物质的量浓度

第五讲 物质的量的浓度、一定物质的量浓度溶液的配制

学习过程;

一、 复习预习 1.初中溶液部分复习

2. 物质的质量分数和溶液的配制

(1)溶液由溶剂和溶质组成，溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比，其计算式为：

溶质的质量分数＝溶质质量

溶液质量

×100%。

(2)使用托盘天平称量固体质量的第一步操作是调零，称量时物品放左盘，砝码放右盘。 (3)实验室欲配制下列溶液。请填空：

①配制100 g 40%的NaOH 溶液，需用托盘天平，称量40 g NaOH ，然后加入60 g 水，搅拌均匀即可。 ②配制1 L 溶液中含有1 mol NaOH 的溶液，需用托盘天平称量40 g NaOH ，然后加入水至溶液体积为1 L 。

3. 复习物质的量

二、 知识讲解

知识点1：溶液的概念

1.溶液的概念、组成和特点

概念：一种或几种物质分散到另一种物质里，形成均一的、稳定的混合物。

组成：由溶质和溶剂组成。

特点：一种可长期稳定存在的分散体系。它不一定是无色，但一般透明。

2.两种重要的量的关系

（1）质量关系溶液的质量＝溶质的质量＋溶剂的质量

（2）体积关系溶液的体积≠溶质的体积＋溶剂的体积

3.溶解时的热量变化溶解过程包括：扩散过程（吸热）、水合过程（放热）

典型物质溶于水的温度变化

NaOH溶于水，溶液温度升高； NH4NO3溶于水，溶液温度降低；

NaCl溶于水，溶液温度无明显变化。

知识点2：饱和溶液和不饱和溶液的相互转换

1.饱和溶液的定义：在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液叫这种溶质的饱和溶液。

2.不饱和溶液：在一定温度下，一定溶剂里，还能继续溶解某种溶质的溶液叫这种溶质的不饱和溶液。

3.饱和溶液变不饱和溶液的途径

（1）升温（也有例外，如：气体及熟石灰）（2）加溶剂稀释

4.不饱和溶液变饱和溶液的途径

（1）降温（也有例外，如：气体及熟石灰）（2）蒸发溶剂（3）加入溶质

知识点3：溶解度和质量分数

1.固态物质的溶解度：在一定温度下，某固态物质在100克溶剂里达到饱和状态时所能溶解的克数。（1）理解溶解度需从以下几方面入手：

①状态：必须是饱和溶液，且溶剂固定为100克

②条件：某固定温度下

③单位：克

（2）“易溶

2.溶解度曲线

（1）概念：用纵坐标表示溶解度，横坐标表示温度，绘制出的溶解度随温度而变化的曲线叫做溶解度曲线。

（2）溶解度曲线的含义

①不同物质在各温度时的溶解度。

②曲线与曲线交点的含义：表示两物质在某温度时有相同的溶解度。 ③能很快比较出两种物质在某温度范围内溶解度的大小。

④多数物质溶解度随温度升高而增大、有的变化不大(如NaCl)；少数随温度升高而降低[如Ca(OH)2]。 3气体的溶解度 影响气体溶解度的因素：温度和压强。

一般情况下，气体的溶解度随外界压强的增大而增大；随温度的升高而降低。 4.溶质的质量分数

（1）任一溶液中溶质所占的质量百分含量，溶液可为饱和，也可为不饱和。

（2）计算公式：溶质的质量分数＝溶质质量

溶液质量

×100%。

知识点4：配制溶质质量分数一定的溶液

步骤：计算、称量、量取、溶解、装瓶、贴签

知识点5：溶液的稀释和浓缩问题的计算

根据稀释前后溶质的质量不变进行运算，无论是用水或用稀溶液来稀释浓溶液，都可计算。1.溶液稀释的计算

设稀释前的浓溶液质量为m ，其溶质的质量分数为a %，稀释时加入水的质量为n ，稀释后溶质的质量分数为b %，则可得：m ×a %＝（m ＋n ）×b %． 2.溶液混合的计算

