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专题二 研究物质的基本方法
第二单元 溶液组成的定量研究
第一课时 物质的量浓度
物质的检验
质量分数
体积分数
？
物质的量浓度
在初中阶段，用质量分数表示溶液的组成。
质量分数=
溶液的质量（g）
溶质的质量（g）
×100%
ω=
m(溶液）
m(溶质)
×100%
思考:
1.溶液的质量怎么计算？
2.溶液的体积怎么计算？
溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量
溶液的体积=溶液的质量/溶液的密度 （体积不能直接相加）
浓度=
溶液的量
溶质的量
物质的量浓度
从一烧杯 40％ 的NaOH溶液中取出多少溶液才包含有 8 g 的NaOH呢？
对于溶液，量取体积要比称量质量更易操作。
m(NaOH)
m(溶液)
×100％
NaOH ％ ＝
m(溶液) ＝
m(NaOH)
NaOH％
m(溶液) ＝
8 g
40％
m(溶液) ＝ 20 g
取一定量溶液时，是称质量方便还是量体积方便？
能不能通过量取一定体积的溶液就知道其中含有多少摩尔溶质呢？
物质的量浓度
＝0.1 mol／L
把40 g NaOH固体溶解于水中配成10 L的溶液，请求出
这10 L溶液中NaOH的物质的量是多少？
1升溶液中含有NaOH的质量是多少？
每升溶液中含有NaOH的物质的量是多少？
每升溶液中所含有的NaOH固体的物质的量为：
＝1 mol　　　　　　
n(NaOH)＝
m(NaOH)
M(NaOH)
＝
40 g
40 g·mol-1　　　　　　
1升溶液中含有NaOH的质量为： 1 L×40 g／10 L＝4 g
n(NaOH)
V[NaOH(aq)]
1 mol
10 L
＝
c(NaOH)
(物质的量浓度)
物质的量浓度
物质的量浓度
物质的量浓度
问题探究：①1 mol NaCl溶于1 L水所得溶液物质的量浓度是1 mol·L-1吗 为什么
【答案】不是。物质的量浓度表示的是单位体积溶液(注意不是溶剂)中所含溶质的物质的量。
【答案】不是。因为58.5 g NaCl溶液中溶质的质量不是1 mol。
③从1 mol·L－1 NaOH溶液中取出100 mL，取出的溶液中NaOH的物质的量浓度是多少？哪些量变了，哪些量没变？
【答案】还是1 mol·L －1 。因为溶液是均一的。溶液的物质的量浓度没变，但溶质的物质的量减少了。
②1 L 58.5 g NaCl溶液的物质的量浓度是不是1 mol·L－1？
物质的量浓度
你认为计算物质的量浓度的关键时什么？请计算配制500mL0.1mol/LNaOH溶液,需要NaOH的质量是多少
【解】500 mL0.1mol/LNaOH溶液中NaOH的物质的量为:
n(NaOH)=c(NaOH)· V[NaOH(aq)]
=0.1mol/L× 0.5L
=0.05mol
0.05 mol NaOH的质量为 :
m(NaOH)=n(NaOH)· M(NaOH)
=0.05mol× 40g/mol
=2g
答：需要NaOH的质量是2g。
物质的量浓度
有关溶液稀释和浓缩的计算
往一定体积的溶液中注入一定量的蒸馏水，哪些物理量会发生变化，哪些不变？
变化：溶液的浓度，密度，体积等
不变：溶质的质量或物质的量
物质的量浓度
物质的量浓度有关的几种计算
浓溶液稀释
(1)溶质的物质的量不变：
c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)
(2)溶质的质量不变：
m(浓)·w(浓)＝m(稀)·w(稀)
(3)溶液的质量守恒：
m(稀)＝m(浓)＋m(水)
相同溶质两溶液混合
(1)溶质的物质的量不变：
c1V1＋c2V2＝c(混)·V(混)
(2)溶质的质量不变：
m1w1＋m2w2＝m(混)·w(混)
①若指出不考虑溶液体积改变，可认为是原溶液的体积之和；
混合后溶液的体积：
物质的量浓度
从1 L 1 mol·L－1氢氧化钠溶液中取出100 mL：
(1)取出的这100 mL氢氧化钠溶液的物质的量浓度是 ，含氢氧化钠的质量是 。
1 mol·L－1
4.0 g
解析　m＝0.1 L×1 mol·L－1×40 g·mol－1＝4.0 g。
(2)若将取出的这100 mL氢氧化钠溶液加水稀释至500 mL，所得溶液的物质的量浓度是 。
0.2 mol·L－1
解析　100 mL 氢氧化钠溶液加水稀释至500 mL，氢氧化钠的物质的量不变，
由c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)可知c(稀)＝
＝0.2 mol·L－1。
物质的量浓度
根据下表内容，列表比较溶质的质量分数、溶解度和物质的量浓度。
物质的量浓度c 溶解度s 溶质质量分数w
概念
单位 －
表达式
以单位体积溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量
固体物质的溶解度是在一定温度下,某物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的溶质的质量（单位：g)
