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第3课时　物质的量浓度
[核心素养发展目标]　1.能从宏观和微观的角度理解物质的量浓度的含义及其微观粒子间的关系。2.掌握物质的量浓度的有关计算,逐步提升证据推理思维能力。
一、物质的量浓度
1.溶质的质量分数
2.溶质的物质的量浓度
思考1　利用溶质的质量分数和溶质的物质的量浓度的表达式,推导出两者之间的定量关系。并利用得出的表达式计算:市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%,密度为1.84 g·c,则市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为多少
提示　①设溶液体积为1 L,则
cB===mol·L-1。
M:溶质B的摩尔质量(单位:g·mo);ρ:溶液密度(单位:g·mL-1);w为溶质的质量分数。
②c(H2SO4)= mol·L-1=18.4 mol·L-1。
思考2　(1)1 L 0.5 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中n(Al3+)=1 mol,c(Al3+)=1 mol·L-1,n(S)=1.5 mol,c(S)=1.5 mol·L-1,c[Al2(SO4)3]∶c(Al3+)∶c(S)=1∶2∶3,由此可知,对于同一溶液中,不同微粒的浓度之比等于微粒个数之比。
(2)某BaCl2溶液中,测得c(Cl-)=0.5 mol·L-1,则c(Ba2+)=0.25 mol·L-1。
(3)下列与0.2 mol·L-1 AlCl3溶液中c(Cl-)相同的是②③(填序号)。
①0.2 mol·L-1 NaCl溶液　②0.3 mol·L-1 MgCl2溶液　③0.6 mol·L-1 KCl溶液　④0.2 mol·L-1 BaCl2溶液
1.判断正误
(1)将58.5 g NaCl投入1 000 mL水中形成的溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1 (　　)
(2)从200 mL 0.1 mol·L-1盐酸中取出50 mL溶液,其物质的量浓度仍为0.1 mol·L-1 (　　)
(3)标准状况下,将2.24 L HCl气体溶于1 L水中,得到3.24 L溶液 (　　)
(4)0.1 mol·L-1的NaCl溶液中含有Na+的物质的量为0.1 mol (　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×
2.将2.86 g Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液,则:
(1)该溶液的溶质为　　　　,其物质的量浓度为　　　 mol·L-1。
(2)从所配溶液中取出10 mL溶液,取出溶液的物质的量浓度为　　　　　　　 mol·L-1,溶液中溶质的质量为　　　　g。
答案　(1)Na2CO3　0.01　(2)0.01　1.06×10-2
①c=的体积(V)是指溶液的体积,不是溶剂的体积。
②确定溶液中溶质的几种特殊情况:
带有结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水时,其溶质是CuSO4,NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。
二、物质的量浓度的相关计算
1.与定义式有关的计算
根据cB=,欲求cB,先求nB和V。计算溶质的物质的量浓度的关键是从已知条件中找出溶质的物质的量(mol)和溶液的体积(L),据此求出溶质的物质的量浓度cB。
例1　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,计算所得溶液中溶质的物质的量浓度。
答案　c(HCl)==
= mol·L-1。
2.溶液稀释(或浓缩)有关的计算
溶质的物质的量不变:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀);
溶液的质量守恒:m(稀)=m(浓)+m(水)。
例2　从1 L 1 mol·L-1氢氧化钠溶液中取出100 mL,将其加水稀释至500 mL,所得溶液的物质的量浓度是　　　　　。
答案　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。
3.溶质相同的两溶液混合
溶质的物质的量不变:c1V1+c2V2=c(混)·V(混);
溶质的质量不变:m1w1+m2w2=m(混)·w(混)。
例3　取100 mL 0.3 mol·L-1和300 mL 0.25 mol·L-1的硫酸混合后再加水至溶液体积为500 mL,所得混合溶液中H+的物质的量浓度是　　　　　　mol·L-1。
答案　0.42
解析　设混合后溶质硫酸的物质的量浓度为a,则100 mL×0.3 mol·L-1+300 mL×0.25 mol·L-1=500 mL×a,解得:a=0.21 mol·L-1,混合稀释后溶液中c(H+)=2c(H2SO4)=2×0.21 mol·L-1=0.42 mol·L-1。
4.电荷守恒关系
在溶液中阳离子所带的正电荷总数=阴离子所带的负电荷总数。如Na2SO4和NaCl的混合溶液中:c(Na+)=2c(S)+c(Cl-)。
例4　已知:溶液呈电中性的原因是溶液中阴、阳离子所带的负、正电荷总数相等。在KCl、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶液中,c(K+)=0.2 mol·L-1,c(Ca2+)=0.5 mol·L-1,c(Cl-)=0.4 mol·L-1,则c(N)为 (　　)
A.0.3 mol·L-1 B.0.8 mol·L-1
C.0.4 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1
答案　B
解析　KCl、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶液中,c(K+)=0.2 mol·L-1,c(Ca2+)=0.5 mol·L-1,c(Cl-)=0.4 mol·L-1,设c(N)为x,由电荷守恒可知,0.2 mol·L-1×1+0.5 mol·L-1×2=0.4 mol·L-1×1+x×1,解得x=0.8 mol·L-1。
1.判断正误
(1)溶液的体积越小,浓度越大 (　　)
(2)将1 L 2 mol·L-1的稀硫酸加水稀释到2 L,所得溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1 (　　)
(3)向100 mL 1 mol·L-1 K2SO4溶液中加入900 mL水,混合溶液的体积是1 L (　　)
(4)把100 mL 1 mol·L-1的NaCl溶液加水稀释成200 mL,则稀释后溶液中所含的NaCl的物质的量变为原来的一半 (　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×
2.V mL Al2(SO4)3溶液中含Al3+a g,取 mL溶液稀释到4V mL,则稀释后该溶液中S的物质的量浓度是 (　　)
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
答案　C
解析　原溶液中c(Al3+)== mol·L-1,由稀释定律求出稀释后c(Al3+)== mol·L-1,由2Al3+~3S关系求出稀释后S的浓度即可。
(1)同一溶质、不同浓度的溶液混合,在混合前后溶质的质量、物质的量保持守恒,溶液的质量保持守恒,但溶液的体积一般不守恒。
(2)混合后溶液的体积:
①若指出不考虑溶液体积改变,可认为是溶液的体积之和;
②若给出混合后溶液的密度,应根据V(混)==来计算。
1.(2023·甘肃玉门油田一中高一期中)高一入学体检时,小明体检的血液化验单中,出现了如图所示的指标。表示该体检指标的物理量的是 (　　)
甘油三酯 0.52 mmol·L-1
总胆固醇 4.27 mmol·L-1
葡萄糖 4.95 mmol·L-1
