第一章 认识化学科学第3节 化学中常用的物理量物质的量第3课时 物质的量浓度1关于物质的量浓度的简单计算。特别提醒：(1)物质的量浓度概念中的体积是溶液的体积，而不是溶剂的体积。(2)溶质的量用物质的量来表示，不能用质量或其他物理量来表示，单位必须是mol。2气体溶于水后物质的量浓度的计算。在标准状况下，1 L水中溶解某气体V L，所得溶液密度为 gcm3。则：c4.溶液稀释后物质的量浓度的计算。溶液稀释定律：稀释前后溶质的物质的量不变，即c浓V浓c稀V稀。下列溶液中，溶质物质的量浓度为1 mol/L的是( )A体积为1 L，含有NA个Cl的MgCl2溶液B将22.4 L HCl(标准状况下)溶于1 L水所得溶液C将25 g CuSO45H2O晶体溶于水配制成100 mL溶液D将10 mL浓度为10 mol/L的H2SO4溶液加水稀释至200 mL解析：A选项中c(Cl)1 mol/L，c(MgCl2)0.5 mol/L，故A错误；B选项中，溶液体积不是1 L，故B错误；C选项中n(CuSO4)0.1 mol，c(CuSO4) 0.1 mol/0.1 L1 mol/L，C正确；D选项中，依据 c浓V浓c稀V稀，c(稀)10 mol/L0.01 L/0.2 L0.5 mol/L，故D错误。答案：C变式训练1下列说法中，正确的是(C)A在1 L水中溶解58.5 g NaCl固体，则该溶液的物质的量浓度是1 molL1B从1 L 2 molL1的H2SO4溶液中取出0.5 L，则取出溶液的物质的量浓度是1 molL1C配制500 mL 0.5 molL1的CuSO4溶液时，需要62.5 g CuSO45H2O晶体D中和100 mL 1 molL1的H2SO4溶液时，需要NaOH的质量是4 g解析：A项中由于不知道溶解后溶液的体积，无法计算其物质的量浓度；B项中取出的0.5 L溶液，其浓度仍为2 molL1；C项中需CuSO45H2O质量：0.5 L0.5 molL1250 gmolL162.5 g；D项中H2SO42NaOH=Na2SO42H2O，需要NaOH的质量为8 g。实验室需要0.5 molL1硫酸溶液500 mL，所需质量分数为98%、密度为1.84 gcm3的浓硫酸的体积为_mL。(计算结果保留一位小数)解析：依据公式c1 000w/M计算出c18.4 mol/L。再根据c浓V浓c稀V稀可算出V浓0.5 mol L10.5 L/18.4 mol/L0.013 6 L13.6 mL。答案：13.6变式训练2标准状况下V L氨气溶解在1 L水中(水的密度近似为1 gmL1)，所得溶液的密度为 gmL1，质量分数为w，物质的量浓度为c molL1，则下列关系中不正确的是(A)A(17V22 400)/(22.422.4V)Bw17c/(1 000)Cw17V/(17V22 400)Dc1 000V/(17V22 400)解析：n(NH3)V/22.4 mol ，m(NH3)17V/22.4 g , m(H2O)1 000 g , m(溶液)(17V/22.4 1 000)g， ，但A选项中溶液质量和溶液体积均错误；B选项假设溶液体积为1 L，所以溶质的物质的量为c mol，质量为17c g，溶液的质量为1 000 g，依质量分数知，B选项正确。C选项中，w ，C选项正确；依据公式c，将C选项代入公式即可得D选项。故D正确。1容量瓶的构造使用。(1)容量瓶的构造。特别提醒：(1)用容量瓶不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液，这是因为容量瓶的规格是固定的，配制溶液时要根据所需溶液的体积选择合适的容量瓶。(2)使用容量瓶注意“五不”；不能溶解固体；不能稀释浓溶液；不能加热；不能作反应容器；不能长期储存溶液。2配制步骤(以配制100 mL 1 mol/L NaOH溶液为例)。3配制溶液时的误差分析。(1)分析依据。误差分析的关键是抓住配制原理：cB，c(NaOH)，其中M不变，不规范的操作过程会导致m(NaOH)和V的值发生变化，从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。特别提醒：(1)用滤纸称NaOH使所配溶液浓度偏低的原因是NaOH易潮解吸水，造成称得的NaOH的实际质量减小。(2)未冷却的NaOH溶液转移至容量瓶中，由于热的NaOH溶液体积膨胀，使最终加水的体积减小，所配溶液浓度偏高。实验室用固体烧碱配制500 mL 0.10 molL1的NaOH溶液。(1)配制过程中，不需要使用的仪器是(填写代号)_。A烧杯 B量筒 C玻璃棒 D1 000 mL容量瓶E锥形瓶 F胶头滴管 G500 mL容量瓶(2)需称量_ g的烧碱固体；固体应放在_中称量。(3)根据实验的实际需要和(1)中列出的仪器判断，完成实验还缺少的仪器是_。(4)在定容的过程中，完成定容操作后期加入少量水的做法是_。(5)下列操作所配溶液浓度是“偏高”“偏低”还是“无影响”。NaOH固体贮存时间过长变质：_。移液前，容量瓶中有少量蒸馏水：_。移液前，容量瓶用0.1 molL1 NaOH溶液洗涤：_。