2018届化学一轮教案(1-2)一定物质的量浓度溶液的配制与浓度计算

第2节 一定物质的量浓度溶液的配制与浓度计算 明考纲 1．了解物质的量浓度的含义。 饱和溶液的概念。 析考情 近几年高考对以物质的量为中心的稳定性和连续性，在复习过程中2．了解溶液的含义。了解溶解度、的化学计量的考查保持了相当强3．了解溶液的组成。理解溶液中应切实加以强化，特别注意计算过溶质的质量分数的概念，并能进行程。预计以后的高考仍会以选择题有关计算。 物质的量浓度溶液的方法。 形式考查物质的量浓度及其溶液计算且不回避经典考题。

考点

1．物质的量浓度

(1)定义：用单位体积的溶液里含有溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫作溶质B的物质的量浓度。

n?B?

(2)计算公式：c(B)＝V 符号：c(B) 单位：mol/L或mol·L－

1

4．了解配制一定溶质质量分数、配制，以非选择题的形式考查化学 物质的量浓度及相关计算

。

(3)注意以下几点

①概念中的体积是溶液的体积，而不是溶剂的体积。

②溶质的量是用物质的量来表示的，而不能用物质的质量来表

示。

③溶质是溶液中的溶质，指化合物，也可以指离子或其他特定组合的物质。

2．溶质的质量分数

(1)定义：用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成的物理量。

m溶质

(2)计算公式：w＝×100%。

m溶液

易错警示 (1)正确判断溶液的溶质并计算其物质的量 水

①与水发生反应生成新的物质，如Na、Na2O、Na2O2――→水水

NaOH，SO3――→H2SO4，NO2――→HNO3。

②特殊物质：如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O，但计算浓度时仍以NH3作为溶质。

③含结晶水的物质：CuSO4·5H2O―→CuSO4， Na2CO3·10H2O―→Na2CO3。 (2)准确计算溶液的体积

n

c＝V中的V是溶液的体积，不是溶剂的体积，也不是溶质和溶m

剂的体积之和，不能用水的体积代替溶液的体积，应根据V＝ρ计算。

判断下列说法的正误并说明理由，明确物质的量浓度计算的考查角度和易错点。

溶液中溶质是否判断准确

①32.2 g Na2SO4·10 H2O溶于67.8 g水中，w(Na2SO4)＝32.2%。( )

②31 g Na2O溶于水，配成1 L溶液，c(Na2O)＝0.5 mol·L－1。( )

③等物质的量的Na2O和Na2O2溶于同等体积的水中，待冷却至室温后所形成的NaOH溶液浓度相同。( )

混淆溶液体积和溶剂体积

④标准状况下22.4 L HCl溶于1 L水，盐酸的物质的量浓度为1 mol·L－1。( )

⑤欲配制1.00 L 1.00 mol·L－1的NaCl溶液，可将58.5 g NaCl

溶于1.00 L水中。( )

⑥将10 mL 1 mol·L－1的H2SO4稀释成0.1 mol·L－1的H2SO4，可向该溶液中加入100 mL水。( )

物质的量浓度的相关计算

⑦将标准状况下44.8 L HCl溶于100 mL水中，所得溶液的密度为1.384 g·mL－1，则其物质的量浓度为1.5 mol·L－1。( )

⑧将1 mol·L－1的NaCl溶液和0.5 mol·L－1的BaCl2溶液等体积混合后，不考虑体积变化c(Cl－)＝0.75 mol·L－1。( )

⑨同浓度的三种溶液：Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3，其体积比

－

为3∶2∶1，则SO24浓度之比为3∶2∶3。( )

提示 ①× ②× ③√ ④× ⑤× ⑥× ⑦× ⑧× ⑨×

142

①溶质为Na2SO4，m(Na2SO4)＝×32.2 g＝14.2 g，w(Na2SO4)

322m?Na2SO4?14.2 g＝×100%＝×100%＝14.2%。②Na2O溶于

m?溶液?32.2 g＋67.8 g水生成NaOH，溶质为NaOH，而不是Na2O。③等物质的量的Na2O和Na2O2溶于水生成等物质的量的NaOH，由于水的体积也相同，故所形成的NaOH溶液浓度相同。④HCl溶于水后，没指出溶液的密度，无法计算溶液的体积，无法求c(HCl)。⑤加入水的体积是1 L，形成的水溶液的体积不是1 L。⑥应该加入水形成100 mL溶液。44.8 L⑦m(溶液)＝mol－1＋100 g＝173 g，V(溶液)＝－1×36.5 g·22.4 L·mol173 g2 mol

