高一化學(xué)知識(shí)講解學(xué)案：物質(zhì)的量濃度提高

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精物質(zhì)的量濃度編稿：李貴旭審稿：曾浩萍【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.物質(zhì)的量濃度的概念2.物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量和物質(zhì)的量濃度的關(guān)系。【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)詮釋：對(duì)于溶液，我們可用溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)來(lái)表示溶液的組成。而取用溶液時(shí)，一般是量取體積,并不是稱量其質(zhì)量。如果知道一定體積的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量,那就方便多了。

要點(diǎn)一、物質(zhì)的量濃度概念辨析

從單位體積的溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來(lái)表示溶液組成的物理量叫做溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度.符號(hào)為c（B），單位有mol/L（或mol·L―1）等。

注意：

(1）溶液體積不能等同于溶劑體積，應(yīng)是溶質(zhì)在溶劑中溶解后的實(shí)際體積。

(2)溶質(zhì)可以是物質(zhì)，也可以是分子或離子。

（3）溶液具有均一性,即從一定物質(zhì)的量濃度的溶液中取出任意體積的溶液,物質(zhì)的量濃度保持不變。

(4）溶質(zhì)是用物質(zhì)的量表示而不是質(zhì)量表示；體積表示溶液的體積,而不表示溶劑的體積,并且體積單位為L(zhǎng).（5)帶結(jié)晶水的物質(zhì)溶于水后，溶質(zhì)是不含結(jié)晶水的化合物，溶劑中的水包括結(jié)晶水。（6）從一定物質(zhì)的量濃度溶液中取出任意體積的溶液，物質(zhì)的量濃度不變，但隨溶液體積的變化溶質(zhì)的物質(zhì)的量不同。(7）氣體溶于一定體積的水中，溶液的體積不等于溶劑的體積而應(yīng)根據(jù)溶液密度和溶液質(zhì)量求算。（8)若濃溶液稀釋或濃度差別較大的溶液混合，混合后溶液的總體積比原來(lái)的體積之和小。要點(diǎn)二、物質(zhì)的量濃度與溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)內(nèi)容物質(zhì)的量濃度質(zhì)量分?jǐn)?shù)定義以單位體積溶液里含有溶質(zhì)的物質(zhì)的量來(lái)表示溶液組成用溶質(zhì)質(zhì)量與溶液質(zhì)量之比來(lái)表示溶液組成溶質(zhì)的單位molg溶液的單位Lg計(jì)算公式物質(zhì)的量濃度(mol·L－1）＝質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝特點(diǎn)體積相同，物質(zhì)的量濃度也相同的任何溶液里含有溶質(zhì)的物質(zhì)的量相同質(zhì)量相同，溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同的任何溶液里含有溶質(zhì)的質(zhì)量相同兩者的關(guān)系要點(diǎn)三、溶質(zhì)的物質(zhì)的量（n）、溶液的物質(zhì)的量濃度、溶液的體積三者關(guān)系

(1）物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的換算（w為溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù))

