第三節(jié)

物質(zhì)的量

第3課時(shí)：物質(zhì)的量濃度第二章海水中的重要元素—鈉和氯物質(zhì)的量濃度01物質(zhì)的量濃度有關(guān)計(jì)算02學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過(guò)閱讀教材，聯(lián)系生活實(shí)際，理解“物質(zhì)的量濃度”的概念及應(yīng)用，培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析的核心核心素養(yǎng)。2.通過(guò)典例剖析，練習(xí)鞏固，能運(yùn)用物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度之間的相互關(guān)系進(jìn)行有關(guān)簡(jiǎn)單的計(jì)算。質(zhì)量分?jǐn)?shù)體積分?jǐn)?shù)每升血液中含葡萄糖5.8mmol物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度活動(dòng)一、物質(zhì)的量濃度定義任務(wù)一、

閱讀教材P57頁(yè)內(nèi)容，思考什么是物質(zhì)的量濃度？有何特點(diǎn)？單位體積（1L）溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量1mol/L或mol·L－1定義在一定物質(zhì)的量濃度溶液中取出任意體積的溶液，其物質(zhì)的量濃度不變，但所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量或質(zhì)量因體積的不同而不同。單位cB＝nB/V表達(dá)式符號(hào)特點(diǎn)CB物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度任務(wù)二、問(wèn)題探究：①1molNaCl溶于1L水所得溶液物質(zhì)的量濃度是1mol·L-1嗎?為什么?【答案】不是。物質(zhì)的量濃度表示的是單位體積溶液(注意不是溶劑)中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量。②1L58.5gNaCl溶液的物質(zhì)的量濃度是不是1mol·L－1？【答案】不是。因?yàn)?8.5gNaCl溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量不是1mol。③從1mol·L－1NaOH溶液中取出100mL，取出的溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度是多少？哪些量變了，哪些量沒(méi)變？【答案】還是1mol·L－1

。因?yàn)槿芤菏蔷坏?。溶液的物質(zhì)的量濃度沒(méi)變，但溶質(zhì)的物質(zhì)的量減少了。對(duì)應(yīng)訓(xùn)練【典例1】某同學(xué)體檢的血液化驗(yàn)單中，葡萄糖為0.0059mol·L－1。表示該體檢指標(biāo)的物理量是（

）

A．溶解度(S)B．物質(zhì)的量濃度(c)

C．質(zhì)量分?jǐn)?shù)(ω)D．摩爾質(zhì)量(M)【解析】葡萄糖為0.0059mol·L－1，涉及單位為mol·L－1，為物質(zhì)的量濃度的單位，溶解度的單位為g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)無(wú)單位，摩爾質(zhì)量單位為g·mol－1，答案為B項(xiàng)。B對(duì)應(yīng)訓(xùn)練【典例2】1mol·L－1硫酸溶液的含義是()

A．1L水中含有1mol硫酸

B．1L溶液中含有1mol氫離子

C．將98g硫酸溶于1L水中配成溶液

D．1L硫酸溶液中含98g硫酸【解析】lmol?L-1硫酸溶液是指1L硫酸溶液中含有l(wèi)mol

H2SO4，不是1L水，故A錯(cuò)誤；1Llmol?L-1硫酸溶液中含有氫離子的物質(zhì)的量為：1mol/L×2×1L=2mol，故B錯(cuò)誤；98g硫酸的物質(zhì)的量為1mol，1mol硫酸溶于1L水所配成的溶液體積不是1L，溶液濃度不是1mol/L，故C錯(cuò)誤；lmol?L-1硫酸溶液是指1L該硫酸溶液中含有l(wèi)mol

H2SO4，lmol

H2SO4的質(zhì)量為1mol×98g/mol=98g，故D正確。D物質(zhì)的量濃度活動(dòng)二、溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶解度和物質(zhì)的量濃度概念比較任務(wù)一、根據(jù)下表內(nèi)容，列表比較溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶解度和物質(zhì)的量濃度。物質(zhì)的量濃度c溶解度s溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)w概念

單位－表達(dá)式以單位體積溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量來(lái)表示溶液組成的物理量固體物質(zhì)的溶解度是在一定溫度下,某物質(zhì)在100克溶劑里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的溶質(zhì)的質(zhì)量（單位：g)以溶質(zhì)質(zhì)量與溶液質(zhì)量的比值來(lái)表示溶液組成的物理量mol/Lg/100g溶劑c＝nB/Vw＝m溶質(zhì)/m溶液×100%S=100g×m溶質(zhì)/m溶劑物質(zhì)的量濃度任務(wù)二、討論交流：你認(rèn)為計(jì)算物質(zhì)的量濃度的關(guān)鍵時(shí)什么？結(jié)合教材P58頁(yè)【例題】計(jì)算配制500mL0.1mol/LNaOH溶液,需要NaOH的質(zhì)量是多少?【解】500mL0.1mol/LNaOH溶液中NaOH的物質(zhì)的量為:n(NaOH)=c(NaOH)·V[NaOH(aq)]=0.1mol/L×0.5L=0.05mol0.05molNaOH的質(zhì)量為:m(NaOH)=n(NaOH)·M(NaOH)=0.05mol×40g/mol=2g答：需要NaOH的質(zhì)量是2g。物質(zhì)的量濃度【拓展】

