成的溶液D.指1L硫酸溶液中含有98gH2SO4
注意：
①物质的量浓度中涉及的体积是溶液的体积，不是溶剂的体积。
②从一定的物质的量浓度的溶液中取出一定体积的溶液，其浓度不变。
练习1.⑴用40gNaOH配成2L溶液，其物质的量浓度________mol/L；
⑵58.5gNaCl配成500mL溶液，其物质的量浓度________mol/L；
⑶标准状况下，22.4LHCl配成0.5L盐酸，其物质的量浓度________mol/L；
⑷物质的量浓度为2mol/L的硫酸溶液250mL，含硫酸的物质的量为__________mol。
㈡一定物质的量浓度溶液的配置
⒈配制一定物质的量浓度的溶液的主要仪器：
⑴固体溶质：
容量瓶、托盘天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、药匙和量筒。
⑵对液体溶质或者浓溶液：
容量瓶、量筒（严格来说应该使用酸式、碱式滴定管）、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。
⒉步骤
⑴计算：
求配制一定物质的量浓度的溶液所需溶质的质量或者体积；
⑵称量（量取）：
用托盘天平称固体溶质，用量筒量取所需液体溶质或浓溶液；
⑶溶解（稀释）：
在烧杯中溶解或者稀释，并且静置溶液使其恢复到室温，以免引起误差；
⑷转移：
用玻璃棒引流，将溶液小心地转入容量瓶中；
⑸洗涤：
用蒸馏水洗涤2—3次，洗涤液也转入容量瓶中；
⑹定容：
向容量瓶中加水至离刻度线1—2cm处，改用胶头滴管加水至刻度；
⑺摇匀：
将容量瓶用瓶塞塞好，反复上下颠倒，摇匀；
⑻装瓶：
将配制好的溶液转入试剂瓶中，贴上标签以备使用。
配制一定物质的量浓度的溶液注意：
⑴配制一定物质的量浓度、一定体积的溶液，要根据配制溶液的体积选合格的容量瓶。
因为容量瓶的规格是固定的，因此不能配制任意体积的溶液。
⑵溶液在注入容量瓶前要先恢复到室温，因溶解过程有吸热（NH4NO3、KNO3溶解）和放热（NaOH、Na2CO3、KOH、H2SO4等溶解）过程，影响溶液的体积。
更不能将溶质直接放入容量瓶中溶解（稀释），容量瓶不能做为反应器使用，也不能将溶液放在容量瓶中长期保存。
⑶如果加入的水超过刻度线，或在转移过程中造成溶液外流，要重新配制，否则引起误差。
⑷配置NaOH溶液时，必须用带盖的的称量瓶或用小烧杯快速称量NaOH固体，因为NaOH固体易潮解，且有腐蚀性，称量过程中时间越长，吸水越多，导致所配置溶液浓度偏低，若在纸上直接称量，NaOH吸水潮解并粘在纸上，会部分损失，使所配制溶液浓度偏低，。
另外，潮解后固体表面的溶液渗过纸后会腐蚀托盘。
例题2.⑴用18mol/L硫酸配制100mL1.0mol/L硫酸，若实验仪器有：
A.100mL量筒B.托盘天平C.玻璃棒D.50mL容量瓶E.10mL量筒F.胶头滴管G.50mL烧杯H.100mL容量瓶
实验时应选用的仪器的先后顺序是（填入编号）_________________________________。
⑵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1cm—2cm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1cm—2cm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。
解析：
⑴用18mol/LH2SO4配制1.0mol/LH2SO4，实际是稀释问题的计算及物质的量浓度溶液配制的实际操作。
根据稀释定律c1V1=c2V2可计算18mol/L浓H2SO4的体积，V1=5.6mL。
该体积的液体用10mL量筒量取比用100mL量筒量取误差要小，故应选E,不能选A。
答案为G、E、C、H、F或E、G、C、H、F⑵主要涉及的是容量瓶的使用方法。
用待配溶液润洗容量瓶，这样会使内壁附着溶质，导致所配溶液浓度偏大，B不正确；若在容量瓶中进行溶解或稀释，由于热效应会使溶液的体积和容量瓶的容量发生改变，所配溶液浓度有误差，C、D不正确。
练习2.要配制浓度约为2mol/LNaOH溶液100mL，下面的操作正确的是（）
A.称取8gNaOH固体，放入250mL烧杯中，用100mL量筒量取100mL蒸馏水，加入烧杯中，同时不断搅拌至固体溶解
B.称取8gNaOH固体，放入100mL量筒中，边搅拌边慢慢加入蒸馏水，待固体完全溶解后用蒸馏水稀释至100mL
