2020版高考化学（经典版）一轮复习教师用书：第一章第2节物质的量浓度

 第2节　物质的量浓度
[考试说明]　1.了解物质的量浓度的含义。2.了解溶液的含义。了解溶解度、饱和溶液的概念。3.了解溶液的组成。理解溶液中溶质的质量分数的概念，并能进行有关计算。4.了解配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法。
[命题规律]　物质的量浓度的计算在生产生活中具有重要作用，也是高考常常涉及的考点，常见的出题方式有：(1)在有关NA的计算的选择题中考查物质的量浓度的含义；(2)在非选择题中结合滴定实验考查有关物质的量浓度的计算等。
考点1　物质的量浓度
知识梳理
物质的量浓度
(1)定义：用单位体积溶液里含有溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫作溶质B的物质的量浓度。
(2)计算公式：c(B)＝，符号：c(B)，单位：mol/L(或mol·L－1)。

(1)c＝中的V是溶液的体积，不是溶剂的体积，也不是溶质和溶剂的体积之和，不能用水的体积代替溶液的体积，应根据V＝计算。
(2)溶液中溶质是否判断准确
①与水发生反应生成新的物质，如Na、Na2O、Na2O2NaOH；SO3H2SO4；NO2HNO3。
②特殊物质：如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O，但计算浓度时仍以NH3作为溶质。
③含结晶水的物质：CuSO4·5H2O―→CuSO4；Na2CO3·10H2O―→Na2CO3。
(3)利用溶质的质量分数和密度来计算
在已知某溶液中溶质的质量分数为w，密度为ρ g·mL－1时，可假设该溶液的体积为1000 mL，则有公式：cB＝。
(4)利用溶解度来计算
对于饱和溶液来说，溶质的溶解度与溶质的质量分数存在换算关系：w＝。将该式代入物质的量浓度的计算公式中，即可得出溶解度与物质的量浓度的换算公式：c＝＝＝。
(5)利用稀释定律求算
①稀释定律：c1V1＝c2V2。
②混合后溶液体积不变：c1V1＋c2V2＝c混(V1＋V2)。
③混合后溶液体积改变：c1V1＋c2V2＝c混V混。
(6)气体溶于水后所得溶液的物质的量浓度的计算
①若在标准状况下，一定质量的水中溶解某气体的体积为V′(单位为L)，所得溶液的物质的量浓度的计算公式为c＝＝×1000(ρ混的单位为g·mL－1)。
②若气体溶于水时体积变化忽略不计，1 L水中溶解 V′ L气体(标准状况)时，所得溶液的物质的量浓度计算公式为c＝＝ mol·L－1。