將53.0gNa2CO3溶解在水中，配成500mL溶液，求所得溶液

中溶質(zhì)Na2CO3及Na+、CO32-的物質(zhì)的量濃度。【解】Na2CO3

的摩爾質(zhì)量M(Na2CO3)=106g/moln(Na2CO3)=m(Na2CO3)/M(Na2CO3)

=53.0g/106g/mol=0.5molc(Na2CO3)=n(Na2CO3)/V溶液

=0.5mol/0.5L=1.0mol/L其中：n(Na+)=1.0moln(CO32-)=0.5mol其中c(Na+)=1.0mol/0.5L=2.0mol/Lc(CO32-)=0.5mol/0.5L=1.0mol/L答：所得溶液中Na2CO3及Na+、CO32-的物質(zhì)的量濃度分別為1.0mol/L、2.0mol/L、1.0mol/L。對(duì)應(yīng)訓(xùn)練【典例1】下列溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為1mol·L－1的是()

A．將40g氫氧化鈉溶解于1L水中

B．將22.4L氯化氫氣體溶于水配成1L溶液

C．將1L10mol·L－1的濃鹽酸與9L水混合

D．將10.6g碳酸鈉溶解于水得到100mL溶液【解析】選項(xiàng)B中沒(méi)有指明氯化氫處于標(biāo)準(zhǔn)狀況下；選項(xiàng)C中兩種溶液混合后的體積不一定是二者的體積之和。D對(duì)應(yīng)訓(xùn)練【典例2】欲配制100mL1.0mol·L－1Na2SO4溶液，正確的方法是（

）

①將14.2gNa2SO4，溶于100mL水中

②將32.2gNa2SO4?10H2O溶于少量水中，再用水稀釋至100mL

③將20mL5.0mol·L－1Na2SO4溶液用水稀釋至100mL

A．①②

B．②③

C．①③

D．①②③B對(duì)應(yīng)訓(xùn)練【解析】①14.2gNa2SO4的物質(zhì)的量為14.2g/142g/mol＝0.1mol，但溶液的體積不等于溶劑的體積，所以無(wú)法計(jì)算出物質(zhì)的量濃度，故①錯(cuò)誤；②32.2gNa2SO4?10H2O物質(zhì)的量為32.2g/322g/mol＝0.1mol，硫酸鈉的物質(zhì)的量等于硫酸鈉晶體的物質(zhì)的量，硫酸鈉的物質(zhì)的量濃度c＝0.1mol/0.1L＝1.0mol·L－1，故②正確；③根據(jù)稀釋定律，稀釋前后溶質(zhì)硫酸鈉的物質(zhì)的量不變，則20mL×5mol·L－1＝100mL×c(硫酸鈉)，則c(硫酸鈉)＝1.0mol·L－1，故③正確。②③正確，故答案為B項(xiàng)。物質(zhì)的量濃度有關(guān)計(jì)算物質(zhì)的量濃度有關(guān)計(jì)算活動(dòng)一、對(duì)物質(zhì)的量濃度表達(dá)式的理解任務(wù)一、思考交流：在用物質(zhì)的量濃度表示溶液的組成時(shí)，你是如何理解表達(dá)式中的各物理量的？①單位體積的溶液（1L），溶液的體積不等于溶劑的體積；②nB是溶質(zhì)B的物質(zhì)的量；③物質(zhì)溶于水，其溶質(zhì)不一定是該物質(zhì)。如將CuSO4·5H2O晶體溶于水，其溶質(zhì)是CuSO4；將Na、Na2O、Na2O2溶于水，其溶質(zhì)是NaOH；將SO3溶于水，所得溶液的溶質(zhì)是H2SO4;④特殊物質(zhì)：如NH3溶于水后溶質(zhì)為NH3·H2O，但計(jì)算濃度時(shí)仍以NH3作為溶質(zhì)。物質(zhì)的量濃度有關(guān)計(jì)算任務(wù)二、在進(jìn)行有關(guān)物質(zhì)的量濃度溶液的計(jì)算時(shí)，如何確定溶液的體積？溶液稀釋時(shí)，有何規(guī)律？①在物質(zhì)的量濃度的表達(dá)式中不是溶劑體積，也不是溶劑體積與溶質(zhì)體積之和，而是溶液的體積，可以根據(jù)溶液的密度計(jì)算：V＝[(m氣體或固體)＋m(溶劑)]/ρ。②同溶質(zhì)不同物質(zhì)的量濃度溶液混合時(shí)，可抓住溶質(zhì)的質(zhì)量或物質(zhì)的量不變進(jìn)行計(jì)算。A.混合后溶液體積保持不變時(shí)，c1V1＋c2V2＝c混·(V1＋V2)。B.混合后溶液體積發(fā)生變化時(shí)，c1V1＋c2V2＝c混V混，其中V混＝m混/ρ混。C.兩種稀溶液混合時(shí)，常近似看作密度都與水的密度相同。對(duì)應(yīng)訓(xùn)練【典例1】下列溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為1mol·L-1的是(