C.称取8gNaOH固体，放入100mL容量瓶中，加入适量蒸馏水，振荡容量瓶使固体溶解，再加水至刻度，盖好瓶塞，反复摇匀
D.用100mL量筒量取40mL50mol/LNaOH溶液，倒入250mL烧杯中，再用同一量筒量取60mL蒸馏水，不断搅拌，慢慢倒入烧杯中
㈢配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
⒈误差的涵义
⑴浓度误差的涵义：
实际浓度大于预定浓度，误差为“偏大”；实际浓度小于预定浓度，误差为“偏小”。
⑵定容误差（体积误差）的涵义：
溶液体积大于容量瓶容积，误差为“偏大”；溶液体积小于容量瓶体积，误差为“偏小”。
⑶称量（或量取）误差的涵义：
溶质实际质量（或体积）大于预定质量（或体积），误差为“偏大”；溶质实际质量（或体积）小于预定质量（或体积），误差为“偏小”。
⒉误差分析
从配制原理c=nB/V=mB/（M•V）可知，引起误差的主要因素是溶质的质量mB和溶液体积V。
能引起误差的一些操作
因变量
cmol/L
m
V
托
盘
天
平
1.天平的砝码沾有其他物质或已生锈
增大
——
偏大
2.调整天平零点时，游砝放在了刻度线的右端
减小
——
偏小
3.药品、砝码左右位置颠倒
减小
——
偏小
4.称量易潮解的物质（如NaOH）时间过长
减小
——
偏小
5.用滤纸称易潮解的物质（如NaOH）
减小
——
偏小
6.溶质含有其它杂质
减小
——
偏小
量筒
7.用量筒量取液体时，仰视读数
减小
——
偏小
8.用量筒量取液体时，俯视读数
增大
——
增大
烧杯
及玻
璃棒
9.溶解前烧杯内有水
——
——
不变
10.搅拌时部分液体溅出
减小
——
减小
11.未对烧杯和玻璃棒进行洗涤
减小
——
减小
容
量
瓶
12.未冷却到室温就注入容量瓶定容
——
减小
偏大
13.向容量瓶转移溶液时有少量液体流出
减小
——
偏小
14.定容时，水加多了，用滴管吸出
——
增大
偏小
15.定容后，经振荡、摇匀、静置、液面下降再加水
——
增大
偏小
16.定容后，经振荡、摇匀、静置、液面下降
——
——
不变
17.定容时，俯视读刻度数
——
减小
增大
18.定容时，仰视读刻度数
——
增大
偏小
19.配好的溶液转入干净的试剂瓶时，不慎溅出部分溶液
——
——
不变
例题3.配制一定物质的量浓度的KOH溶液时，导致浓度偏低的原因可能是（）
A．容量瓶中原有少量的蒸馏水B．移液时，不慎将液体流到瓶外
C．容量瓶盛过KOH溶液，使用前未洗涤D．定容时仰视刻度线和液面
解析：
容量瓶中有蒸馏水对配制溶液浓度无影响；移液时，将液体流到瓶外，使得溶质的量减小，引起结果浓度偏低；容量瓶盛装过KOH未洗涤，会使KOH的量增大，引起结果偏大；定容时仰视刻度线和液面，实际液面高于刻度线，溶液体积增大，结果偏小。
所以，选择B、D是正确的。
练习3.用固体NaOH配制物质的量浓度溶液时，下列操作会导致溶液浓度偏高的是（）
A．在烧杯中溶解时，有少量液体溅出B．样品中含有少量Na2O杂质
C．容量瓶使用前未干燥D．定容时俯视容量瓶刻度线
例题4.配制0.25mol·L－1的NaOH溶液100mL，某学生操作如下：
①用托盘天平称出1.00g氢氧化钠：
将天平调好零点，再在两盘上各放一张同样质量的纸，把游码调到1.00g的位置上，于左盘放粒状氢氧化钠至天平平衡，取下称好的氢氧化钠，并撤掉两盘上的纸。
②把称好的氢氧化钠放入一只100mL的烧杯中，加入约10mL水，搅拌使之溶解，溶解后立即用玻璃棒引流将溶液移至一只100mL的容量瓶内，加水至离刻度线约2cm处，用滴管加水至刻度线。
③写出一个标有配制日期的“0.25mol·L－1NaOH溶液”的标签，贴在容量瓶上密闭保存。
指出上述操作中的7处错误：
（1）__________________________；
（2）_________________________；
（3）__________________________；（4）_________________________；
（5）__________________________；（6）_________________________；
（7）__________________________。
解析：
（1）NaOH放在纸片上称量；
（2）用过的游码未拨回原处；（3）托盘天平称出1.00g的氢氧化钠；（4）烧杯和玻璃棒未洗涤，洗涤液亦未转入容量瓶；（5）溶解NaOH未冷却就转移至容量瓶中；（6）容量瓶中的溶液未摇匀；（7）配好的溶液放在容量瓶中保存。
练习4.