A.物质的量浓度 B.溶解度
C.质量分数 D.摩尔质量
答案　A
解析　物质的量浓度是表示溶液组成的物理量,mmol·L-1是物质的量浓度的单位,A正确;溶解度的单位是g,质量分数无单位,摩尔质量的单位为g·mol-1,B、C、D错误。
2.(2024·昆明高一期末)下列溶液中c(Cl-)与50 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中c(Cl-)相等的是 (　　)
A.150 mL 1 mol·L-1 NaCl溶液
B.50 mL 3 mol·L-1 KClO3溶液
C.50 mL 3 mol·L-1 AlCl3溶液
D.25 mL 1.5 mol·L-1 MgCl2溶液
答案　D
解析　50 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中c(Cl-)为3 mol·L-1,A项中c(Cl-)为1 mol·L-1,B项中不含Cl-,C项中c(Cl-)为9 mol·L-1,D项中c(Cl-)为3 mol·L-1,故选D。
3.下列说法正确的是 (　　)
A.1 L水中溶解1 mol Na2SO4所形成溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.标准状况下,22.4 L HCl气体溶于1 L水中形成的溶液的体积为1 L
C.标准状况下,将33.6 L HCl气体溶于水形成1 L溶液,其物质的量浓度是1.5 mol·L-1
D.1 mol CaCl2溶于水形成1 L溶液,所得溶液中c(Cl-)等于1 mol·L-1
答案　C
解析　A项,1 L水为溶剂的体积,不是溶液的体积;B项,22.4 L HCl气体溶于1 L水后溶液的体积不是1 L;D项,1 mol CaCl2溶于水形成1 L溶液,其物质的量浓度为1 mol·L-1,其中Cl-的物质的量浓度为2 mol·L-1。
4.某温度下,在76 g水中溶解24 g CuSO4,恰好达到饱和,假设该溶液密度为1 g·cm-3,求:
(1)该溶液中溶质的质量分数为　　　　。
(2)该溶液中溶质的物质的量浓度为　　　　。
(3)取10 mL该溶液加水稀释至200 mL,稀释后的溶液物质的量浓度为　　　　　　。
答案　(1)24%　(2)1.5 mol·L-1　(3)0.075 mol·L-1
解析　(1)在76 g水中溶解24 g CuSO4,该溶液中溶质的质量分数为×100%=24%。(2)根据(1)可知,该溶液的质量分数为24%,密度为1 g·cm-3,则该溶液的物质的量浓度c== mol·L-1=1.5 mol·L-1。(3)取10 mL该溶液加水稀释至200 mL,稀释过程中溶质的物质的量不变,则稀释后的溶液物质的量浓度为=0.075 mol·L-1。
课时对点练
[分值:100分]
　　　　　　　　　　　 　　　　　
(选择题1~8题,每小题6分,9~12题,每小题7分,共76分)
题组一　物质的量浓度
1.下列说法中,属于描述溶质物质的量浓度的是 (　　)
A.1 mol·L-1的某溶液
B.2 kg的花生油
C.2 L溶液
D.98%的浓硫酸
答案　A
解析　1 mol·L-1代表的是溶液中溶质的物质的量浓度,A符合题意;2 kg 描述的是花生油的质量,B不符合题意;2 L描述的是溶液的体积,C不符合题意;98%描述的是硫酸的质量分数,D不符合题意。
2.(2024·四川自贡蜀光中学高一段考)下列关于0.2 mol·L-1 Ba溶液的说法正确的是 (　　)
A.2 L溶液中含有Ba2+ 0.2 mol
B.2 L溶液中含有 0.2 mol
C.0.5 L溶液中Ba2+的物质的量浓度为0.2 mol·L-1
D.0.5 L溶液中的物质的量浓度为0.2 mol·L-1
答案　C
解析　该溶液中硝酸钡的浓度为0.2 mol·L-1,2 L溶液中含有钡离子的物质的量为0.2 mol·L-1×2 L=0.4 mol,A错误;该溶液中c(N)=0.2 mol·L-1×2=0.4 mol·L-1,2 L该溶液中含有n(N)=0.4 mol·L-1×2 L=0.8 mol,B、D错误;c(Ba2+)与溶液体积无关,0.5 L硝酸钡溶液中钡离子浓度为0.2 mol·L-1,C正确。
3.下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1的是 (　　)
A.将40 g NaOH溶解于1 L水中
B.将0.5 mol Na2O加入适量水中,配成1 L溶液
C.将100 mL 2 mol·L-1NaCl溶液移去50 mL后剩余的溶液
D.将11.2 L HCl气体通入水配成0.5 L的溶液
答案　B
解析　40 g NaOH的物质的量是1 mol,将其溶于1 L水中所得溶液体积不是1 L,因此所得溶液中溶质的物质的量浓度不是1 mol·L-1,A错误;0.5 mol Na2O加入适量水中反应产生1 mol NaOH,因此若所得溶液体积是1 L,所得溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1,B正确;溶液的浓度与其体积大小无关,所以剩余的溶液浓度仍然是2 mol·L-1,C错误;未说明气体所处的外界条件,因此不能确定其物质的量,也就不能确定该气体配制成的溶液的浓度大小,D错误。
4.(2024·陕西渭南瑞泉中学高一段考)某试剂瓶上贴有如图标签,对该试剂理解正确的是 (　　)
A.1 mol NaCl溶于1 L水可配得该溶液
B.若取50 mL该溶液,其c(Cl-)=0.05 mol·L-1
C.1 L该溶液与0.5 mol·L-1Na2SO4溶液中的n(Na+)相等
D.该溶液中含有的微粒主要有Na+、Cl-、H2O
答案　D
解析　1 mol NaCl溶于水配成1 L溶液才能获得1 mol·L-1的NaCl溶液,A错误;溶液是均一稳定的,取50 mL该溶液,其c(Cl-)=1.0 mol·L-1,B错误;硫酸钠溶液的体积未知,无法计算钠离子的物质的量,C错误。
题组二　与物质的量浓度有关的计算
5.(2023·合肥高一期中)将30 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液加水稀释到300 mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为 (　　)
A.0.5 mol·L-1 B.0.05 mol·L-1
C.0.005 mol·L-1 D.5.0 mol·L-1
答案　B
解析　根据稀释前后溶质的物质的量不变可得30 mL×0.5 mol·L-1=300 mL×c,解得c=0.05 mol·L-1。
6.(2024·安徽亳州高一期末)血液中葡萄糖(简称血糖,分子式为C6H12O6)的含量常以“mmol·L-1”和“mg·dL-1”为参考指标(1 L=10 dL),以“mmol·L-1”表示时,人的血糖正常值为3.9~6.1 mmol·L-1。下列说法正确的是 (　　)
A.葡萄糖的摩尔质量为180
B.无偿献血后,体内血糖浓度会变小
C.某病人1 mL血液中含葡萄糖0.60 mg,相当于3.3 mol·L-1
D.若病人的血糖检测结果为92 mg·dL-1,血糖值在正常范围内
答案　D
解析　葡萄糖的摩尔质量为180 g· mol-1,A错误;浓度与所取溶液体积无关,所以无偿献血后,体内血糖浓度不变,B错误;某病人1 mL血液中含葡萄糖0.60 mg,其物质的量浓度约为3.3 mmol·L-1,C错误;若病人的血糖检测结果为92 mg·dL-1,血糖值约为5.11 mmol·L-1,在正常范围内,D正确。
7.36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·cm-3)所得溶液的密度为ρ g·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,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 HCl气体占有的体积为22.4 L
C.c=
D.w=
答案　D