设浓溶液的质量为A ，其溶质的质量分数为a%，稀溶液的质量为B ，其溶质的质量分数为b%，两液混合后的溶质的质量分数为c%，则可得 A?a %＋B?b %＝（A ＋B ）?c %

知识点6：物质的量的浓度

1.问题与讨论

问题：质量相同、溶质的质量分数也相同的任何溶液里，含有溶质的质量相等，但是溶质的物质的量相同吗？请举例说明。

讨论：不同。例如100 g 20%的NaCl溶液中含有20 g NaCl，即含有0.342 mol NaCl，而同样质量分数的KNO3溶液中含有20 g KNO3，但溶质的物质的量却为0.198 mol。

在使用溶质的质量分数时有不便之处。例如：在科学实验和工农业生产中，人们在使用溶液时，一般都量取溶液的体积，而较少去称量其质量。此外物质在发生化学反应时，反应物的物质的量之间有一定的比例关系，比质量关系要简单多了。所以有必要学习另外一种表示浓度的方法。是用溶液的体积和溶质的物质的量表示的。本节就学习这种表示溶液组成的物理量——物质的量浓度。

2.物质的量浓度

（1）．概念用来表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量。

（2）．符号及单位符号为C B，常用单位为mol·L－1 (或mol/L。)

（3）．计算公式C B＝n B

V

（4）问题与讨论

问题：如果将1 mol NaCl溶于1 L水中所得溶液的物质的量浓度是1 mol·L-吗？

讨论：

问题：1 L 58.5 g NaCl溶液的物质的量浓度是不是1 mol·L-？

讨论：

问题：从1 mol·L-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？

讨论：

问题：若两种不同溶质的溶液，体积相同，物质的量浓度也相同，溶质的物质的量如何？质量如何？例如：1 L 1 mol·L-的氯化钠溶液与同体积同物质的量浓度的盐酸。

讨论：

（5）注意：①溶质是用物质的量而不是用质量表示。②是溶液的体积，并非溶剂的体积。

③单位：mol·L-或mol/L。

④从某溶液取出任意体积的溶液，其物质的量浓度都相同，但所含溶质的物质的量因体积不同而不同。（溶液是均一、稳定的）

（6

知识点7：一定物质的量浓度溶液的配制

1．容量瓶的构造

(1)标注：温度、容积、刻度线。

(2)常用规格：100 mL、250 mL、500 mL及1 000 mL。

2．容量瓶的使用

(1)检漏：

使用前必须检查是否漏水，其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。

具体操作是是：往瓶内加入一定量水，塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，

把瓶倒立过来，观察瓶塞周围是否有水漏出。如果不漏水，将瓶正立并将瓶塞旋转180°后

塞紧，仍把瓶倒立过来，再检查是否漏水。经检查不漏水的容量瓶才能使用。

(2)使用容量瓶注意“五不”：

①不能溶解固体；②不能稀释浓溶液；③不能加热；④不能作反应容器；⑤不能长期贮存溶液。

3.托盘天平的使用

若配制0.2 mol·L－1 NaCl溶液500 mL，应用托盘天平称取NaCl5.9 g，称量时，不慎将物品和砝码颠倒放置，实际称量的NaCl的质量为4.1 g。

4.量筒的使用

量筒没有0刻度；量取7.2 mL溶液，应选用10mL量筒，量筒上标有使用温度、容量、刻度；不能加热，不能将固体或浓溶液直接在量筒中溶解或稀释。

5.一定物质的量浓度溶液的配制的步骤

配制100 mL 1.00 mol·L-1NaCl溶液。

(1)计算：根据m=nM=cVM,计算所需NaCl固体的质量：5.85g。

(2)称量：根据计算结果，用托盘天平准确称量NaCl固体5.9g。

(3)溶解：将称量好的NaCl固体放入烧杯中，加适量水溶解，并用玻璃棒搅拌。

(4)转移：待恢复到室温后，将溶液转移到100mL容量瓶中。

(5)洗涤：用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2～3次，将每次洗涤后的溶液也注入容量瓶中，并轻轻晃