＝16 mol·L－1。⑧二者c(Cl－1＝125 mL，c(HCl)＝0.125 L1.384 g·mL

－

)是相等的，混合后不考虑体积变化，c(Cl－)不变，仍为1 mol·L－1。

－

⑨浓度与体积无关，SO24浓度之比为1∶1∶3。

nB题组一 根据cB＝V进行计算

1.将标准状况下的a L氯化氢气体溶于100 g水中，得到的盐酸

的密度为b g·mL－1，则该盐酸的物质的量浓度(mol·L－1)是( )

a

A. 22.4

abB. 22400

1000ababC. D. 2240＋36.5a22400＋36.5a答案 C

?36.5a?a解析 n(HCl)＝ mol，m(溶液)＝?22.4＋100? g，V(溶液)

22.4???36.5a?

?＝22.4＋100? g÷(b g·mL－1×1000 mL·L－1)，则该盐酸的物质的量浓??

n?HCl?1000ab度＝＝ mol·L－1。

V?溶液?2240＋36.5a

2．(1)1.204×1024个氯化氢分子溶于水配成1 L溶液，则溶液的物质的量浓度为________；

－

(2)0.3 L 2 mol·L－1的硫酸铝溶液中SO2 4的物质的量为________；

(3)2 mol·L－1 Mg(NO3)2溶液中含有0.4 mol NO－3，则溶液的体积为________mL；

(4)2 L 2 mol·L－1的Na2SO4溶液中Na＋的浓度________(填“大于”“等于”或“小于”)1 L 2 mol·L－1的Na2SO4溶液中Na＋的浓度；

(5)10 g NaCl溶于40 g水形成的溶液，其溶质的质量分数为________，从中取出5 g溶液，所含NaCl的质量为________，溶液质量分数为________。

答案 (1)2 mol·L－1 (2)1.8 mol (3)100 (4)等于 (5)20% 1 g 20%

1.204×1024

23 mol

n?HCl?6.02×10

解析 (1)c(HCl)＝V＝＝2 mol·L－1。

1 L(2)n[Al2(SO4)3]＝c[Al2(SO4)3]·V＝2 mol·L－1×0.3 L＝0.6 mol，

－

n(SO24)＝3n[Al2(SO4)3]＝3×0.6 mol＝1.8 mol。

n?NO－0.4 moln[Mg?NO3?2]3?

(3)n[Mg(NO3)2]＝＝＝0.2 mol，V＝

22c[Mg?NO3?2]

0.2 mol＝＝0.1 L＝100 mL。 2 mol·L－1

(4)离子浓度取决于物质的浓度，与所取溶液的体积无关。 10 g(5)w＝×100%＝20%,5 g×20%＝1 g。

10 g＋40 g

同一溶液无论取出多大体积，其各种浓度(物质的量浓度、溶质的质量分数)均不发生变化。

★总结提升

气体溶于水的计算

1．一般思路

气体溶于水，求溶液中溶质的物质的量浓度的一般思路：

2．规避易错点

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。

题组二 关于物质的量浓度、质量分数、溶解度的换算 3.[2015·潍坊模拟]有硫酸镁溶液500 mL，它的密度是1.20 g·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A．溶质的质量分数是24.0%

B．溶液的物质的量浓度是2.4 mol·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% 答案 C

解析 由Mg2＋的质量分数知MgSO4的质量分数为

120

×4.8%＝24

是 ( )

24.0%，其浓度为

1000 cm3·L－1×1.20 g·cm－3×24.0%c＝＝2.4 mol·L－1，溶质与溶－1120 g·mol2476962－

剂的物质的量之比为∶≈1∶21，SO4的质量分数为×4.8%

1201824＝19.2%。

4．在一定温度下，某饱和氢氧化钠溶液体积为V mL，溶液密度为d g·cm－3，质量分数为w，物质的量浓度为c mol·L－1，溶液中含氢氧化钠的质量为m g，该温度下NaOH的溶解度为S。