解析　36.5 g HCl的物质的量为1 mol,水的体积为1 L,但溶液的体积不是1 L,故其物质的量浓度不是1 mol·L-1,A项错误;没有指明气体所处的状况,无法计算气体的体积,B项错误;c==,C项错误;根据c=可知w==,D项正确。
8.(2024·北京房山高一期末)某同学配制的植物营养液中有4种离子,其中所含的、K+、的物质的量浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.4 mol·L-1,则Zn2+的物质的量浓度是 (　　)
A.0.1 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1
C.0.3 mol·L-1 D.0.9 mol·L-1
答案　C
解析　溶液呈电中性不带电,因此溶液中存在电荷守恒:2c(Zn2+)+c(K+)=c()+2c(),则c(Zn2+)= mol·L-1=0.3 mol·L-1。
9.(2024·湖南雅礼中学高一段考)现有1 L浓度为1 mol·L-1的盐酸,为使其浓度增大1倍,采取措施合理的是 (　　)
A.将溶液加热浓缩到0.5 L
B.通入22.4 L HCl气体(标准状况下)
C.加入10 mol·L-1的盐酸0.3 L,再稀释至2 L
D.加入0.5 L 2 mol·L-1的盐酸,并充分混合均匀
答案　C
解析　加热浓缩盐酸时,盐酸受热易挥发,溶质的物质的量减小,A错误;无法计算通入氯化氢后溶液的体积,B错误;加入10 mol·L-1的盐酸0.3 L,再稀释至2 L时,c==2 mol·L-1,C正确;浓稀盐酸混合后,溶液的体积不是直接加和,所以混合后溶液的物质的量浓度不是原来的2倍,D错误。
10.在等体积的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液中,分别加入等量的AgNO3溶液,恰好都完全反应,则以上三种溶液的物质的量浓度之比为 (　　)
A.1∶2∶3 B.3∶2∶1
C.1∶1∶1 D.6∶3∶2
答案　D
解析　等体积的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液中,分别加入等量的AgNO3溶液,恰好都完全反应,则n(Ag+)=n(Cl-),设n(Ag+)=n,NaCl、MgCl2、AlCl3的物质的量分别为n、、,因三种溶液的体积相等,则三种溶液的物质的量浓度之比为n∶∶=6∶3∶2。
11.将1 L Na2CO3溶液加水稀释,稀释过程中c(Na+)随溶液体积的变化曲线如图,下列说法正确的是 (　　)
A.将Na2CO3溶液稀释需用到烧杯、玻璃棒、漏斗等仪器
B.图中x=9
C.将该Na2CO3溶液与足量盐酸反应最多收集100.8 L CO2
D.Na2CO3溶液的初始浓度为4.5 mol·L-1
答案　D
解析　溶液稀释用不到漏斗,A项错误;溶液稀释过程中,溶质的物质的量不变,则2x=5×1.8,x=4.5,B项错误;没有指明是标准状况,无法计算气体体积,C项错误;c(Na2CO3)=c(Na+)=×1.8 mol·L-1×=4.5 mol·L-1,D项正确。
12.(2023·大连二十四中高一期中)下列说法不正确的是 (　　)
A.某硝酸密度为1.42 g·cm-3,质量分数为63%,此硝酸物质的量浓度为14.2 mol·L-1
B.将a%的氨水和(100-a)%的氨水等体积混合后,所得溶液的质量分数可能为小于或等于50%
C.100 g浓度为c mol·L-1的硫酸中加入一定的水稀释成0.5c mol·L-1,则加入水的体积大于100 mL
D.将标准状况下的a L氯化氢气体溶于1 000 g水中,得到的盐酸的密度为b g·cm-3,则该盐酸的物质的量浓度是 mol·L-1
答案　C
解析　该溶液中c(HNO3)== mol·L-1=14.2 mol·L-1,A正确;若a=50,则为相同质量分数的氨水溶液混合,质量分数仍然为50%;氨水的密度小于1 g·cm-3,若a不等于50,则质量分数分别为a%与(100-a)%的氨水等体积混合,混合溶液的质量分数小于原两溶液质量分数和的一半,即小于50%,B正确;因硫酸溶液密度大于水,因此100 g浓度为c mol·L-1的硫酸的体积小于100 mL,若要使浓度变为原来的一半,则所加水的体积需小于100 mL,C错误;c=== mol·L-1,D正确。
13.(6分)(2024·河南通许高一月考)乙酸是实验室常用的一种化学试剂,某乙酸试剂瓶上标签的部分内容如图所示。利用标签提供的信息,回答下列问题:
乙酸
化学式:CH3COOH
分析纯(500 mL)
溶质的质量分数:36%
(1)乙酸的摩尔质量为　　　　　　。
(2)若该乙酸溶液的密度为1.02 g·cm-3,此乙酸溶液的物质的量浓度为　　　　。
(3)某实验中要用2 mol·L-1的乙酸溶液500 mL,则需取用上述乙酸溶液　　　　 mL进行稀释。
答案　(1)60 g· mol-1　(2)6.12 mol·L-1
(3)163
解析　(1)乙酸的相对分子质量是60,则其摩尔质量为60 g· mol-1。(2)若该乙酸溶液的密度为1.02 g·cm-3,此乙酸溶液的物质的量浓度c== mol·L-1=6.12 mol·L-1。(3)某实验中要用2 mol·L-1的乙酸溶液500 mL,则需取用题述乙酸溶液≈0.163 L=163 mL进行稀释。
14.(12分)计算填空。
(1)将14.2 g无水硫酸钠溶于水配制成500 mL硫酸钠溶液,所得溶液的物质的量浓度为　　　　　　,蒸发浓缩,使溶液体积为50 mL,所得Na2SO4溶液的物质的量浓度为　　　　　　　,所得溶液中Na+的物质的量浓度为　　　　。
(2)硫酸钠和硫酸铝的混合溶液中,测得Al3+浓度为0.1 mol·L-1,加入等体积0.3 mol·L-1的氯化钡溶液恰好使S完全沉淀,则原混合溶液中Na+的浓度为　　　　　。
(3)将0.1 mol·L-1的硫酸钠溶液、0.2 mol·L-1的硫酸铝溶液和纯水混合,要使混合液中Na+、Al3+、S的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,则硫酸钠溶液、硫酸铝溶液、纯水三者的体积比为　　　　　(忽略体积的变化)。
(4)某混合溶液中,含有K+、Mg2+、Al3+、Cl-和S五种离子(不考虑溶液中少量的H+和OH-),其中c(K+)=3 mol·L-1、c(Mg2+)=2 mol·L-1、c(Al3+)=2 mol·L-1、c(Cl-)=7 mol·L-1,则溶液中S的物质的量浓度是　　　　。
答案　(1)0.2 mol·L-1　2.0 mol·L-1　4.0 mol·L-1　(2)0.3 mol·L-1　(3)2∶1∶1　(4)3 mol·L-1
解析　(1)n(Na2SO4)==0.1 mol,c(Na2SO4)==0.2 mol·L-1。(3)设硫酸钠溶液、硫酸铝溶液、纯水三者的体积分别是x L、y L、z L,则0.2x=0.1×(x+y+z)、0.4y=0.1×(x+y+z)、0.1x+0.6y=0.2×(x+y+z),解得x=2y=2z,所以硫酸钠溶液、硫酸铝溶液、纯水三者的体积比为2∶1∶1。(4)电解质溶液中存在电荷守恒:c(K+)+2c(Mg2+)+3c(Al3+)=c(Cl-)+2c(S),即(3+2×2+3×2) mol·L-1=7 mol·L-1+2c(S),则c(S)=3 mol·L-1。
15.(6分)(2024·天津耀华中学高一段考)填空。
(1)用化学方法测量容器A的体积:把47.5 g MgCl2放入500 mL烧杯中,加入150 mL蒸馏水;待MgCl2完全溶解后,将溶液全部转移到容器A中,用蒸馏水稀释至完全充满容器A;从中取出溶液50 mL,该溶液恰好与20 mL 0.20 mol·L-1 AgNO3溶液完全反应,通过计算可知该容器A的体积为　　　　　L。
(2)把V L含有MgSO4与K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为Mg(OH)2;另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使完全沉淀为BaSO4,则原混合溶液中钾离子的物质的量浓度为　　　　。
答案　(1)12.5　 (2) mol·L-1