判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1)1 L水中溶解4 g NaOH所形成的溶液的物质的量浓度是0.1 mol·L－1。(×)
错因：没有特殊说明时，不能用溶剂的体积代替溶液的体积进行计算。
(2)将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25%。(×)
错因：CuSO4·5H2O晶体溶于水后所得溶质为CuSO4。
(3)将40 g SO3溶于60 g水中所得溶质的质量分数为40%。(×)
错因：溶液溶质为H2SO4。
(4)将62 g Na2O溶于水中，配成1 L溶液，所得溶质的物质的量浓度为1 mol·L－1。(×)
错因：1_mol_Na2O与H2O反应生成2_mol_NaOH溶质。
(5)T ℃时100 g饱和食盐水中，含有NaCl的质量为m g，则该温度时，NaCl的溶解度是m g。(×)
错因：在一定温度下某固体物质在100_g溶剂中达到饱和所溶解的质量，叫溶解度。
(6)1 L 0.5 mol·L－1 CaCl2溶液中，Ca2＋与Cl－的物质的量浓度都是0.5 mol·L－1。(×)
错因：c(Cl－)＝1.0_mol·L－1。
(7)同浓度的三种溶液：Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3，其体积比为3∶2∶1，则SO浓度之比为3∶2∶3。(×)
错因：浓度比与体积比无关。
　 　　题组训练　　　　　　　　　　　　　　　　
题组一 根据定义式cB＝计算物质的量浓度
1.下列目的能达到的是(　　)
A．将58.5 g NaCl溶于1 L水中可得1 mol·L－1的NaCl溶液
B．从1 L 1 mol·L－1的NaCl溶液中取出10 mL，其浓度仍是1 mol·L－1
C．中和100 mL 1 mol·L－1的H2SO4溶液生成正盐，需NaOH 4 g
D．将78 g Na2O2溶于水，配成1 L溶液可得到浓度为1 mol·L－1溶液
答案　B
解析　A项不知道所得溶液的体积，无法计算NaCl溶液的物质的量浓度；C项：m(NaOH)＝2×0.1 L×1 mol·L－1×40 g·mol－1＝8 g；D项：所得溶液溶质为NaOH，其浓度应为2 mol·L－1。
2．(1)1.204×1024个氯化氢分子溶于水配成1 L溶液，则溶液的物质的量浓度为________。
(2)0.3 L 2 mol·L－1的硫酸铝溶液中SO的物质的量为________。
(3)2 mol·L－1 Mg(NO3)2溶液中含有0.4 mol NO，则溶液的体积为________mL。
(4)若20 g密度为ρ g·cm－3的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2，则溶液中NO的物质的量浓度为________。
(5)V L Fe2(SO4)3溶液中含有a g SO，取此溶液0.5V L，用水稀释至2V L，则稀释后溶液中Fe3＋的物质的量浓度为________。
答案　(1)2 mol·L－1　(2)1.8 mol　(3)100
(4) mol·L－1　(5) mol·L－1
解析　(1)c(HCl)＝＝＝2 mol·L－1。
(2)n[Al2(SO4)3]＝c[Al2(SO4)3]·V＝2 mol·L－1×0.3 L＝0.6 mol，n(SO)＝3n[Al2(SO4)3]＝3×0.6 mol＝1.8 mol。
(3)n[Mg(NO3)2]＝＝＝0.2 mol，
V＝＝＝0.1 L＝100 mL。
(4)c[Ca(NO3)2]＝＝＝ mol·L－1，c(NO)＝2c[Ca(NO3)2]＝ mol·L－1。
(5)0.5V L溶液中n(SO)＝×＝ mol，
则n(Fe3＋)＝× mol，c(Fe3＋)＝＝ mol·L－1。
题组二 关于物质的量浓度、质量分数、溶解度的换算
3．有硫酸镁溶液500 mL，它的密度是1.20 g·cm－3，其中镁离子的质量分数是4.8%，则有关该溶液的说法不正确的是(　　)
A．溶质的质量分数是24.0%
B．溶液的物质的量浓度是2.4 mol·L－1
C．溶质和溶剂的物质的量之比是1∶40
D．硫酸根离子的质量分数是19.2%
答案　C
解析　由Mg2＋的质量分数知MgSO4的质量分数为×4.8%＝24.0%，其物质的量浓度为
c＝＝2.4 mol·L－1，溶质与溶剂的物质的量之比为∶≈1∶21，SO的质量分数为×4.8%＝19.2%。
4．在一定温度下，某饱和氢氧化钠溶液体积为V mL，溶液密度为ρ g·cm－3，质量分数为w，物质的量浓度为c mol·L－1，溶液中含氢氧化钠的质量为m g，该温度下NaOH的溶解度为S。
(1)用w来表示该温度下氢氧化钠的溶解度(S)为________。
(2)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为________。
(3)用S表示溶液中溶质的质量分数(w)为________。
答案　(1) g　(2) mol·L－1　(3)×100%　
解析　(1)S＝×100 g(溶解度定义)。
(2)c＝＝ mol·L－1。
(3)w＝×100%。
题组三 溶液稀释与混合的计算
5．100 mL 0.3 mol·L－1 Na2SO4溶液和50 mL 0.2 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液混合后(溶液体积变化忽略不计)，溶液中SO的物质的量浓度为(　　)
A．0.20 mol·L－1 B．0.25 mol·L－1
C．0.40 mol·L－1 D．0.50 mol·L－1
答案　C
解析　由c1·V1＋c2·V2＝c混·(V1＋V2)可知，100 mL×0.3 mol·L－1＋50 mL×0.2 mol·L－1×3＝c混(SO)×(100 mL＋50 mL)，解得c混(SO)＝0.40 mol·L－1。
6．下图是某学校实验室从市场买回的试剂标签上的部分内容。据此下列说法正确的是(　　)