动容量瓶，使溶液混合均匀。。

(6)定容：往容量瓶中缓慢加蒸馏水，等液面离容量瓶瓶颈刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水

至液面与刻度线相切。

（7）摇匀：塞好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。

6. 配制一定物质的量浓度溶液的实验误差分析

（1）.误差分析的理论依据

根据c B＝n B

可得，一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量n B和溶液的体积V引起的。误V

差分析时，关键要看溶液配制过程中引起了n B和V怎样的变化。在配制一定物质的量浓度溶液时，若n B比理论值小，或V比理论值大时，都会使所配溶液浓度偏小；若n B比理论值大，或V比理论值小时，都会使所配溶液浓度偏大。

（2）俯视、仰视的分析

结果：仰视时，容器内液面高于刻度线；俯视时，容器内液面低于刻度线。

7.溶液的稀释

在用浓溶液配制稀溶液时，常用下面的式子计算有关的量：

c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液)

三、例题精析

【例题1】下列有关溶液的说法中，正确的是( ) A．不饱和溶液转化为饱和溶液，溶液中溶质的质量分数一定增大B．将一定质量某物质的饱和溶液降温析出晶体后，所得溶液中溶质的质量分数一定减小C．饱和溶液不一定是浓溶液，不饱和溶液一定是稀溶液D．将5g某物质完全溶解于95g水中，所得溶液中溶质的质量分数一定是5％

【例题2】今有t℃时A物质的溶液100克，向该溶液中加入10克A物质后，结果完全溶解，则下列说法中肯定正确的是（）

A．t℃时该溶液中加入5克A物质后溶液还未达饱和

B．原溶液是一种稀溶液

C．t℃时，A物质的溶解度大于10克

D．原溶液不能通过降温的方法达到饱和

【例题3】下图是A、B两物质饱和溶液中溶质的质量分数随温度变化的曲线。现分别向50克A、80克B固体中各加水150克，加热溶解，同时蒸发掉50克水，冷却至t℃,这时（）

A．A、B均析出

B．A、B两种物质的溶解度相同

C．A、B两种溶液的溶质质量分数相等

D．只有A析出

【例题4】下列溶液中物质的量浓度为1 mol/L的是( )

A．将40 g NaOH固体溶解于1 L水中 B．将22.4 L氯化氢气体溶于水配成1 L溶液

C．将1 L 10 mol/L的浓盐酸与9 L水混合 D．10 g NaOH固体溶解在水中配成250 mL溶液

【例题5】1．对1 mol/L的Na2SO4溶液的叙述中正确的是()

A．溶液中含有1 mol Na2SO4 B．1 L溶液中含有142 g Na2SO4

C．1 mol Na2SO4溶于1 L水 D．从1 L该溶液中取出500 mL以后，剩余溶液的浓度为0.5 mol/L 【例题6】将4 g NaOH溶于水配成50 mL溶液，取出5 mL，这5 mL溶液的物质的量浓度是() A．2 mol/L B．1 mol/L C．0.1 mol/L D．0.05 mol/L

【例题7】50 mL物质的量浓度为4.4 mol/L，密度为1.24 g/mL的稀硫酸的质量分数为() A．35% B．70% C．17.5% D．0.035%

【例题8】容量瓶是用来配制一定物质的量浓度溶液的定量仪器，其上标有：

①温度、②浓度、③容积、④压强、⑤刻度线这五项中的()

A．②④⑤B．③④⑤

C．①②④D．①③⑤

【例题9】配制500 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液需要NaOH的质量是多少？

【例题10】实验中需要2 mol·L－1的Na2CO3溶液950 mL，配制时，你认为应该选用的容量瓶的规格和称取的碳酸钠质量分别是________、________。

【例题11】下图为配制250 mL 0.2 mol/L Na2CO3溶液的示意图。

回答下列问题：

(1)①中称得Na2CO3________g。

(2)玻璃棒在②③两步中的作用分别是______________、______________。

(3)若出现如下情况，对所配溶液浓度有何影响？(填“偏高”“偏低”或“无影响”)