解析　(1)由题意可知,发生反应的化学方程式为MgCl2+2AgNO32AgCl↓+Mg(NO3)2,由化学方程式可知,氯化镁溶液的浓度为=0.04 mol·L-1,设该容器A的容积为V,由稀释前后溶质的物质的量不变可得=0.04 mol·L-1×V,解得V=12.5 L。(2)由n(NaOH)=a mol可知,V L溶液中n(Mg2+)=a mol××2=a mol,由n(BaCl2)=b mol可知,V L溶液中n(S)=b mol×2=2b mol,由电荷守恒可知,溶液中n(K+)=2b mol×2-a mol×2=(4b—2a) mol,则溶液中c(K+)== mol·L-1。第3课时　物质的量浓度
[核心素养发展目标]　1.能从宏观和微观的角度理解物质的量浓度的含义及其微观粒子间的关系。2.掌握物质的量浓度的有关计算,逐步提升证据推理思维能力。
一、物质的量浓度
1.溶质的质量分数
2.溶质的物质的量浓度
思考1　利用溶质的质量分数和溶质的物质的量浓度的表达式,推导出两者之间的定量关系。并利用得出的表达式计算:市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%,密度为1.84 g·c,则市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为多少
思考2　(1)1 L 0.5 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中n(Al3+)=__________,c(Al3+)=__________,n(S)=__________,c(S)=__________,c[Al2(SO4)3]∶c(Al3+)∶c(S)=__________,由此可知,对于同一溶液中,不同微粒的浓度之比等于__________。
(2)某BaCl2溶液中,测得c(Cl-)=0.5 mol·L-1,则c(Ba2+)=__________。
(3)下列与0.2 mol·L-1 AlCl3溶液中c(Cl-)相同的是__________(填序号)。
①0.2 mol·L-1 NaCl溶液　②0.3 mol·L-1 MgCl2溶液　③0.6 mol·L-1 KCl溶液　④0.2 mol·L-1 BaCl2溶液
1.判断正误
(1)将58.5 g NaCl投入1 000 mL水中形成的溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1 (　　)
(2)从200 mL 0.1 mol·L-1盐酸中取出50 mL溶液,其物质的量浓度仍为0.1 mol·L-1 (　　)
(3)标准状况下,将2.24 L HCl气体溶于1 L水中,得到3.24 L溶液 (　　)
(4)0.1 mol·L-1的NaCl溶液中含有Na+的物质的量为0.1 mol (　　)
2.将2.86 g Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液,则:
(1)该溶液的溶质为__________,其物质的量浓度为__________ mol·L-1。
(2)从所配溶液中取出10 mL溶液,取出溶液的物质的量浓度为__________ mol·L-1,溶液中溶质的质量为__________g。
①c=的体积(V)是指溶液的体积,不是溶剂的体积。
②确定溶液中溶质的几种特殊情况:
带有结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水时,其溶质是CuSO4,NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。
二、物质的量浓度的相关计算
1.与定义式有关的计算
根据cB=,欲求cB,先求nB和V。计算溶质的物质的量浓度的关键是从已知条件中找出溶质的物质的量(mol)和溶液的体积(L),据此求出溶质的物质的量浓度cB。
例1　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,计算所得溶液中溶质的物质的量浓度。
2.溶液稀释(或浓缩)有关的计算
溶质的物质的量不变:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀);
溶液的质量守恒:m(稀)=m(浓)+m(水)。
例2　从1 L 1 mol·L-1氢氧化钠溶液中取出100 mL,将其加水稀释至500 mL,所得溶液的物质的量浓度是__________。
3.溶质相同的两溶液混合
溶质的物质的量不变:c1V1+c2V2=c(混)·V(混);
溶质的质量不变:m1w1+m2w2=m(混)·w(混)。
例3　取100 mL 0.3 mol·L-1和300 mL 0.25 mol·L-1的硫酸混合后再加水至溶液体积为500 mL,所得混合溶液中H+的物质的量浓度是__________mol·L-1。
4.电荷守恒关系
在溶液中阳离子所带的正电荷总数=阴离子所带的负电荷总数。如Na2SO4和NaCl的混合溶液中:c(Na+)=2c(S)+c(Cl-)。
例4　已知:溶液呈电中性的原因是溶液中阴、阳离子所带的负、正电荷总数相等。在KCl、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶液中,c(K+)=0.2 mol·L-1,c(Ca2+)=0.5 mol·L-1,c(Cl-)=0.4 mol·L-1,则c(N)为 (　　)
A.0.3 mol·L-1 B.0.8 mol·L-1
C.0.4 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1
1.判断正误
(1)溶液的体积越小,浓度越大 (　　)
(2)将1 L 2 mol·L-1的稀硫酸加水稀释到2 L,所得溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1 (　　)
(3)向100 mL 1 mol·L-1 K2SO4溶液中加入900 mL水,混合溶液的体积是1 L (　　)
(4)把100 mL 1 mol·L-1的NaCl溶液加水稀释成200 mL,则稀释后溶液中所含的NaCl的物质的量变为原来的一半 (　　)
2.V mL Al2(SO4)3溶液中含Al3+a g,取 mL溶液稀释到4V mL,则稀释后该溶液中S的物质的量浓度是 (　　)
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
(1)同一溶质、不同浓度的溶液混合,在混合前后溶质的质量、物质的量保持守恒,溶液的质量保持守恒,但溶液的体积一般不守恒。
(2)混合后溶液的体积:
①若指出不考虑溶液体积改变,可认为是溶液的体积之和;
②若给出混合后溶液的密度,应根据V(混)==来计算。
1.(2023·甘肃玉门油田一中高一期中)高一入学体检时,小明体检的血液化验单中,出现了如图所示的指标。表示该体检指标的物理量的是 (　　)
甘油三酯 0.52 mmol·L-1
总胆固醇 4.27 mmol·L-1
葡萄糖 4.95 mmol·L-1
A.物质的量浓度 B.溶解度
C.质量分数 D.摩尔质量
2.(2024·昆明高一期末)下列溶液中c(Cl-)与50 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中c(Cl-)相等的是 (　　)
A.150 mL 1 mol·L-1 NaCl溶液
B.50 mL 3 mol·L-1 KClO3溶液
C.50 mL 3 mol·L-1 AlCl3溶液
D.25 mL 1.5 mol·L-1 MgCl2溶液
3.下列说法正确的是 (　　)
A.1 L水中溶解1 mol Na2SO4所形成溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.标准状况下,22.4 L HCl气体溶于1 L水中形成的溶液的体积为1 L
C.标准状况下,将33.6 L HCl气体溶于水形成1 L溶液,其物质的量浓度是1.5 mol·L-1
D.1 mol CaCl2溶于水形成1 L溶液,所得溶液中c(Cl-)等于1 mol·L-1