移液后，烧杯和玻璃棒未洗涤：_。定容时俯视容量瓶刻度线：_。解析：(2)m(NaOH)500 mL0.1 molL140 gmol12.0 g(5)依据c(NaOH)进行判断。答案：(1)DE (2)2.0 小烧杯(3)托盘天平、药匙(4)用胶头滴管逐滴加水，同时采用平视式观察液面与刻度线的关系，当液面与刻度线相切时，立即停止加水(5)偏低 无影响 偏高 偏低 偏高名师点睛：(1)碱在空气中易变质，如NaOH、KOH等吸收空气中CO2变为碳酸盐。(2)定容时，若液面高于刻度线，不能再吸出溶液重新达刻度线，应重新配制。变式训练3用98%的浓H2SO4(1.84 gcm3)配制1 molL1稀H2SO4 100 mL。(1)实验中应选用的仪器是_(填字母)。A100 mL量筒 B托盘天平C玻璃棒 D50 mL容量E10 mL量 F50 mL烧杯G100 mL容量瓶 H胶头滴管(2)实验操作。用100 mL量筒量取98%的浓H2SO4_mL；选取对应规格的容量瓶，洗涤，检查是否漏液，将稀释并冷却至室温的H2SO4沿玻璃棒转移到此容量瓶中；用少量蒸馏水洗涤小烧杯和玻璃棒23次，并将洗涤液转移到容量瓶中；在小烧杯内稀释H2SO4，稀释时要用玻璃棒不断搅拌；向容量瓶中直接加蒸馏水至离刻度线12 cm处；盖上容量瓶塞子、摇匀；用胶头滴管小心加蒸馏水至刻度线；将配制好的溶液转入洗涤但尚未干燥的试剂瓶中贮存备用。(3)实验分析。a正确的操作步骤是_(填序号)。b此实验中玻璃棒的作用是_。c实验操作有两处错误，这两处错误是：._；._。d下列操作所配溶液浓度是“偏高”“偏低”还是“无影响”。转移硫酸后，小烧杯未洗涤_。量取H2SO4的量筒用蒸馏水洗涤两次，并将洗涤液转入容量瓶中：_。定容时俯视容量瓶刻度线：_。解析：所需浓H2SO4的体积为：5.4 mL，所以选用仪器E。由配制一定物质的量浓度溶液的实验步骤知，还需要的仪器有FCGH；正确的操作步骤是：。根据实验步骤的要求和注意事项知，在稀释浓H2SO4和移液时，玻璃棒的作用是搅拌和引流；由于所需浓H2SO4的体积为5.4 mL，所以应用10 mL量筒。若选用100 mL量筒，由于量程太大，会造成较大的误差，故操作存在错误；由于试剂瓶洗涤后未干燥，瓶壁附着的蒸馏水会使所配溶液变稀，故操作存在错误。由于小烧杯未洗涤，溶质未全部转移到容量瓶中，导致浓度偏低。由于用蒸馏水洗涤了量筒，并将洗涤液移入了容量瓶，溶质的物质的量增大，导致浓度偏高。由于俯视刻度线会使容量瓶中溶液的体积减小，导致浓度偏高。答案：(1)CEFGH (2)5.4 (3)a.b搅拌和引流 c量取H2SO4的量筒量程太大，会造成较大误差 .试剂瓶未干燥，会使所配溶液变稀 d偏低 .偏高 .偏高1化学反应中各反应物和生成物的质量之间符合一定的关系，构成物质的微粒与物质的质量之间又可通过物质的量联系起来，因此物质之间的关系也是组成物质的微粒按一定的数目关系进行的。化学方程式可以明确表示出化学反应中这些微粒之间的数目关系。如：3H2N2高温高压 2NH3化学计量数之比 3 1 2分子数之比 3 1 2扩大NA倍 3NA NA 2NA物质的量之比 3 mol 1 mol 2 mol气体体积(标准状况) 67.2 L 22.4 L 44.8 L化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于组成各物质的微粒数之比，等于各物质的物质的量之比，也等于相同状况下对应气体的体积之比。过氧化钠能与水发生反应，某同学欲用该反应制取标准状况下的氧气1.12 L。(1)计算至少需要称取过氧化钠的质量。(2)反应后生成NaOH的物质的量是多少？(3)若反应后溶液体积为400 mL，求所得溶液溶质的物质的量浓度。解析：2Na2O2 2H2O = 4NaOH O2278 g 4 mol 22.4 Lm(Na2O2) n(NaOH) 1.12 L m(Na2O2)7.8 g， n(NaOH)0.2 mol，c(NaOH)0.5 molL1。答案：(1)7.8 g (2)0.2 mol (3)0.5 molL1名师点睛：(1)参与反应的各物质的物理量之间的比例关系。aA(g)bB(g)=cC(g)dD(g)系数比：abc d质量比：aM(A)bM(B)cM(C)dM(D)物质的量比：abcd气体体积比：abcd化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于组成各物质的微粒数之比，等于各物质的物质的量之比，也等于相同状况下对应气体的体积之比。(2)不同物理量间的换算方法。aA(g) bB(g) = cC(g) dD(g)aM(A) g b mol c22.4 L d molm(A) n(B) V(C) n(D)则比例关系：利用化学反应方程式计算时，同一物质的物理量及单位必须相同，不同物质之间物理量及单位可以不同，但各物理量之间应均能通过物质的量来相互转化，即单位要“上下相同，左右相当”。(3)不同物质间换算的方法。化学方程式中系数的比例。守恒关系建立的比例关系：a原子守恒：CaCO3CaC3O；b电荷