（1）用18mol/L的硫酸配制100mL1.0mol/L硫酸，若实验仪器有
A.100mL量筒 B.托盘天平 C.玻璃棒 D.50mL容量瓶
E.10mL量筒 F.胶头滴管 G.50mL烧杯 H.100mL容量瓶
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，缓慢加入蒸馏到接近标线1cm～2cm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1cm～2cm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.
㈣物质的量浓度的计算
⒈溶液稀释的计算：
c（浓）•V（浓）=c（稀）•V（稀）稀释前后溶质的物质的量不变
⒉物质的量浓度与溶液中溶质质量分数的换算：
c=1000•ρ•ω/M。
根据溶液中溶质的质量分数首先计算出1L溶液中所含溶质的质量，并换算成相应的物质的量，然后将溶液的质量换算成体积，最后再计算出溶质的物质的量浓度。
注意计算时密度的单位是g/mL或g/cm3，而溶液体积的单位是L。
⒊气体溶于水的物质的量浓度的计算
气体溶于水，所得溶液的体积跟水的体积不相同，溶液的体积也不等于气体的体积和水的体积之和，必须依据溶液质量和密度来计算水溶液的体积（V=m/ρ）。
例如在标准状况下，1体积水中溶解V体积气体X，所得溶液的密度为ρ，溶质的摩尔质量为M，计算c（X）。
计算时可令1L水中溶解VL气体X，计算步骤为：
⑴先求溶液的质量：
m（液）=1000mL×1g/L+
⑵再求溶液的体积：
V（液）=
⑶最后求物质的量浓度：
c（X）=
※⒋等体积或等质量溶液混合时质量分数的变化规律
⑴浓度与密度的关系
若溶液的密度大于1g•cm-3，则溶液的质量分数越大，其密度就越大；若溶液的密度小于1g•cm-3，则溶液的质量分数越大，其密度就越小。
常见溶液中，氨水、酒精等溶液比水密度小，氯化钠溶液、硝酸、硫酸等溶液比水密度大。
⑵等体积或等质量溶液混合后的质量分数的变化规律
①等质量混合型
以30%H2SO4与50%H2SO4等质量相混合为例，混合后H2SO4的质量分数为：
ω（H2SO4）=[（30%m+50%m）/（m+m）]×100%=40%
上述关系可以借用平均值与极限思维来理解，当溶液的质量分数最小为0时，即为水，可以很明显地呈现出这一变化关系。
即混合后H2SO4的质量分数等于二者的算术平均值。
②等体积混合型
仍以30%H2SO4（ρ1）与50%H2SO4（ρ2）等体积相混合为例，混合后H2SO4的质量分数为：
ω=（30%ρ1V+50%ρ2V）/（ρ1V+ρ2V）×100%=（30%ρ1+50%ρ2）/（ρ1+ρ2）=（40%ρ1+40%ρ2+10%ρ2-10%ρ1）/（ρ1+ρ2）
=40%+（ρ2–ρ1）/（ρ1+ρ2）×10%>40%
即混合后H2SO4的质量分数大于二者的算术平均值，同理可以推知：
若30%的氨水与50%的氨水等体积相混，混合后氨水的质量分数将小于40%。
若加等体积水稀释，求算稀释后的质量分数，可把水视作0%的溶液，按上述规律处理。
综上所述：
两种不同质量分数的溶液等体积相混合，若溶液的密度大于1g•cm-3，则混合溶液质量分数大于它们和的一半；若溶液的密度小于1g•cm-3，则混合溶液质量分数小于它们和的一半。
无论溶液的密度大于1g•cm-3，还是小于1g•cm-3，等质量混合时，所得混合溶液的质量分数都等于它们和的一半。
备用练习：
一、选择题
1．在容量瓶上无需有标记的是
A．标线B．温度C．浓度D．容量
2．某实验需要0.2molNaOH固体，用托盘天平称取固体时，天平读数（游码及砝码）将
A．等于8.0gB．等于8.00gC．大于8.0gD．等于0.2g