)

A．將40gNaOH溶解于1L水中配成NaOH溶液

B．常溫常壓下，將22.4LHCl氣體溶于水配成1L的鹽酸

C．將1L0.5mol·L－1的鹽酸加熱濃縮為0.5L

D．從1000mL1mol·L－1的NaCl溶液中取出100mL的溶液D物質(zhì)的量濃度有關(guān)計(jì)算【解析】40g氫氧化鈉固體溶于1L水所得的溶液的體積已不是1L，物質(zhì)的量濃度不是1mol·L—1，故A錯(cuò)誤；常溫常壓下，22.4LHCl的物質(zhì)的量不是1mol，所得鹽酸的物質(zhì)的量濃度不是1mol·L—1，故B錯(cuò)誤；鹽酸是恒沸液，將1L0.5mol·L－1的鹽酸加熱濃縮為0.5L的過(guò)程中，氯化氫和水都受熱揮發(fā)，所得鹽酸的物質(zhì)的量濃度不是1mol·L—1，故C錯(cuò)誤；從1000mL1mol·L－1的NaCl溶液中取出100mL的溶液，氯化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度仍為1mol·L－1，故D正確。對(duì)應(yīng)訓(xùn)練【典例2】下列溶液中，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不是1mol·L－1的是（

）

A．10gNaOH固體溶解在水中配成250mL溶液

B．將80gSO3溶于水并配成1L的溶液

C．將0.5mol·L－1的NaNO3溶液100mL加熱蒸發(fā)掉50g水的溶液

D．標(biāo)況下，將22.4L氯化氫氣體溶于水配成1L溶液C【解析】A項(xiàng)，10gNaOH固體的物質(zhì)的量為10g/（40g/mol）＝0.25mol，溶解在水中配成250mL溶液，NaOH的物質(zhì)的量濃度為0.25mol/0.25/L＝1mol·L－1，不符合題意；B項(xiàng)，80gSO3的物質(zhì)的量為80g/（80g/mol）＝1mol，SO3溶于水和水反應(yīng)：SO3＋H2O＝H2SO4，硫酸的物質(zhì)的量也為1mol，配成1L溶液，溶液體積為1L，所以H2SO4的物質(zhì)的量濃度為1mol/L＝1mol·L－1，不符合題意；C項(xiàng)，將100mLNaNO3溶液加熱蒸發(fā)掉50g水，溶液體積不是50mL，所以蒸發(fā)后的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度無(wú)法計(jì)算，符合題意；D項(xiàng)，標(biāo)況下，22.4L氯化氫氣體的物質(zhì)的量為22.4L/（22.4L/mol）＝1mol，溶于水配成1L溶液，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為1mol/L＝1mol·L－1，不符合題意。對(duì)應(yīng)訓(xùn)練物質(zhì)的量濃度有關(guān)計(jì)算活動(dòng)二、溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶解度與物質(zhì)的量濃度的換算任務(wù)一、思考討論：如何推導(dǎo)溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的關(guān)系？①換算公式：

(c為溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，單位mol·L-1，ρ為溶液的密度，單位g·cm-3，w為溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，M為溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量，單位g·mol－1)②推導(dǎo)方法：設(shè)溶液體積為1L，則

物質(zhì)的量濃度有關(guān)計(jì)算根據(jù)信息，計(jì)算該濃硫酸酸溶液的物質(zhì)的量濃度。

【解】取1L硫酸溶液。

n(H2SO4)＝m(H2SO4)/M(H2SO4)＝1000cm3×1.84g·cm3×98%/98g·mol－1＝18.4mol

答：硫酸的物質(zhì)的量為18.4mol/L。

c(H2SO4)＝n(H2SO4)/V＝18.4mol/1L＝18.4mol/L【應(yīng)用探究】物質(zhì)的量濃度有關(guān)計(jì)算任務(wù)二、如何確定溶解度與物質(zhì)的量濃度的關(guān)系？計(jì)算溶液中離子濃度時(shí)有何規(guī)律？①可以溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為橋梁，現(xiàn)推出溶解度與溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系，再計(jì)算對(duì)應(yīng)的物質(zhì)的量濃度。某溫度下飽和溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w)與溶解度(S)的換算公式：