（2)溶液的稀釋規(guī)律:即稀釋前后，溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，則有：c1V1=c2V2【高清課堂：物質(zhì)的量濃度】N、m、V（氣體)、cB之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系：要點(diǎn)四、有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算(1)溶液的稀釋與混合①稀釋溶質(zhì)的質(zhì)量不變c1V1=c2V2[c1、c2和V1、V2分別表示稀釋前后溶液的物質(zhì)的量濃度和體積］a．稀溶液稀釋時(shí)V2=V水+V1b．濃溶液稀釋時(shí)V2≠V水+V1②混合c1V1+c2V2=c混V混a．混合后溶液體積V混=V1+V2(兩溶液濃度相同或差別較小或稀溶液混合)b．混合物溶液體積改變(兩溶液濃度差別較大）[c1、c2，ρ1、ρ2,V1、V2分別表示混合前同一溶質(zhì)溶液的物質(zhì)的量濃度、密度、體積，c混、ρ混、V混表示混合溶液的物質(zhì)的量濃度、密度、體積］（2）物質(zhì)的量濃度c（B）與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)（w)的換算M：溶質(zhì)B的摩爾質(zhì)量ρ：溶液密度(g·mL－1)推導(dǎo)方法設(shè)溶液為1L,則(3）飽和溶液物質(zhì)的量濃度與溶解度(S)的換算ρ:飽和溶液密度（g·mL－1)M:溶質(zhì)B的摩爾質(zhì)量（g·mol－1)注:只適用于飽和溶液中的換算推導(dǎo)方法設(shè)溶劑為100g,則B為Sg,溶液為(100＋S)g（4）標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體溶于水所得溶液的物質(zhì)的量濃度標(biāo)準(zhǔn)狀況下,VL氣體溶于V(H2O)L中，所得溶液密度為ρ(g·mL－1)則:特別提醒①溶液體積的單位是L,ρ的單位是g·mL－1時(shí)，利用計(jì)算V（溶液）時(shí)注意單位換算。②當(dāng)氣體作為溶質(zhì)溶于水時(shí)，溶液的體積不等于氣體體積和溶劑體積之和，也不等于溶劑的體積，而應(yīng)該是.③濃度差別較大的兩溶液或濃溶液加水稀釋時(shí)，混和后溶液的體積。【典型例題】類型一、物質(zhì)的量濃度概念辨析例1．下列說(shuō)法中正確的是(）.A．1L水中溶解了58.5gNaCl,該溶液的物質(zhì)的量濃度為lmol/LB．從lL2mol/L的H2SO4溶液中取出0。5L，該溶液的濃度為1mol/LC．配制500mL0.5mol/L的CuSO4溶液，需62.5g膽礬D．中和100mLlmol/L的H2SO4溶液，需NaOH4g【思路點(diǎn)撥】注意計(jì)算物質(zhì)的量濃度時(shí)用到的體積為溶液的體積,而不是溶劑的體積，物質(zhì)的量濃度=物質(zhì)的量/溶液的體積?！敬鸢浮緾【解析】A中58.5gNaCl的物質(zhì)的量為lmol，但溶液的體積并不是1L水的體積，所以物質(zhì)的量濃度無(wú)法計(jì)算.B中取出0。5L的溶液，它的物質(zhì)的量濃度并未發(fā)生變化，仍為2mol/L，0。5L溶液中所含的溶質(zhì)是1L溶液中的一半。C中因?yàn)?00mL0。5mol/L的CuSO4溶液中，CuSO4的物質(zhì)的量為0.5L×0.5mol/L=0。25mol，所以膽礬的物質(zhì)的量也應(yīng)為0.25mol，即質(zhì)量為0。25mol×250g/mol=62。5g。D中因?yàn)镠2SO4的物質(zhì)的量為0.1L×1mol/L=0。1mol，中和0.1molH2SO4需NaOH應(yīng)為0。2mol，即0.2mol×40g/mol=8g?！究偨Y(jié)升華】（1）正確應(yīng)用物質(zhì)的量濃度進(jìn)行化學(xué)計(jì)算，不僅要算數(shù)值，還要算數(shù)值的單位。(2）可變形應(yīng)用,即nB=cB·V或。舉一反三：【變式1】下列溶液中的Cl－濃度與150mL1mol·L－1MgCl2溶液中的Cl－濃度相等的是（)。A．150mL1mol·L－1NaCl溶液B．75mLlmol·L－1CaCl2溶液C．150mL2mol·L－1KCl溶液D．75mL1mol·L－1AlCl3溶液【答案】B、C【變式2】下列溶液中物質(zhì)的量濃度為1mol·L－1的是()A．將40gNaOH溶解在1L水中B．將22.4LHCl氣體溶于水配成1L溶液C．將1L10mol·L－1濃鹽酸加入9L水中D．將10gNaOH溶解在少量水中，再加蒸餾水直到溶液體積為250mL【答案】D【解析】根據(jù)公式c＝n/V,n為溶質(zhì)的物質(zhì)的量，V為溶液的體積。A項(xiàng)溶液的體積不等于1L；B項(xiàng)22.4LHCl的物質(zhì)的量不一定是1mol；C項(xiàng),鹽酸與水混合后，溶液體積不是10L；D項(xiàng)n(NaOH)＝0。25mol，V［NaOH（aq）］＝0。25L，c(NaOH）＝1mol/L.【總結(jié)升華】溶液的體積應(yīng)由溶液質(zhì)量和密度計(jì)算并注意密度單位為g·mL－1，要進(jìn)行單位的換算，所求溶液體積單位換算為L(zhǎng)。類型二:有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算（1）溶液中離子物質(zhì)的量濃度的換算例2．在NaCl、MgCl2和MgSO4三種鹽配成的混合溶液中，若Na＋的濃度為0.1mol·L－1,Mg2＋的濃度為0.25mol·L－1，Cl－的濃度為0。2mol·L－1,則SO42—的物質(zhì)的量濃度為()A．0。5mol·L－1B．