A．某同学在第⑧步观察液面时俯视________；

B．没有进行操作步骤④和⑤________；

C．在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外________。

四、课堂运用

【基础】

1.下列各组中的物质混合后能形成溶液的是（）

A．碘晶体与酒精 B．硫酸钡与水

C．煤油与水 D．氢氧化铁与水

2.对1 mol·L－1的BaCl2溶液的有关叙述中，正确的是 ()

A．该溶液中Cl－浓度为2 mol·L－1

B．该溶液中Ba2＋的物质的量是1 mol

C．可使用250 mL容量瓶分两次完成490 mL该浓度的BaCl2溶液的配制

D．将208 g BaCl2固体溶解在1 L水中，形成的溶液的浓度为1 mol·L－1

3.下列溶液中，物质的量浓度最大的是()

A．1 L H2SO4溶液中含98 g H2SO4 B．0.5 L含49 g H2SO4的溶液

C．98 g H2SO4溶于水配成2 L溶液 D．0.1 L含24.5 g H2SO4的溶液

4.如图表示配制一定物质的量浓度的NaCl溶液的部分操作示意图，其中有错误的是()

【巩固】

1.在20℃时，向50g碳酸钠饱和溶液中加入少量碳酸钠粉末，下列量不会发生变化的是（）

A．溶液质量 B．溶剂质量

C．溶质质量 D．溶质质量分数

2.⑴若中和反应需要60g 10％的NaOH溶液，现提供50g 20％的NaOH溶液、40g 5％的NaOH溶液以及足够的NaOH固体和水，请选用以上提供的药品设计两种配制方案(只要说明配制所需的各种药品用量)填入下表中。

化钠时，先在两个托盘上各放一张质量相同的纸，然后把药品直接放在纸上称量。

①a操作中的错误是__________。

②下列操作中导致溶质质量分数偏低的是__________(填字母)。

A．a操作中砝码和氢氧化钠放错盘

B．b中烧杯用水洗涤后未干燥就使用

C．c操作中平视量筒凹液面最低处读数为50 mL

D．d操作中有少量水溅出

3.血糖浓度(血液中葡萄糖的含量)是人体的重要生理指标，其值常以两种计量单位表示，即mmol·L－1和

mg·dL－1(1 L＝10 dL)。以mmol·L－1表示时，人的血糖值在3.61～6.11 mmol·L－1之间为正常，下列血糖浓度属于正常值的是 ()

A．2.88 mmol·L－1 B．0.008 mol·L－1

C．95 mg·dL－1 D．52 mg·dL－1

4.下列配制的溶液浓度偏高的是()

A．配制盐酸用量筒量取盐酸时俯视刻度线

B．配制盐酸定容时，仰视容量瓶刻度线

C．称量4 g NaOH配制0.1 mol/L NaOH溶液1 000 mL时，砝码错放左盘

D．NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶至刻度线

【拔高】

1.将5 mol/L盐酸10 mL稀释到200 mL，再取出5 mL，这5 mL溶液的物质的量浓度是()

A．0.05 mol/L B．0.25 mol/L C．0.1 mol/L D．0.5 mol/L

2.将标准状况下密度为ρ的a L HCl(g)溶于1 000 g水中，得到盐酸的密度为b g/cm3，则该盐酸的物质的量浓度是()

A.ρ

22.4 mol/L B.ab

22 400 mol/L

C.ab

22 400＋36.5a mol/L D.

1 000ab

22 400＋36.5a

mol/L

3.．实验室中需要配制2 mol/L的NaOH溶液950 mL，配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaOH的质量分别是()

A．950 mL,76.0 g B．500 mL,80.0 g

C．1 000 mL,80.0 g D．1 000 mL,76.0 g

五、课程小结

1.巩固以物质的量为中心的公式

2. 物质的量浓度

(1)物质的量浓度是用来表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量，符号为c B，单位为mol·L-或mol/L。