(M：摩爾質(zhì)量，單位：g·mol－1；ρ：密度，單位：g·cm－3)。②溶液中離子濃度的計(jì)算規(guī)律：溶液中陰、陽(yáng)離子的物質(zhì)的量濃度之比＝化學(xué)組成中的離子個(gè)數(shù)之比。如K2SO4溶液中：c(K＋)＝2c(SO42－)＝2c(K2SO4)，滿足電荷守恒規(guī)律。對(duì)應(yīng)訓(xùn)練【典例1】將50mL0.3mol·L－1NaOH溶液加水稀釋到500mL，稀釋后溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為（

）

A．0.3mol·L－1

B．0.03mol·L－1

C．0.05mol·L－1

D．0.04mol·L－1【解析】根據(jù)溶液稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變得到0.05L×0.3mol·L－1＝c×0.5L，c＝0.03mol·L－1，故B項(xiàng)符合題意。B對(duì)應(yīng)訓(xùn)練【典例2】據(jù)此分析下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)

A．該硫酸的物質(zhì)的量濃度為9.2mol·L－1

B．100mL該硫酸的質(zhì)量是184g

C．硫酸的摩爾質(zhì)量與磷酸(H3PO4)的摩爾質(zhì)量相同

D．10g98%的硫酸(密度為1.84g·cm－3)與10mL18.4mol·L－1的硫

酸的濃度是相同的【解析】該硫酸的物質(zhì)的量濃度為(100mL/L×1.84g/mL×98%)/98g/mol＝18.4mol·L－1，錯(cuò)誤，符合題意；100mL該硫酸的質(zhì)量為100mL×1.84g·mL－1＝184g，正確，不符合題意；硫酸和磷酸的摩爾質(zhì)量均為98g·mol－1，正確，不符合題意；由A項(xiàng)分析可知，10g98%的硫酸(密度為1.84g·cm－3)其物質(zhì)的量濃度為18.4mol·L－1，正確，不符合題意。A1.關(guān)于1mol·L－1K2SO4溶液的下列說(shuō)法正確的是(

)A．溶液中含有1molK2SO4B．1molK2SO4溶于1L水中C．溶液中c(K＋)＝2mol·L－1D．1L溶液中含2molK＋，2molSO42－【解析】因溶液的體積不確定，故無(wú)法求解K2SO4的物質(zhì)的量，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)水是1L，溶液的體積不是1L，B錯(cuò)誤；據(jù)K2SO4的組成可知，K＋與SO42－的個(gè)數(shù)比是2∶1，所以溶液中c(K＋)＝2mol·L－1,1L溶液中含2molK＋，1molSO42－，C正確，D錯(cuò)誤。C2.下列關(guān)于0.1mol·L－1Na2CO3溶液的敘述錯(cuò)誤的是(

)A．該溶液中含有Na2CO3的質(zhì)量為10.6gB．1L該溶液中Na＋的物質(zhì)的量濃度為0.2mol·L－1C．從1L該溶液中取出100mL，則取出溶液中Na2CO3的物質(zhì)的量

濃度為0.1mol·L－1D．取該溶液10mL，加水稀釋至100mL后所得溶液中Na2CO3的

物質(zhì)的量濃度為0.01mol·L－1A【解析】A項(xiàng)，題中沒(méi)有給出溶液的體積，故不可能求出溶質(zhì)的質(zhì)量，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，c(Na＋)與溶液的體積沒(méi)有關(guān)系，c(Na＋)＝2c(Na2CO3)＝0.2mol·L－1，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，溶液是均一、穩(wěn)定的，從1L該溶液中取出100mL，c(Na2CO3)不變，仍為0.1mol·L－1，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，溶液進(jìn)行稀釋時(shí)，根據(jù)溶質(zhì)的物質(zhì)的量守恒c1V1＝c2V2，可以求出稀釋后溶液的濃度為0.01mol·L－1，D項(xiàng)正確；故選A。3．下列溶液中氯離子濃度與50mL1mol·L－1AlCl3溶液中Cl－濃度相等的是()A．150mL1mol·L－1的NaCl溶液B．75mL2mol·L－1的NH4Cl溶液C．150mL3mol·L－1

的KCl溶液D．75