4.某温度下,在76 g水中溶解24 g CuSO4,恰好达到饱和,假设该溶液密度为1 g·cm-3,求:
(1)该溶液中溶质的质量分数为__________。
(2)该溶液中溶质的物质的量浓度为__________。
(3)取10 mL该溶液加水稀释至200 mL,稀释后的溶液物质的量浓度为__________。
答案精析
一、
1.溶质　溶液　×100%
2.单位体积　物质的量　cB　mol·L-1　cB=
思考1　①设溶液体积为1 L，则
cB===mol·L-1。
M：溶质B的摩尔质量(单位：g·mo)；ρ：溶液密度(单位：g·mL-1)；w为溶质的质量分数。
②c(H2SO4)= mol·L-1=18.4 mol·L-1。
思考2　(1)1 mol　1 mol·L-1　1.5 mol　1.5 mol·L-1
1∶2∶3　微粒个数之比　(2)0.25 mol·L-1　(3)②③
应用体验
1.(1)×　(2)√　(3)×　(4)×
2.(1)Na2CO3　0.01　(2)0.01　1.06×10-2
二、
1.例1　c(HCl)=== mol·L-1。
2.例2　0.2 mol·L-1
3.例3　0.42
4.例4　B
应用体验
1.(1)×　(2)√　(3)×　(4)×
2.C　[原溶液中c(Al3+)== mol·L-1，由稀释定律求出稀释后c(Al3+)== mol·L-1，由2Al3+~3S关系求出稀释后S的浓度即可。]
随堂演练　知识落实
1.A
2.D　[50 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中c(Cl-)为3 mol·L-1，A项中c(Cl-)为1 mol·L-1，B项中不含Cl-，C项中c(Cl-)为9 mol·L-1，D项中c(Cl-)为3 mol·L-1，故选D。]
3.C
4.(1)24%　(2)1.5 mol·L-1　(3)0.075 mol·L-1
解析　(1)在76 g水中溶解24 g CuSO4，该溶液中溶质的质量分数为×100%=24%。(2)根据(1)可知，该溶液的质量分数为24%，密度为1 g·cm-3，则该溶液的物质的量浓度c== mol·L-1=1.5 mol·L-1。
(3)取10 mL该溶液加水稀释至200 mL，稀释过程中溶质的物质的量不变，则稀释后的溶液物质的量浓度为=0.075 mol·L-1。(共66张PPT)
物质的量浓度
第3课时
第二章　第三节
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核心素养
发展目标
1.能从宏观和微观的角度理解物质的量浓度的含义及其微观粒子间的关系。
2.掌握物质的量浓度的有关计算,逐步提升证据推理思维能力。
内容索引
一、物质的量浓度
二、物质的量浓度的相关计算
课时对点练
随堂演练　知识落实
物质的量浓度
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一
1.溶质的质量分数
溶质
一、物质的量浓度
溶液
2.溶质的物质的量浓度
单位体积
物质的量
cB
mol·L-1
cB=
思考1　利用溶质的质量分数和溶质的物质的量浓度的表达式,推导出两者之间的定量关系。并利用得出的表达式计算:市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%,密度为1.84 g·c,则市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为多少
提示　①设溶液体积为1 L,则cB== =mol·L-1。
M:溶质B的摩尔质量(单位:g·mo);ρ:溶液密度(单位:g·mL-1); w为溶质的质量分数。
②c(H2SO4)= mol·L-1=18.4 mol·L-1。
思考2　(1)1 L 0.5 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中n(Al3+)= ,c(Al3+)= ,
n(S)= ,c(S)= ,c[Al2(SO4)3]∶c(Al3+)∶c(S)= ,由此可知,对于同一溶液中,不同微粒的浓度之比等于 。
(2)某BaCl2溶液中,测得c(Cl-)=0.5 mol·L-1,则c(Ba2+)= 。
(3)下列与0.2 mol·L-1 AlCl3溶液中c(Cl-)相同的是 (填序号)。
①0.2 mol·L-1 NaCl溶液　②0.3 mol·L-1 MgCl2溶液　③0.6 mol·L-1 KCl溶液　④0.2 mol·L-1 BaCl2溶液
1 mol
1 mol·L-1
1.5 mol
1.5 mol·L-1
1∶2∶3
微粒个数之比
0.25 mol·L-1
②③
1.判断正误
(1)将58.5 g NaCl投入1 000 mL水中形成的溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
(2)从200 mL 0.1 mol·L-1盐酸中取出50 mL溶液,其物质的量浓度仍为
0.1 mol·L-1
(3)标准状况下,将2.24 L HCl气体溶于1 L水中,得到3.24 L溶液
(4)0.1 mol·L-1的NaCl溶液中含有Na+的物质的量为0.1 mol
×
√
×
×
2.将2.86 g Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液,则:
(1)该溶液的溶质为　　　　,其物质的量浓度为　　　 mol·L-1。
(2)从所配溶液中取出10 mL溶液,取出溶液的物质的量浓度为____mol·
L-1,溶液中溶质的质量为　 　　　g。
Na2CO3
0.01
0.01
1.06×10-2
特别提醒
①c=的体积(V)是指溶液的体积,不是溶剂的体积。
②确定溶液中溶质的几种特殊情况:
带有结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水时,其溶质是CuSO4,NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。
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二
物质的量浓度的相关计算
1.与定义式有关的计算
根据cB=,欲求cB,先求nB和V。计算溶质的物质的量浓度的关键是从已知条件中找出溶质的物质的量(mol)和溶液的体积(L),据此求出溶质的物质的量浓度cB。
例1　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,计算所得溶液中溶质的物质的量浓度。
答案　c(HCl)=== mol·L-1。
二、物质的量浓度的相关计算
2.溶液稀释(或浓缩)有关的计算
溶质的物质的量不变:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀);
溶液的质量守恒:m(稀)=m(浓)+m(水)。
例2　从1 L 1 mol·L-1氢氧化钠溶液中取出100 mL,将其加水稀释至500 mL,所得溶液的物质的量浓度是　　　　　。
0.2 mol·L-1
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。
3.溶质相同的两溶液混合
溶质的物质的量不变:c1V1+c2V2=c(混)·V(混);
溶质的质量不变:m1w1+m2w2=m(混)·w(混)。
例3　取100 mL 0.3 mol·L-1和300 mL 0.25 mol·L-1的硫酸混合后再加水至溶液体积为500 mL,所得混合溶液中H+的物质的量浓度是　　　mol·L-1。
0.42
设混合后溶质硫酸的物质的量浓度为a,则100 mL×0.3 mol·L-1+300 mL
×0.25 mol·L-1=500 mL×a,解得:a=0.21 mol·L-1,混合稀释后溶液中c(H+)=2c(H2SO4)=2×0.21 mol·L-1=0.42 mol·L-1。
4.电荷守恒关系
在溶液中阳离子所带的正电荷总数=阴离子所带的负电荷总数。如Na2SO4和NaCl的混合溶液中:c(Na+)=2c(S)+c(Cl-)。