(1)用w来表示该温度下氢氧化钠的溶解度(S)为______。 (2)用c、d来表示该温度下NaOH的溶解度(S)为______。 (3)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为______。 (4)用w、d表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为______。 (5)用c、d表示溶液中溶质的质量分数(w)为________。 (6)用S表示溶液中溶质的质量分数(w)为________。 (7)用S、d表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为______。 100w4000c

答案 (1) g (2) g

1－w1000d－40c25m

(3)V mol·L－1 (4)25dw mol·L－1 4cS(5)d% (6)×100%

100＋S25Sd(7) mol·L－1 100＋S

w

解析 (1)S＝×100 g(溶解度定义)。

1－w40c4000cS(2)＝，S＝ g。 1000d100＋S1000d－40cm g40 g·mol－125m(3)c＝＝V mol·L－1。 －3V×10 L

1000 mL·L－1×d g·cm－3×w(4)c＝＝25dw mol·L－1。 －140 g·mol40 g·mol－1×c mol·L－14c

(5)w＝×100%＝d%。

1000 mL·L－1×d g·cm－3S

(6)w＝×100%。

100＋S

S40 g·mol－125Sd

(7)c＝＝ mol·L－1。

?100＋S? g100＋S－3－1

×10 L·mL

d g·cm－3★总结提升

物质的量浓度、质量分数、溶解度间的换算

溶质的质量n

由定义出发，运用公式：c＝V、质量分数＝×100%

溶液的质量进行推理，注意密度的桥梁作用，不要死记公式。

1．物质的量浓度与溶质质量分数的换算

体积为V mL，密度为ρ g·cm－3的溶液，含有摩尔质量为M g·mol

－1

的溶质m g，溶质的质量分数为w，则溶质的物质的量浓度c与溶m

nMm1000ρwV1000ρwcMc＝V＝V＝MV＝MV＝M，反之，w＝。

1000ρ2．物质的量浓度(c)与溶解度(S)的换算

若某饱和溶液的密度为ρ g/cm3，溶质的摩尔质量为M g·mol－1，

质的质量分数w的关系是：

溶解度为S g，则溶解度与物质的量浓度的表达式分别为：S＝100cMS/M1000ρSn，c＝V＝＝。

1000ρ－cM?100＋S?M?100＋S?

1000ρ

题组三 电荷守恒法在物质的量浓度计算中的应用

5.有BaCl2和NaCl的混合溶液a L，将它均分成两份。一份滴加稀硫酸，使Ba2＋完全沉淀；另一份滴加AgNO3溶液，使Cl－完全沉淀。反应中消耗x mol H2SO4、y mol AgNO3。据此得知原混合溶液

中的Na＋的浓度为( )

y－2xy－x－1A.a mol·L B.a mol·L－1 2y－2x2y－4x－1C.a mol·L D.a mol·L－1 答案 D

解析 n(Ba2＋)＝n(H2SO4)＝x mol，n(Cl－)＝n(AgNO3)＝y mol，根据电荷守恒：n(Na＋)＋2n(Ba2＋)＝n(Cl－)，n(Na＋)＝(y－2x) mol，

＋

n?Na??y－2x? mol2y－4x－1

c(Na＋)＝V＝＝ mol·L，D项正确。 aa

L2

6．[2015·泰安质检]某地酸雨经检验除含H＋外[c(OH－)可忽视]

2－

还有Na＋、Cl－、NH＋SO4其浓度依次为：c(Na＋)＝2.3×10－5 mol/L，4、

－52－c(Cl－)＝3.5×10－5 mol/L，c(NH＋)＝2.3×10 mol/L，c(SO44)＝

1.05×10－5 mol/L，则该地酸雨的pH为( )

A．3 B．4 C．5 D．6 答案 C

－－＋

解析 根据电荷守恒计算出c(H＋)＝2c(SO24)＋c(Cl)－c(Na)－5

－c(NH＋4)＝1.0×10 mol/L，则pH＝5。

★总结提升

电解质溶液中，阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总

－－数，如Na2SO4溶液中存在：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO2)＋c(OH)。 4

题组四 溶液稀释与混合的计算

7.[2015·天津联考]在t ℃时，将a g NH3完全溶于水，得到V mL溶液，假设该溶液的密度为ρ g/mL，质量分数为w，其中含有NH＋4的物质的量是b mol，下列叙述正确的是( )

aA．溶质的质量分数w＝×100%

ρV－aB．溶质的物质的量浓度c＝

1000a

mol/L 35V

1000b

C．溶液中c(OH)＝V mol/L＋c(H＋)