3．0.5L1mol/L的FeCl3溶液与0.2L1mol/L的KCl溶液中，Cl－浓度比为
A．15∶2B．1∶1C．3∶1D．1∶3
4．相对分子质量为M的某物质在室温下的溶解度为Sg，此时测得饱和溶液的密度为ρg·cm－3，则该饱和溶液的物质的量浓度是
A．
B．
C．
D．
5．将标准状况下的aLHCl（气）溶于1000g水中，得到的盐酸密度为bg/cm3，则该盐酸的物质的量浓度是
A．
B．
C．
D．
6．NA为阿伏加德罗常数，下列关于0.2mol/LK2SO4溶液的正确说法是
A．500mL溶液中所含K+、SO42－总数为0.3NA
B．500mL溶液中含有0.1NA个K+离子
C．1L溶液中K+离子浓度是0.2mol/L
D．2L溶液中SO42－离子浓度是0.4mol/L
7．取100mL0.3mol/L和300mL0.25mol/L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/LB．0.42mol/LC．0.56mol/LD．0.26mol/L
8．某Al2（SO4）3溶液VmL中含agAl3+，取出V/4mL溶液稀释成4VmL后，SO42－的物质的量浓度为
A．125/54Vmol·L－1B．125a/36Vmol·L－1
C．125a/18Vmol·L－1D．125a/Vmol·L－1
9．将2.4mol某金属投入1.8L2mol/L的某酸溶液中，恰好完全反应，并产生7.2g氢气，则该金属和酸分别是
A．二价金属，二元酸B．二价金属，三元酸
C．三价金属，二元酸D．一价金属，一元酸
10．配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液，实验结果产生偏低影响的是
A．容量瓶中原有少量蒸馏水B．溶解所用的烧杯未洗涤
C．定容时仰视观察液面D．定容时俯视观察液面
11．有K2SO4和Al2（SO4）3的混合溶液，已知其中Al3+的物质的量浓度为0.4mol/L，SO42－的物质的量浓度为0.7mol/L，则此溶液中K+的物质的量浓度为
A．0.1mol/LB．0.15mol/LC．0.2mol/LD．0.25mol/L
12．在100g浓度为18mol/L、密度为ρ的浓硫酸中加入一定量的水稀释成9mol/L的硫酸，则加入水的体积
A．小于100mLB．等于100mLC．大于100mLD．等于
13．用密度为1.32g/cm3的硫酸溶液逐滴滴入到BaCl2溶液中，直到沉淀恰好完全为止。
已知所生成的溶液的质量等于原BaCl2溶液的质量，则H2SO4溶液的浓度为
A．21.9%B．42.1%C．13.5mol/LD．5.67mol/L
14．质量为8.02g的铁片，放进1.0L0.90mol/L的CuSO4溶液中，过一段时间取出洗净、干燥、称量，质量为8.66g。
若认为溶液的体积没有变化，则Cu2+的浓度变为
A．0.89mol/LB．0.82mol/LC．0.78mol/LD．0.6mol/L
15．将4gNaOH溶解在10mL水中，稀至1L后取出10mL，其物质的量浓度是
A.1mol/LB.0.1mol/LC.0.01mol/LD.10mol/L
16．用硫酸铜晶体配制500mL0.1mol/L的硫酸铜溶液，需要硫酸铜晶体的质量为
A.25gB.12.5gC.6.25gD.37.5g
17．实验室常用98%（ρ=1.84g/mL）的浓H2SO4配制1:
4的稀H2SO4，此稀H2SO4的密度为1.23g/mL，其物质的量浓度为
A.4.6mol/LB.5.7mol/LC.3.88mol/LD.18.4mol/L
18．由Na2SO4和NaNO3组成的混合物88g溶于水配制成1L溶液，此溶液中Na+的浓度为1.2mol/L，则原混合物中NaNO3的质量为
A.17gB.34gC.25.5gD.51g
19．下列各溶液中，Na+浓度最大的是