例4　已知:溶液呈电中性的原因是溶液中阴、阳离子所带的负、正电荷总数相等。在KCl、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶液中,c(K+)=0.2 mol·L-1,
c(Ca2+)=0.5 mol·L-1,c(Cl-)=0.4 mol·L-1,则c(N)为
A.0.3 mol·L-1 B.0.8 mol·L-1 C.0.4 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1
KCl、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶液中,c(K+)=0.2 mol·L-1,c(Ca2+)=
0.5 mol·L-1,c(Cl-)=0.4 mol·L-1,设c(N)为x,由电荷守恒可知,0.2 mol·L-1
×1+0.5 mol·L-1×2=0.4 mol·L-1×1+x×1,解得x=0.8 mol·L-1。
√
1.判断正误
(1)溶液的体积越小,浓度越大
(2)将1 L 2 mol·L-1的稀硫酸加水稀释到2 L,所得溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1
(3)向100 mL 1 mol·L-1 K2SO4溶液中加入900 mL水,混合溶液的体积是1 L
(4)把100 mL 1 mol·L-1的NaCl溶液加水稀释成200 mL,则稀释后溶液中所含的NaCl的物质的量变为原来的一半
×
√
×
×
2.V mL Al2(SO4)3溶液中含Al3+a g,取 mL溶液稀释到4V mL,则稀释后该溶液中S的物质的量浓度是
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
√
原溶液中c(Al3+)== mol·L-1,由稀释定律求出稀释后c(Al3+)== mol·L-1,由2Al3+~3S关系求出稀释后S的浓度即可。
归纳总结
(1)同一溶质、不同浓度的溶液混合,在混合前后溶质的质量、物质的量保持守恒,溶液的质量保持守恒,但溶液的体积一般不守恒。
(2)混合后溶液的体积:
①若指出不考虑溶液体积改变,可认为是溶液的体积之和;
②若给出混合后溶液的密度,应根据V(混)==来计算。
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随堂演练　知识落实
1.(2023·甘肃玉门油田一中高一期中)高一入学体检时,小明体检的血液化验单中,出现了如图所示的指标。表示该体检指标的物理量的是
1
2
3
4
甘油三酯 0.52 mmol·L-1
总胆固醇 4.27 mmol·L-1
葡萄糖 4.95 mmol·L-1
A.物质的量浓度 B.溶解度
C.质量分数 D.摩尔质量
√
1
2
3
4
物质的量浓度是表示溶液组成的物理量,mmol·L-1是物质的量浓度的单位,A正确;
溶解度的单位是g,质量分数无单位,摩尔质量的单位为g·mol-1,B、C、D错误。
1
2
3
4
2.(2024·昆明高一期末)下列溶液中c(Cl-)与50 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中c(Cl-)相等的是
A.150 mL 1 mol·L-1 NaCl溶液 B.50 mL 3 mol·L-1 KClO3溶液
C.50 mL 3 mol·L-1 AlCl3溶液 D.25 mL 1.5 mol·L-1 MgCl2溶液
√
50 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中c(Cl-)为3 mol·L-1,A项中c(Cl-)为1 mol·L-1,
B项中不含Cl-,
C项中c(Cl-)为9 mol·L-1,
D项中c(Cl-)为3 mol·L-1,故选D。
3.下列说法正确的是
A.1 L水中溶解1 mol Na2SO4所形成溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.标准状况下,22.4 L HCl气体溶于1 L水中形成的溶液的体积为1 L
C.标准状况下,将33.6 L HCl气体溶于水形成1 L溶液,其物质的量浓度是
1.5 mol·L-1
D.1 mol CaCl2溶于水形成1 L溶液,所得溶液中c(Cl-)等于1 mol·L-1
1
2
3
4
√
1
2
3
4
A项,1 L水为溶剂的体积,不是溶液的体积;
B项,22.4 L HCl气体溶于1 L水后溶液的体积不是1 L;
D项,1 mol CaCl2溶于水形成1 L溶液,其物质的量浓度为1 mol·L-1,其中Cl-的物质的量浓度为2 mol·L-1。
4.某温度下,在76 g水中溶解24 g CuSO4,恰好达到饱和,假设该溶液密度为1 g·cm-3,求:
(1)该溶液中溶质的质量分数为　　　。
1
2
3
4
24%
在76 g水中溶解24 g CuSO4,该溶液中溶质的质量分数为×100%
=24%。
1
2
3
4
(2)该溶液中溶质的物质的量浓度为　 　　　。
1.5 mol·L-1
根据(1)可知,该溶液的质量分数为24%,密度为1 g·cm-3,则该溶液的物质的量浓度c== mol·L-1=1.5 mol·L-1。
1
2
3
4
(3)取10 mL该溶液加水稀释至200 mL,稀释后的溶液物质的量浓度为　　　　　　。
0.075 mol·L-1
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取10 mL该溶液加水稀释至200 mL,稀释过程中溶质的物质的量不变,则稀释后的溶液物质的量浓度为=0.075 mol·L-1。
课时对点练
题组一　物质的量浓度
1.下列说法中,属于描述溶质物质的量浓度的是
A.1 mol·L-1的某溶液 B.2 kg的花生油
C.2 L溶液 D.98%的浓硫酸
√
1
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5
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11
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15
1 mol·L-1代表的是溶液中溶质的物质的量浓度,A符合题意;
2 kg 描述的是花生油的质量,B不符合题意;
2 L描述的是溶液的体积,C不符合题意;
98%描述的是硫酸的质量分数,D不符合题意。
1
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14
2.(2024·四川自贡蜀光中学高一段考)下列关于0.2 mol·L-1 Ba溶液的说法正确的是
A.2 L溶液中含有Ba2+ 0.2 mol
B.2 L溶液中含有 0.2 mol
C.0.5 L溶液中Ba2+的物质的量浓度为0.2 mol·L-1
D.0.5 L溶液中的物质的量浓度为0.2 mol·L-1
√
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2
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14
该溶液中硝酸钡的浓度为0.2 mol·L-1,2 L溶液中含有钡离子的物质的量为0.2 mol·L-1×2 L=0.4 mol,A错误;
该溶液中c(N)=0.2 mol·L-1×2=0.4 mol·L-1,2 L该溶液中含有n(N)
=0.4 mol·L-1×2 L=0.8 mol,B、D错误;
c(Ba2+)与溶液体积无关,0.5 L硝酸钡溶液中钡离子浓度为0.2 mol·L-1,C正确。
1
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3.下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1的是
A.将40 g NaOH溶解于1 L水中
B.将0.5 mol Na2O加入适量水中,配成1 L溶液
C.将100 mL 2 mol·L-1NaCl溶液移去50 mL后剩余的溶液