－

D．向上述溶液中加入V mL水，所得溶液的质量分数大于0.5w 答案 C

a

解析 溶质的质量分数w＝Vρ×100%，A错；溶质的物质的量1000aaV

浓度c＝ mol÷ L＝ mol/L，B错；根据电荷守恒c(OH

17100017V

－

1000b＋＋

)＝c(NH＋)＋c(H)＝ mol/L＋c(H)，C项正确；氨水的密度4

V

小于水，且随浓度的增大而减小，再加入V mL水，其质量增大为原来的两倍多，所得溶液的质量分数小于0.5w，D错。

8．两种硫酸溶液，一种硫酸溶液的物质的量浓度为c1 mol·L－1，密度为ρ1 g·mL－1；另一种硫酸溶液的物质的量浓度为c2 mol·L－1，密度为ρ2 g·mL－1，将它们等体积混合后，所得溶液的密度为ρ3 g·mL

－1

，则混合后硫酸的物质的量浓度为( ) ?c1＋c2?·ρ3c1＋c2A. B.

ρ1＋ρ2ρ1＋ρ2

?c1＋c2?·ρ31000?c1＋c2?·ρ3C. D. 1000?ρ1＋ρ2?ρ1＋ρ2答案 A

解析 有关溶液稀释及混合的计算，应抓住稀释前后溶质的物质

的量不变列方程式：c前·V前＝c后·V后或c1·V1＋c2·V2＝c混·V混。混合后溶液的体积不等于混合前两溶液的体积和，而是要根据密度计算。

m总g103·Vρ1＋103·Vρ2V?ρ1＋ρ2?－3V混＝＝×10 L＝，而n总

ρ3ρ3ρ3×10－3 Ln混c1V＋c2V?c1＋c2?ρ3

＝c1V＋c2V，所以c混＝＝＝，所以A项正确。

V混Vρ1＋Vρ2?ρ1＋ρ2?

ρ3

★总结提升

溶液稀释和混合的计算

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的溶液的混合计算

(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＝cm混

＝。 ρ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)等质量混合

两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm－3还是ρ<1 g·cm－3)，混合后1

溶液中溶质的质量分数w＝(a%＋b%)。

2

(2)等体积混合

①当溶液密度大于1 g·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1

量分数w>(a%＋b%)。

2

②当溶液密度小于1 g·cm－3时，必然是溶液浓度越大，密度越1小，如酒精、氨水溶液等少数溶液等体积混合后，质量分数w<(a%

2＋b%)。

考点

一定物质的量浓度溶液的配制

混

V混，其中V

混

1．主要仪器

(1)容量瓶：配制一定物质的量浓度溶液的专用精确容器。主要规格有50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL。

①结构特点

②在使用前首先要检查是否漏水，具体操作如下：察是否漏水。

③四个“不能”

a．不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释；

加水→倒立→观察是否漏水→正立→瓶塞旋转180°→倒立→观

b．不能作为反应容器或用来长期贮存溶液；

c．不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中，因为容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的；

d．不能配制任意体积的溶液，只能配制容量瓶上规定容积的溶液。

(2)托盘天平：可精确至0.1g，称量前先调零，称量时物品放在左盘，砝码放在右盘。

(3)其他仪器：量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。 2．配制过程示意图

3．配制步骤

以配制480 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液为例，所需容量瓶的规格：500mL。

(1)计算(填写计算过程与结果)

m(NaOH)＝1mol·L－1×0.5L×40g·mol－1＝20.0g。

(2)称量：用托盘天平称量NaOH固体(NaOH放在小烧杯或表面皿中)。

(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；溶解过程中玻璃棒的作用为搅拌，加速溶解。

(4)转移(移液)

①移液前需要将溶液冷却至室温。 ②移液中玻璃棒的作用为引流。

(5)洗涤：用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2～3次，洗涤液也都注入容量瓶中，并振荡容量瓶，使溶液混合均匀。

(6)定容

①将蒸馏水注入容量瓶，液面离容量瓶颈刻度线下1～2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水。

②定容时要平视刻度线，至凹液面最低处与刻度线相切。 (7)摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。

易错警示 (1)配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质按溶液的体积在选定的容量瓶中定容，因而不需要计算水的用量。