以溶质质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量
mol/L
g/100g溶剂
c＝nB/V
w＝
m溶质/m溶液×100%
S=100g×m溶质/m溶剂
物质的量浓度
【拓展】 将53.0gNa2CO3 溶解在水中，配成500mL溶液，求所得溶液 中溶质Na2CO3及Na+、CO32-的物质的量浓度。
【解】Na2CO3 的摩尔质量M(Na2CO3)=106g/mol
n(Na2CO3)=m(Na2CO3)/M(Na2CO3)
=53.0g/106g/mol
=0.5mol
c(Na2CO3)=n(Na2CO3)/V溶液
=0.5mol/0.5L
=1.0mol/L
其中：n(Na+)=1.0mol
n(CO32-)=0.5mol
其中c(Na+)=1.0mol/0.5L
=2.0mol/L
c(CO32-)=0.5mol/0.5L
=1.0mol/L
答：所得溶液中Na2CO3及Na+、CO32-的物质的量浓度分别为1.0mol/L、2.0mol/L、1.0mol/L。
物质的量浓度
将标准状况下体积为V L的HCl气体溶于1 L水中，所得溶液的密度为ρ g·cm－3，试计算该溶液的物质的量浓度。(书写计算过程)
物质的量浓度
溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
某分析纯级硫酸如图所示，已知其密度为1.84 g/cm3，质量分数为98%，计算该硫酸的物质的量浓度。
cB =
nB
V(aq)
=
mB
M
m(aq)
ρ(aq)
· 10-3
cB =
1000ρω
M
化简得：
=
mB
m(aq)
·103
·ρ
M
18.4mol / L
物质的量浓度
市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%，密度为1.84 g·cm－3。计算市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为 。
18.4 mol·L－1
先计算出1 000 mL浓硫酸中含硫酸的质量，1 000 mL×1.84 g·cm－3×98%＝1 803.2 g，将其换算成硫酸的物质的量，1 803.2 g÷98 g·mol－1＝18.4 mol，市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为18.4 mol·L－1。
溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
随堂训练
1、1 mol·L－1硫酸溶液的含义是(　　)
A．1 L水中含有1 mol硫酸 B．1 L溶液中含有1 mol氢离子
C．将98 g硫酸溶于1 L水中配成溶液 D．1 L硫酸溶液中含98 g硫酸
D
随堂训练
2．下列溶液Cl-浓度与50 mL1 mol·L-1 AlCl3溶液中Cl-的物质的量浓度不相等的是
A．150 mL 1 mol·L-1的NaCl溶液
B．75 mL 3 mol·L-1 NH4Cl溶液
C．150 mL 3 mol·L-1的KCl溶液
D．75 mL 1 mol·L-1的FeCl3溶液
A
随堂训练
3.关于1 mol·L－1 K2SO4溶液的下列说法正确的是(　　)
A．溶液中含有1 mol K2SO4
B．1 mol K2SO4溶于1 L水中
C．溶液中c(K＋)＝2 mol·L－1
D．1 L溶液中含2 mol K＋，2 mol SO42－
C
随堂训练
4.下列关于0.1 mol·L－1Na2CO3溶液的叙述错误的是( )
A．该溶液中含有Na2CO3的质量为10.6 g
B．1 L该溶液中Na＋的物质的量浓度为0.2 mol·L－1
C．从1 L该溶液中取出100 mL，则取出溶液中Na2CO3的物质的量
浓度为0.1 mol·L－1
D．取该溶液10 mL，加水稀释至100 mL后所得溶液中Na2CO3的
物质的量浓度为0.01 mol·L－1
A
随堂训练
5．下列溶液中氯离子浓度与50 mL 1 mol·L－1 AlCl3溶液中Cl－浓度相等的是( )
A．150 mL 1 mol·L－1的NaCl溶液
B．75 mL 2 mol·L－1的NH4Cl溶液
C．150 mL 3 mol·L－1 的KCl溶液
D．75 mL 2 mol·L－1的FeCl3溶液
C
随堂训练
6．36.5 g氯化氢溶解在1 L水中(水的密度近似为 1 g·mL-1)，所得
溶液的密度为ρ g·mL-1，质量分数为w，物质的量浓度为c mol·L-1，
NA表示阿伏加德罗常数的值，则下列叙述正确的是(　　)
A．所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B．36.5 g氯化氢含有NA个原子
C．36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 L
D．所得溶液的质量分数为w=36.5c/1000ρ
D
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