0.45mol·L－1C．0。2mol·L－1D．0.25mol·L－1【思路點(diǎn)撥】可根據(jù)電荷守恒法來(lái)解決此題，即溶液中電荷的代數(shù)和為0。【答案】C【解析】根據(jù)電荷守恒：c（Na＋）＋2c（Mg2＋）＝c（Cl－）＋2c(SO42—），即0.1mol·L－1＋2×0。25mol·L－1＝0。2mol·L－1＋2c(SO42-），解得c（SO42—）＝0.2mol·L－1。【總結(jié)升華】電荷守恒法是溶液中離子濃度計(jì)算的常用方法①離子的物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)的組成及溶質(zhì)的離子濃度有關(guān)。如：1mol·L－1CaCl2溶液中，Ca2＋的物質(zhì)的量濃度為1mol·L－1，Cl－的物質(zhì)的量濃度為2mol·L－1.②離子所帶的電荷數(shù)等于離子的物質(zhì)的量乘以每一個(gè)離子所帶的電荷數(shù).如：K2SO4、NaCl的混合液中c（H＋)＋c(K＋）＋c（Na＋）＝c（OH－）＋2c（SO42—）＋c（Cl－）舉一反三:【變式1】在含有AlCl3、KCl、K2SO4三種溶質(zhì)的溶液中，已知c（Cl-）=3。5mol/L、c(K+)=1.5mol/L、c(SO42-）=0.5mol/L。求c(Al3+）【答案】c（Al3+）=1mol/L【解析】設(shè)：溶液體積為1L則：c(K＋）+3c(Al3+）=c（Cl－)+2c(SO42-)1.5mol/L+3c（Al3+)=3.5mol/L+2X0.5mol/L(2）溶液的稀釋與混合例3．現(xiàn)有200mLH2SO4和Na2SO4的混合溶液，其中H2SO4的物質(zhì)的量濃度為1mol/L，Na2SO4的物質(zhì)的量濃度為0.5mol/L，若要配制H2SO4和Na2SO4的物質(zhì)的量濃度分別為2mol/L和0。2mol/L的溶液，應(yīng)加入55。8％的H2SO4溶液(密度為1.35g·cm－3）多少毫升？再加蒸餾水稀釋到多少毫升？【思路點(diǎn)撥】本題是Na2SO4稀釋及H2SO4混合的計(jì)算，抓住溶液稀釋和混合前后溶質(zhì)的質(zhì)量或溶質(zhì)的物質(zhì)的量守恒解題。【答案】104mL500mL【解析】根據(jù)稀釋定律，稀釋前后Na2SO4的物質(zhì)的量不變，即有0.20L×0。5mol/L＝V(?。?.2mol/L，則V(稀）＝0。50L；由題意可知，對(duì)于H2SO4來(lái)說(shuō)，加入的量與原有量之和等于配制的總量,則有:0.20L×1mol/L＋[V(H2SO4)×1。35g·cm－3×55。8%］÷98g·mol－1＝0.50L×2mol/L，解得：V(H2SO4)＝104mL，故加入55。8%的H2SO4溶液104mL后再加蒸餾水稀釋到500mL。【總結(jié)升華】注意濃溶液稀釋或濃度差別較大的同種溶質(zhì)的溶液混合后溶液的體積不能相加和，若為很稀的溶液稀釋或混合后溶液的體積可以加和。舉一反三：【變式1】0。1mol/L的硫酸20mL與0.2mol/L的硫酸10mL混合，求混合液物質(zhì)的量濃度【解析】不同濃度硫酸混合需經(jīng)計(jì)算求出混合液的濃度，因題中沒(méi)有給出混合液密度故當(dāng)做忽略體積變化不計(jì)。(3)物質(zhì)的量濃度c(B）與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)（w）的換算例4．體積為V（mL)、密度為ρ(g·cm－3）的溶液，含有摩爾質(zhì)量為M的溶質(zhì)質(zhì)量為m(g)，物質(zhì)的量濃度為c，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w。下列表達(dá)式中不正確的是（)【思路點(diǎn)撥】根據(jù)基本關(guān)系式進(jìn)行推導(dǎo)，注意用適當(dāng)?shù)年P(guān)系式進(jìn)行轉(zhuǎn)換以協(xié)調(diào)等號(hào)的左右兩邊?！敬鸢浮緽【解析】已知溶質(zhì)摩爾質(zhì)量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)和溶液密度時(shí)，的含義為1L溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量；若已知溶質(zhì)摩爾質(zhì)量、溶液的物質(zhì)的量濃度和溶液密度時(shí)，可計(jì)算出溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù),其含義為1L溶液中，溶質(zhì)占溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù),故A、C選項(xiàng)正確;B選項(xiàng)中求溶質(zhì)質(zhì)量，應(yīng)通過(guò)溶液體積、密度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)三者相乘而得，即m＝V·ρ·w，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;D選項(xiàng)是根據(jù)物質(zhì)的量濃度的定義,由溶質(zhì)質(zhì)量、溶質(zhì)摩爾質(zhì)量和溶液體積計(jì)算而得，即，故D選項(xiàng)正確.【總結(jié)升華】溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度相互換算，一定要通過(guò)溶液密度這個(gè)橋梁，溶液的質(zhì)量除以溶液密度等于溶液的體積。這個(gè)體積的單位是“mL"而不是“L"，忽略了抽象符號(hào)的單位，將導(dǎo)