(2)配制溶液时，先在烧杯中将固体溶解或将液体稀释，待冷却至室温后再转移入容量瓶中。切不可直接将溶质倒入容量瓶中，更不能在容量瓶中进行化学反应。

(3)溶液转移至容量瓶时，要用玻璃棒引流，玻璃棒应靠在刻度线以下。

(4)使用容量瓶前必须检查其是否漏水，必须把容量瓶洗涤干净，但不能用待配液润洗，不必干燥。

判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)容量瓶在使用前要检查是否漏水。( )

(2)NaOH固体放入小烧杯中，然后加入蒸馏水，为防止氢氧化钠溶液与空气中的CO2反应，溶解后应立即转移到容量瓶中。( )

(3)把0.585 g NaCl固体，放入100 mL容量瓶中，加水到刻度，配成1 mol·L－1的NaCl溶液。( )

(4)摇匀后，液面位于刻度线以下，应再加水至刻度线。( ) (5)配制2 mol/L Na2CO3溶液950 mL时，应选1000 mL容量瓶，称取Na2CO3·10H2O 572.0 g。( )

提示 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√

题组一 一定物质的量浓度溶液的配制

1.已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示，该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题：

84消毒液

【有效成分】NaClO【规格】1000 mL 【质量分数】25%【密度】1.19 g·cm－3

(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为________mol·L－1。 (2)某同学取100 mL该“84消毒液”，稀释后用于消毒，稀释后的溶液中c(Na＋)＝________mol·L－1。

(3)该同学参阅该“84消毒液”的配方，欲用NaClO固体配制480 mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。下列说法正确的是________(填序号)。

A．如图所示的仪器中，有三种是不需要的，还需要一种玻璃仪器

B．容量瓶用蒸馏水洗净后，应烘干后才能用于溶液配制 C．配制过程中，未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒可能导致结果偏低

D．需要称量NaClO固体的质量为143.0 g

(4)“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强消毒能力，某消毒小组人员用98%(密度为1.84 g·cm－3)的浓硫酸配制2000 mL 2.3 mol·L－1的稀硫酸用于增强“84消毒液”的消毒能力。

①所配制的稀硫酸中，H＋的物质的量浓度为______mol·L－1。 ②需用浓硫酸的体积为________mL。 答案 (1)4.0 (2)0.04 (3)C (4)①4.6 ②250

1000ρw

解析 (1)由c＝M得，

1000×1.19×25%

c(NaClO)＝≈4.0(mol·L－1)。

74.5

(2)稀释前后溶液中NaClO的物质的量不变，则有100 mL×10－

3

L·mL－1×4.0 mol·L－1＝100 mL×100×10－3 L·mL－1×c(NaClO)，解

得稀释后c(NaClO)＝0.04 mol·L－1，c(Na＋)＝c(NaClO)＝0.04 mol·L－

1

。

(3)选项A，需用托盘天平称量NaClO固体，需用烧杯来溶解

NaClO，需用玻璃棒进行搅拌和引流，需用容量瓶和胶头滴管来定容，图示的a、b不需要，但还需玻璃棒和胶头滴管。选项B，配制过程中需要加入水，所以已经洗涤干净的容量瓶不必烘干后再使用。选项C，未洗涤烧杯和玻璃棒将导致配制的溶液中溶质的物质的量减小，结果偏低。选项D，应选取500 mL的容量瓶进行配制，然后取出480 mL即可，所以需要NaClO的质量：0.5 L×4.0 mol·L－1×74.5 g·mol

－1

＝149.0 g。

(4)①根据H2SO4的组成可知，溶液中c(H＋)＝2c(H2SO4)＝4.6

mol·L－1。②2000 mL 2.3 mol·L－1的稀硫酸中溶质的物质的量为2 L×2.3 mol·L－1＝4.6 mol，设需要98%(密度为1.84 g·cm－3)的浓硫酸V mL×1.84 g·cm－3×98%的体积为V mL，则有＝4.6 mol，解得V

98 g·mol－1＝250。

★总结提升

溶液配制过程“四个数据”

数据 要求或解释 实验室中一般用托盘天平称量固体药品，而托盘天药品的质量 平只能称准到0.1 g，所以记录数据时只能保留小数点后一位数字。如所需NaCl的质量为14.6 g，不能写为14.60 g

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