　
A．该硫酸和氨水的物质的量浓度分别约为18.4 mol·L－1和6.3 mol·L－1
B．各取5 mL与等质量的水混合后，c(H2SO4)<9.2 mol·L－1，c(NH3)>6.45 mol·L－1
C．各取5 mL与等体积的水混合后，w(H2SO4)<49%，w(NH3)>12.5%
D．各取10 mL于两烧杯中，再分别加入一定量的水即可得到较稀的硫酸溶液和氨水
答案　B
解析　利用c＝计算：c(H2SO4)＝ mol·L－1＝18.4 mol·L－1，c(NH3)＝ mol·L－1≈12.9 mol·L－1，A错误；硫酸的密度大于水，氨水的密度小于水，各取5 mL与等质量的水混合后，所得稀硫酸的体积大于10 mL，稀氨水的体积小于10 mL，故有c(H2SO4)<9.2 mol·L－1，c(NH3)>6.45 mol·L－1，B正确；5 mL浓硫酸和5 mL浓氨水的质量分别为1.84 g·cm－3×5 mL＝9.2 g、0.88 g·cm－3×5 mL＝4.4 g，而5 mL水的质量约为5 g，故各取5 mL与等体积的水混合后，w(H2SO4)>49%，w(NH3)<12.5%，C错误；质量分数为98%的硫酸为浓硫酸，稀释时，不能将水加入浓硫酸中，D错误。

溶质相同、质量分数不同的两溶液混合定律
同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。
(1)等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm－3还是ρ<1 g·cm－3)，混合后溶液中溶质的质量分数w＝(a%＋b%)。
(2)等体积混合
①当溶液密度大于1 g·cm－3时，必然是溶液浓度越大，密度越大，如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液等体积混合后，质量分数w>(a%＋b%)。
②当溶液密度小于1 g·cm－3时，必然是溶液浓度越大，密度越小，如酒精、氨水等少数溶液等体积混合后，质量分数w<(a%＋b%)。
考点2　一定物质的量浓度溶液的配制
知识梳理
1.主要仪器
(1)容量瓶
①构造及用途

②在使用前首先要检查是否漏水，具体操作如下：

加水→倒立→观察是否漏水→正立→瓶塞旋转180°→倒立→观察是否漏水。

容量瓶的四个“不能”
(1)不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释。
(2)不能作为反应容器或用来长期贮存溶液。
(3)不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中，因为容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的。
(4)不能配制任意体积的溶液，只能配制容量瓶上规定容积的溶液。
　 (2)托盘天平：可精确至0.1_g，称量前先调零，称量时物品放在左盘，砝码放在右盘。
(3)其他仪器：药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。
2．配制步骤
以配制480 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液为例，所需容量瓶的规格：500_mL。
(1)计算(填写计算过程与结果)
m(NaOH)＝1_mol·L－1×0.5_L×40_g·mol－1＝20.0_g。
(2)称量：用托盘天平称量NaOH固体(NaOH放在小烧杯或表面皿中)。
(3)溶解：将称量好的固体放入烧杯中，加适量水溶解，并用玻璃棒搅拌；溶解过程中玻璃棒的作用为搅拌，加速溶解。
(4)转移(移液)
①移液前需要将溶液冷却至室温。
②移液中玻璃棒的作用为引流。
(5)洗涤：用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2～3次，洗涤液也都注入容量瓶中，并振荡容量瓶，使溶液混合均匀。
(6)定容
①将蒸馏水注入容量瓶，液面离容量瓶颈刻度线下1～2_cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水。
②定容时要平视刻度线，至凹液面最低处与刻度线相切。
(7)摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。
(8)存放：将配好的溶液放入试剂瓶并贴上标签。
3．误差分析
(以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例)




