第一章 第4讲 物质的量浓度及其溶液的配制

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？答案 5%表示硫酸铜溶液的质量分数，即100 g 硫酸铜溶液中含有5 g 硫酸铜溶质。

(2)0.4 mol·L －1 NaCl 溶液中的0.4 mol·L－1表示的含义是什么？答案 1 L 该NaCl 溶液中所含NaCl 的物质的量是0.4 mol 。

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

答案 5% 0.4 mol·L －1解析 溶液一旦配好，它的质量分数及浓度就不再改变；从中取出部分溶液，其质量分数及浓度也不变。

2． 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)1 L 水中溶解5.85 g NaCl 所形成的溶液的物质的量浓度是0.1 mol·L－1( )(2)将25 g CuSO 4·5H 2O 晶体溶于29 g 水中所得溶质的质量分数为25% ( )(3)在100 mL 的烧杯中，加入10 g 食盐，然后注入90 mL 的水，充分溶解后，所得溶质的质量分数为90%( ) (4)将40 g SO 3溶于60 g 水中所得溶质的质量分数为40%( )(5)将62 g Na 2O 溶于水中，配成1 L 溶液，所得溶质的物质的量浓度为1 mol·L －1( )答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)×易错警示(1)c ＝nV 中的V 是溶液的体积，不是溶剂的体积，也不是溶质和溶剂的体积之和。

(2)将CuSO 4·5H 2O CuSO 4，将Na 、Na 2O 、Na 2O 2溶于水，其溶质是NaOH ，将SO 3溶于水，所得溶质是H 2SO 4。

(3)配制一定质量分数的溶液，所选烧杯的规格一般应大于溶液体积的一倍。

题组一 根据c B ＝n BV的计算1． 将10.6 g Na 2CO 3溶于水配成1 L 溶液(1)该溶液中Na 2CO 3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________________________________________________________________________。

答案 (1)0.1 mol·L －1 0.2 mol·L －1(2)11.7 g 0.2 mol·L －1解析 (1)n (Na 2CO 3)＝m M ＝10.6 g 106 g·mol －1＝0.1 mol c (Na 2CO 3)＝n V ＝0.1 mol 1 L ＝0.1 mol·L －1c (Na ＋)＝2c (Na 2CO 3)＝0.2 mol·L －1(2)根据电荷守恒(不考虑CO 2－3的水解)c (Na ＋)＝c (Cl －)＋2c (CO 2－3)c (Cl －)＝c (Na ＋)－2c (CO 2－3)＝0.4 mol·L －1－2×0.1 mol·L －1＝0.2 mol·L －1n (NaCl)＝n (Cl －)＝0.2 mol·L －1×1 L ＝0.2 molm (NaCl)＝0.2 mol ×58.5 g·mol －1＝11.7 g 。

2． 在标准状况下，将V L A 气体(摩尔质量为M g·mol －1)溶于0.1 L 水中，所得溶液的密度为ρ g·cm －3，则此溶液的物质的量浓度(mol·L －1)为( )A.VρMV ＋2 240B. 1 000Vρ(MV ＋2 240)C.MV22.4(V ＋0.1)ρD ．1 000VρM (MV ＋2 240)答案 B解析 气体的物质的量为V 22.4mol ，所得溶液的质量为(V 22.4×M ＋100)g ，则此溶液的物质的量浓度为V 22.4mol÷[(V 22.4×M ＋100)g÷(1 000ρ g·L －1)]＝ 1 000Vρ(MV ＋2 240)mol·L －1。

易错警示规避两个易错点(1)气体溶于水，溶质是该气体与水反应生成的物质，NH 3溶于水后主要溶质是NH 3·H 2O ，但以NH 3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 ＝m (气体)＋m (溶剂)ρ进行计算。

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_____________________________。

答案 (1)100w 1－w g (2) 4 000c1 000d －40c g(3)25m V mol·L －1 (4)25d w mol·L －1 (5)4c d %(6)S 100＋S ×100% (7)25Sd 100＋Smol·L －1解析 (1)S ＝w1－w ×100 g(溶解度定义)(2)40c 1 000d ＝S 100＋S S ＝ 4 000c 1 000d －40c g (3)c ＝m g40 g·mol －1V ×10－3L＝25m V mol·L －1 (4)c ＝1 000 mL·L －1×d g·cm －3×w 40 g·mol－1＝25d w mol·L －1 (5)w ＝40 g·mol －1×c mol·L －11 000 mL·L －1×d g·cm－3×100%＝4cd % (6)w ＝S 100＋S×100%(7)c ＝S40 g·mol －1(100＋S ) g d g·cm－3×10－3 L·mL －1＝25Sd 100＋S mol·L －1思维建模有关物质的量浓度计算的一般方法(1)由定义出发，运用守恒(溶质守恒、溶剂守恒等)及公式：c ＝n V 、质量分数＝溶质的质量溶液的质量×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ρ g·cm －3，溶质的摩尔质量为M g·mol －1，求物质的量浓度c 。

我们可以假设溶液为1 L ，所以溶液质量为1×1 000×ρ g ，溶质的质量为1×1 000×ρ×w g ，溶质的物质的量为1 000ρwM mol ，这样我们就很容易求出该溶液的物质的量浓度c ＝1 000ρw Mmol·L －1。

题组三 溶液稀释与混合的计算4． 两种硫酸溶液，一种硫酸溶液的物质的量浓度为c 1，密度为ρ1；另一种硫酸溶液的物质的量浓度为c 2，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.(c 1＋c 2)ρ3ρ1＋ρ2B.c 1＋c 2ρ1＋ρ2C.(c 1＋c 2)ρ31 000(ρ1＋ρ2)D.1 000(c 1＋c 2)ρ3ρ1＋ρ2思路点拨 (1)在进行有关物质的量浓度的计算时，要充分应用溶质的物质的量、质量及溶液中的电荷守恒。

(2)溶液稀释混合时，溶液的体积一般不可直接相加，应用溶液的总质量和密度来计算。

答案 A解析 据混合后n (H 2SO 4)＝n 1(H 2SO 4)＋n 2(H 2SO 4)，设取混合前两硫酸溶液的体积均为V mL ，则有c ＝n (H 2SO 4)V (溶液)＝(c 1V ＋c 2V )×10－3ρ1V ＋ρ2V ρ3×10－3＝(c 1＋c 2)ρ3ρ1＋ρ2，应选答案A 。

5． (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________(填序号，下同)。

①q ＝2p ②q >2p ③q <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 ＝2p ②q >2p ③q <2p④无法确定答案 (1)② (2)③解析 当等体积混合时，设浓溶液的密度为ρ1，稀溶液的密度为ρ2，体积各为1 L ，则混合后w ＝ρ1·1 L ×3p %＋ρ2·1 L ×p %(ρ1＋ρ2)×1 L ＝(3ρ1＋ρ2ρ1＋ρ2)×p %＝(1＋21＋ρ2ρ1)p %则当ρ1>ρ2时，如H 2SO 4溶液、HNO 3溶液，w >2p %； 当ρ1<ρ2时，如氨水、酒精溶液，w <2p %。