A.0.8L0.4mol/L的NaOH溶液B.0.2L0.15mol/L的Na3PO4溶液
C.1L0.3mol/L的NaCl溶液D.4L0.5mol/L的NaCl溶液
20．将0.1mol/L的K2SO4溶液、0.2mol/L的Al2（SO4）3溶液和纯水混合，要使混合溶液中K+、Al3+、SO42-的浓度分别为0.1mol/L、0.1mol/L和0.2mol/L，则所取K2SO4溶液、Al2（SO4）3溶液、纯水三者体积比是（假定混合后体积不变）
A.1:
1:
1B.2:
1:
2C.1:
1:
2D.2:
1:
1
21．已知20g密度为ρg/mL的硝酸钙溶液中含有1gCa2+，则NO3-的物质的量浓度为
A.ρ/400mol/LB.20/ρmol/LC.2.5ρmol/LD.1.25ρmol/L
22．溶质的质量分数为14%的KOH溶液，经加热蒸发去100g水后，质量分数变成
28%，体积为80mL，则此时溶液的物质的量浓度为
A.5mol/LB.6mol/LC.6.25mol/LD.6.75mol/L
23．当温度为70℃时，Cl2与NaOH溶液能同时发生两个自身氧化还原反应：
Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O，3Cl2+6NaOH==5NaCl+NaClO3+3H2O。
若反应完全后测得溶液中NaClO与NaClO3的物质的量之比为4:
1，则溶液中NaCl和NaClO的物质的量浓度之比为
A.11:
2B.9:
4C.1:
1D.5:
1
24．NA为阿伏加德罗常数，下列对0.3mol/L的K2SO4溶液的说法中，正确的是
A.1L溶液中含0.3NA个钾离子B.1L溶液中含0.9NA个离子（K+、SO42-）
C.2L溶液中钾离子浓度是1.2mol/LD.2L溶液中含0.6NA个离子（K+、SO42-）
25．密度为0.91g/cm3的氨水，质量分数为25%。
该氨水用等体积的水稀释后，所得溶液中溶质的质量分数
A.等于12.5%B.大于12.5%C.小于12.5%D.无法确定
26．体积为V、密度为ρ的某溶液中，含有摩尔质量为M的溶质m克。
若此溶液中
溶质的物质的量浓度为c，溶质的质量分数为w，则下列各表示式中不正确的是
A.
B.
C.
D.
27．已知某溶液的：
①体积、②密度、③溶质和溶剂的质量比、④溶质的摩尔质量，
要根据溶质的溶解度计算其饱和溶液的物质的量浓度时，上述条件中必不可少的是
A.①②③④B.①②③C.②④D.①④
28．有五瓶溶液分别是：
①10mL0.60mol/LNaOH水溶液；②20mL0.50mol/LH2SO4
水溶液；③30mL0.40mol/LHCl水溶液；④40mL0.30mol/LCH3COOH水溶液；⑤
50mL0.20mol/L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>⑤B.②>①>③>④>⑤
C.②>③>④>①>⑤D.⑤>④>③>②>①
29．某学生配制0.1mol/LNaOH溶液100mL，下列操作会造成实际浓度偏高的是
A.空盘时天平指针指向左边B.把烧碱放在纸上称量
C.定容时俯视刻度线D.使用在空气中部分变质的烧碱
30．13.5g氯化铜样品中含有下列某一种盐类杂质，当与足量AgNO3溶液充分反应
后，得到AgCl沉淀29g，则样品中混有的杂质是
A.ZnCl2B.MgCl2C.BaCl2D.KCl
31．配制一定物质的量浓度的溶液时，由于操作不慎，使液面略超过了容量瓶的刻
度（标线），这时应采取的措施是
A.倾出标线以上的液体B.吸出标线以上的溶液C.影响不大，不再处理D.重新配制
32
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