D.将11.2 L HCl气体通入水配成0.5 L的溶液
√
1
2
3
4
5
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9
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12
13
15
14
40 g NaOH的物质的量是1 mol,将其溶于1 L水中所得溶液体积不是1 L,因此所得溶液中溶质的物质的量浓度不是1 mol·L-1,A错误;
0.5 mol Na2O加入适量水中反应产生1 mol NaOH,因此若所得溶液体积是1 L,所得溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1,B正确;
溶液的浓度与其体积大小无关,所以剩余的溶液浓度仍然是2 mol·L-1,C错误;
未说明气体所处的外界条件,因此不能确定其物质的量,也就不能确定该气体配制成的溶液的浓度大小,D错误。
1
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15
14
4.(2024·陕西渭南瑞泉中学高一段考)某试剂瓶上贴有如图标签,对该试剂理解正确的是
A.1 mol NaCl溶于1 L水可配得该溶液
B.若取50 mL该溶液,其c(Cl-)=0.05 mol·L-1
C.1 L该溶液与0.5 mol·L-1Na2SO4溶液中的n(Na+)相等
D.该溶液中含有的微粒主要有Na+、Cl-、H2O
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
15
14
1 mol NaCl溶于水配成1 L溶液才能获得1 mol·L-1的NaCl溶液,A错误;
溶液是均一稳定的,取50 mL该溶液,其c(Cl-)=1.0 mol·L-1,B
错误;
硫酸钠溶液的体积未知,无法计算钠离子的物质的量,C错误。
1
2
3
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5
6
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14
题组二　与物质的量浓度有关的计算
5.(2023·合肥高一期中)将30 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液加水稀释到300 mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为
A.0.5 mol·L-1 B.0.05 mol·L-1
C.0.005 mol·L-1 D.5.0 mol·L-1
√
根据稀释前后溶质的物质的量不变可得30 mL×0.5 mol·L-1=300 mL×c,解得c=0.05 mol·L-1。
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6.(2024·安徽亳州高一期末)血液中葡萄糖(简称血糖,分子式为C6H12O6)的含量常以“mmol·L-1”和“mg·dL-1”为参考指标(1 L=10 dL),以“mmol·L-1”表示时,人的血糖正常值为3.9~6.1 mmol·L-1。下列说法正确的是
A.葡萄糖的摩尔质量为180
B.无偿献血后,体内血糖浓度会变小
C.某病人1 mL血液中含葡萄糖0.60 mg,相当于3.3 mol·L-1
D.若病人的血糖检测结果为92 mg·dL-1,血糖值在正常范围内
√
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葡萄糖的摩尔质量为180 g· mol-1,A错误;
浓度与所取溶液体积无关,所以无偿献血后,体内血糖浓度不变,B错误;
某病人1 mL血液中含葡萄糖0.60 mg,其物质的量浓度约为3.3 mmol·L-1,
C错误;
若病人的血糖检测结果为92 mg·dL-1,血糖值约为5.11 mmol·L-1,在正常范围内,D正确。
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7.36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·cm-3)所得溶液的密度为ρ g·
cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,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 HCl气体占有的体积为22.4 L
C.c=
D.w=
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36.5 g HCl的物质的量为1 mol,水的体积为1 L,但溶液的体积不是1 L,故其物质的量浓度不是1 mol·L-1,A项错误;
没有指明气体所处的状况,无法计算气体的体积,B项错误;
c==,C项错误;
根据c=可知w==,D项正确。
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8.(2024·北京房山高一期末)某同学配制的植物营养液中有4种离子,其中所含的、K+、的物质的量浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.4 mol·L-1,则Zn2+的物质的量浓度是
A.0.1 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1
C.0.3 mol·L-1 D.0.9 mol·L-1
√
溶液呈电中性不带电,因此溶液中存在电荷守恒:2c(Zn2+)+c(K+)=c()
+2c(),则c(Zn2+)= mol·L-1=0.3 mol·L-1。
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9.(2024·湖南雅礼中学高一段考)现有1 L浓度为1 mol·L-1的盐酸,为使其浓度增大1倍,采取措施合理的是
A.将溶液加热浓缩到0.5 L
B.通入22.4 L HCl气体(标准状况下)
C.加入10 mol·L-1的盐酸0.3 L,再稀释至2 L
D.加入0.5 L 2 mol·L-1的盐酸,并充分混合均匀
√
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加热浓缩盐酸时,盐酸受热易挥发,溶质的物质的量减小,A错误;
无法计算通入氯化氢后溶液的体积,B错误;
加入10 mol·L-1的盐酸0.3 L,再稀释至2 L时,c=
=2 mol·L-1,C正确;
浓稀盐酸混合后,溶液的体积不是直接加和,所以混合后溶液的物质的量浓度不是原来的2倍,D错误。
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10.在等体积的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液中,分别加入等量的AgNO3溶液,恰好都完全反应,则以上三种溶液的物质的量浓度之比为
A.1∶2∶3 B.3∶2∶1
C.1∶1∶1 D.6∶3∶2
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等体积的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液中,分别加入等量的AgNO3溶液,恰好都完全反应,则n(Ag+)=n(Cl-),设n(Ag+)=n,NaCl、MgCl2、AlCl3的物质的量分别为n、,因三种溶液的体积相等,则三种溶液的物质的量浓度之比为n∶∶=6∶3∶2。
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11.将1 L Na2CO3溶液加水稀释,稀释过程中c(Na+)随溶液体积的变化曲线如图,下列说法正确的是
A.将Na2CO3溶液稀释需用到烧杯、玻璃棒、
漏斗等仪器
B.图中x=9
C.将该Na2CO3溶液与足量盐酸反应最多收集