(2)物质的量浓度的计算公式c＝n

V

，V指的是溶液的体积。

(3)溶液稀释或混合前后，溶质的物质的量不变，用公式表示为c(浓溶液)×V(浓溶液)＝c(稀溶液)×V(稀溶液)。

(4)配制一定物质的量浓度溶液的步骤有：

计算→称量→溶解→冷却→转移→洗涤→定容→摇匀。

（5）掌握溶液配制的误差讨论

六、课后作业

【基础】

1.我们已经知道这样的事实：

（1）食盐易溶于水，难溶于植物油；

（2）硝酸钾易溶于水，碳酸钙难溶于水；

（3）蔗糖在热水中溶解的质量比在等质量的冷水中溶解的质量多。请你回答下列问题：

（4）以上事实表明，固体物质的溶解能力与__________，__________，__________三个因素有关。（5）请你举出上述三个因素中的一个应用实例（要求与上面所列事实不同）。

2.关于0.1 mol/L H2SO4溶液的叙述错误的是()

A．1 L该溶液中含有H2SO4的质量为9.8 g

B．0.5 L该溶液中氢离子的物质的量浓度为0.2 mol/L

C．从1 L该溶液中取出100 mL，则取出溶液中H2SO4的物质的量浓度为0.01 mol/L

D．取该溶液10 mL，加水稀释至100 mL后H2SO4的物质的量浓度为0.01 mol/L

【巩固】

1.甲、乙两种固体的溶解度曲线如图所示。现将两支分别装有甲、乙两种物质饱和溶液（底部均有未溶解的固体）的试管浸入盛有水的烧杯里，然后向烧杯中加入一定量的浓硫酸，则对相关变化判断正确的是（）

A．甲溶液中溶质的质量分数减小B．乙溶液中未溶解的固体减少

C．甲、乙物质的溶解度都增大 D．乙溶液中溶质的质量分数减小

2.实验室配制500 mL 0.2 mol/L的Na2SO4溶液，实验操作步骤有：

A．在天平上称出14.2 g硫酸钠固体，把它放在烧杯中，用适量蒸馏水使它完全溶解并冷却至室温；

B．把制得的溶液小心转移至容量瓶中；

C．继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1～2 cm处，改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切；

D．用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤的液体都小心注入容量瓶，并轻轻振荡；

E．将容量瓶瓶塞塞紧，充分摇匀。

请填写下列空白：

(1)操作步骤的正确顺序为________(填编号)。

(2)本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平(带砝码)、镊子、玻璃棒，还缺少的仪器是

_______、_______、________。

(3)下列情况会使所配溶液浓度偏高的是__________(填编号)。

a．某同学观察液面的情况如右图所示 b．没有进行上述操作步骤D

c．加蒸馏水时，不慎超过了刻度线 d．砝码上沾有杂质

e．容量瓶使用前内壁沾有水珠

【拔高】

1.海洋是巨大的资源宝库，从海洋中可提取许多重要物质。请你参与下列问题的讨论：

（1）我市某盐场测得：①海水中含NaCl约为 3.5％；

②在海边打深井，井水中含NaCl约为8％。晒盐最好用__________(填序号)作原料。

（2）关于晒盐原理的说法正确的是（）

A．利用阳光和风力，使水分蒸发，析出

B日光照晒后，氯化钠的溶解度变小

（3）晒盐后得到的母液（又称卤水）中含有氯化镁(MgCl2)、硫酸镁(MgSO4)和氯化钾(KCl)等物质。参照下图各物质的溶解度曲线，从卤水中提取KCl晶体采用下列方法：①将卤水加热到60℃以上蒸发水分就会逐渐析出__________(写名称)晶体；

②将①中的晶体过滤后，得到滤液，将它降温到30℃以下，又析出晶体氯化镁和氯化钾，然后用少量的____(填热水、冷水)洗涤，就可以得到较纯的氯化钾晶体。

2．将24.4 g NaOH固体溶于水配成100 mL溶液，其密度为1.219 g/mL。

(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为________。

(2)该溶液中NaOH的质量分数为________。

(3)从该溶液中取出10 mL，其中NaOH的物质的量浓度为________，含NaOH的质量为________。