100.8 L CO2
D.Na2CO3溶液的初始浓度为4.5 mol·L-1
√
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溶液稀释用不到漏斗,A项错误;
溶液稀释过程中,溶质的物质的量不变,则
2x=5×1.8,x=4.5,B项错误;
没有指明是标准状况,无法计算气体体积,
C项错误;
c(Na2CO3)=c(Na+)=×1.8 mol·L-1×=4.5 mol·L-1,D项正确。
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12.(2023·大连二十四中高一期中)下列说法不正确的是
A.某硝酸密度为1.42 g·cm-3,质量分数为63%,此硝酸物质的量浓度为14.2 mol·L-1
B.将a%的氨水和(100-a)%的氨水等体积混合后,所得溶液的质量分数可能为小
于或等于50%
C.100 g浓度为c mol·L-1的硫酸中加入一定的水稀释成0.5c mol·L-1,则加入水的体
积大于100 mL
D.将标准状况下的a L氯化氢气体溶于1 000 g水中,得到的盐酸的密度为b g·cm-3,
则该盐酸的物质的量浓度是 mol·L-1
√
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该溶液中c(HNO3)== mol·L-1=14.2 mol·L-1,A正确;
若a=50,则为相同质量分数的氨水溶液混合,质量分数仍然为50%;氨水的密度小于1 g·cm-3,若a不等于50,则质量分数分别为a%与(100-a)%的氨水等体积混合,混合溶液的质量分数小于原两溶液质量分数和的一半,即小于50%,B正确;
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因硫酸溶液密度大于水,因此100 g浓度为c mol·L-1的硫酸的体积小于100 mL,若要使浓度变为原来的一半,则所加水的体积需小于100 mL,C错误;
c=== mol·L-1,D正确。
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13.(2024·河南通许高一月考)乙酸是实验室常用的一种化学试剂,某乙酸试剂瓶上标签的部分内容如图所示。利用标签提供的信息,回答下列问题:
(1)乙酸的摩尔质量为　　　　　　。
60 g· mol-1
乙酸
化学式:CH3COOH
分析纯(500 mL)
溶质的质量分数:36%
乙酸的相对分子质量是60,则其摩尔质量为60 g· mol-1。
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(2)若该乙酸溶液的密度为1.02 g·cm-3,此乙酸溶液的物质的量浓度为　　 　　。
6.12 mol·L-1
乙酸
化学式:CH3COOH
分析纯(500 mL)
溶质的质量分数:36%
若该乙酸溶液的密度为1.02 g·cm-3,此乙酸溶液的物质的量浓度c=
= mol·L-1=6.12 mol·L-1。
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(3)某实验中要用2 mol·L-1的乙酸溶液500 mL,则需取用上述乙酸溶液　　 mL进行稀释。
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乙酸
化学式:CH3COOH
分析纯(500 mL)
溶质的质量分数:36%
某实验中要用2 mol·L-1的乙酸溶液500 mL,则需取用题述乙酸溶液≈0.163 L=163 mL进行稀释。
14.计算填空。
(1)将14.2 g无水硫酸钠溶于水配制成500 mL硫酸钠溶液,所得溶液的物质的量浓度为　　　　　　,蒸发浓缩,使溶液体积为50 mL,所得Na2SO4溶液的物质的量浓度为　　　　　　　,所得溶液中Na+的物质的量浓度为
　 　　　。
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n(Na2SO4)==0.1 mol,c(Na2SO4)==0.2 mol·L-1。
0.2 mol·L-1
2.0 mol·L-1
4.0 mol·L-1
(2)硫酸钠和硫酸铝的混合溶液中,测得Al3+浓度为0.1 mol·L-1,加入等体积0.3 mol·L-1的氯化钡溶液恰好使S完全沉淀,则原混合溶液中Na+的浓度为　　　　　。
(3)将0.1 mol·L-1的硫酸钠溶液、0.2 mol·L-1的硫酸铝溶液和纯水混合,要使混合液中Na+、Al3+、S的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·
L-1,则硫酸钠溶液、硫酸铝溶液、纯水三者的体积比为　　　　　(忽略体积的变化)。
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0.3 mol·L-1
2∶1∶1
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设硫酸钠溶液、硫酸铝溶液、纯水三者的体积分别是x L、y L、z L,则0.2x=0.1×(x+y+z)、0.4y=0.1×(x+y+z)、0.1x+0.6y=0.2×(x+y+z),解得x=2y=2z,所以硫酸钠溶液、硫酸铝溶液、纯水三者的体积比为2∶1∶1。
(4)某混合溶液中,含有K+、Mg2+、Al3+、Cl-和S五种离子(不考虑溶液中少量的H+和OH-),其中c(K+)=3 mol·L-1、c(Mg2+)=2 mol·L-1、c(Al3+)=
2 mol·L-1、c(Cl-)=7 mol·L-1,则溶液中S的物质的量浓度是　　　 　。
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电解质溶液中存在电荷守恒:c(K+)+2c(Mg2+)+3c(Al3+)=c(Cl-)+2c(S),即(3+2×2+3×2) mol·L-1=7 mol·L-1+2c(S),则c(S)=3 mol·L-1。
3 mol·L-1
15.(2024·天津耀华中学高一段考)填空。
(1)用化学方法测量容器A的体积:把47.5 g MgCl2放入500 mL烧杯中,加入150 mL蒸馏水;待MgCl2完全溶解后,将溶液全部转移到容器A中,用蒸馏水稀释至完全充满容器A;从中取出溶液50 mL,该溶液恰好与20 mL 0.20 mol·
L-1 AgNO3溶液完全反应,通过计算可知该容器A的体积为　 　　L。
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12.5
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由题意可知,发生反应的化学方程式为MgCl2+2AgNO3===2AgCl↓+
Mg(NO3)2,由化学方程式可知,氯化镁溶液的浓度为
=0.04 mol·L-1,设该容器A的容积为V,由稀释前后溶质的物质的量不变可得=0.04 mol·L-1×V,解得V=12.5 L。
(2)把V L含有MgSO4与K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为Mg(OH)2;另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使完全沉淀为BaSO4,则原混合溶液中钾离子的物
质的量浓度为　　 　　。
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由n(NaOH)=a mol可知,V L溶液中n(Mg2+)=a mol××2=a mol,由n(BaCl2)=b mol可知,V L溶液中n(S)=b mol×2=2b mol,由电荷守恒可知,溶液中n(K+)=2b mol×2-a mol×2=(4b-2a) mol,则溶液中c(K+)== mol·L-1。
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