判断正误，正确的画 “√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1)在容量瓶中先加入一定体积的水，再加入浓硫酸配制准确浓度的稀硫酸。(×)
错因：浓溶液第一次稀释必须在烧杯中进行。
(2)NaOH固体放入小烧杯中，然后加入蒸馏水，为防止氢氧化钠溶液与空气中的CO2反应，溶解后应立即转移到容量瓶中。(×)
错因：需冷却至室温。
(3)摇匀后，液面位于刻度线以下，应再加水至刻度线。(×)
错因：摇匀后，刻度上方内壁沾有溶液，液面位于刻度线以下是正常的。
(4)配制950 mL 2 mol/L的Na2CO3溶液时，应称取Na2CO3固体201.4 g。(×)
错因：应选用1000 mL的容量瓶，称取212 g Na2CO3固体。
(5)洗净的锥形瓶和容量瓶需要放进烘箱中烘干。(×)
错因：不需要烘干。
(6)用固体NaCl配制0.5 mol·L－1的溶液，所用的仪器只有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。(×)
错因：缺少托盘天平。
(7)用配制100 mL 0.1000 mol·L－1 的K2Cr2O7溶液。(×)
错因：配制一定物质的量浓度的溶液需要用到容量瓶等仪器。
　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　
题组训练
题组一 一定物质的量浓度溶液的配制
1．配制100 mL 1.0 mol·L－1 Na2CO3溶液，下列操作正确的是(　　)
A．称取10.6 g无水碳酸钠，加入100 mL容量瓶中，加水溶解、定容
B．称取10.6 g无水碳酸钠于烧杯中，加入100 mL蒸馏水，搅拌、溶解
C．转移Na2CO3溶液时，未用玻璃棒引流，直接倒入容量瓶中
D．定容后，塞好瓶塞，反复倒转、摇匀
答案　D
解析　A中固体溶质不能在容量瓶中溶解，错误；B中溶解时加入水的体积太大，应远小于所配制溶液的体积，错误；C中未用玻璃棒引流，直接倒入容量瓶易漏出液体，产生误差，错误。
2．实验室需要0.1 mol·L－1 NaOH溶液450 mL和0.5 mol·L－1硫酸溶液500 mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题：

(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是________(填字母)，配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是________(填仪器名称)。
(2)在配制NaOH溶液时：
①根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为______g；
②若NaOH溶液在转移至容量瓶时，洒落了少许，则所得溶液浓度________(填“>”“<”或“＝”)0.1 mol·L－1；
③若NaOH固体溶解后立即移入容量瓶→洗烧杯→洗涤液移入容量瓶→定容，则所得溶液浓度________(填“>”“<”或“＝”)0.1 mol·L－1。
(3)在配制硫酸溶液时：
①所需质量分数为98%、密度为1.84 g·cm－3的浓硫酸的体积为________(计算结果保留一位小数)mL；
②如果实验室有15 mL、20 mL、50 mL量筒，应选用________mL量筒最好；
③配制过程中需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释，稀释时操作方法是______________________________。
答案　(1)AC　烧杯、玻璃棒　
(2)①2.0　②＜　③＞
(3)①13.6　②15　③将浓硫酸沿器壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌
解析　(1)配制溶液需要五种玻璃仪器：量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。
(2)①因无450 mL的容量瓶，配制NaOH溶液要用500 mL的容量瓶，m(NaOH)＝c·V·M＝0.1 mol·L－1×0.5 L×40 g·mol－1＝2.0 g；③NaOH溶于水放出大量热，应把它冷却至室温后再移入容量瓶中，否则定容后，溶液冷却至室温时，体积减小，浓度偏高。
(3)①c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)，即 mol/L×V(浓)＝0.5 mol/L×0.5 L，得V(浓)≈0.0136 L＝13.6 mL；②选用15 mL量筒最好，误差小；③注意三点：酸入水、沿器壁、棒搅拌。
题组二 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
3．利用NaOH固体配制0.5 mol·L－1的溶液1000 mL，假如其他操作均是准确无误的，下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是(　　)
A．容量瓶洗净后内壁沾有蒸馏水
B．定容时俯视观察刻度线
C．移液时，对用于溶解NaOH固体的烧杯没有进行冲洗
D．定容后，将容量瓶振荡均匀，静置发现液面低于刻度线，于是又加入少量水至刻度线
答案　B
解析　A项对浓度无影响；定容时俯视观察刻度线，会造成所配溶液的体积偏小，浓度偏高，B符合题意；C项，未冲洗溶解NaOH固体的烧杯，会造成溶质损失，浓度偏低；D项，会造成所配溶液的浓度偏低。
4．用18 mol·L－1浓硫酸配制100 mL 1.0 mol·L－1稀硫酸，实验仪器有：
A．100 mL量筒 B．10 mL量筒
C．托盘天平 D．50 mL容量瓶
E．100 mL容量瓶 F．玻璃棒
G．胶头滴管 H．50 mL烧杯
(1)在配制溶液的过程中，玻璃棒的作用按使用的先后顺序分别是________。
(2)在配制溶液的过程中，按先后顺序回答所需的仪器是________________(填代号)。
(3)在配制过程中，其他操作均正确，只出现以下情况，对所配制溶液的物质的量浓度有何影响(a.偏高　b．偏低　c．无影响)？(填字母)
①容量瓶中有少量蒸馏水：________；
②烧杯洗涤2～3次，未将洗涤的溶液转移到容量瓶中：________；
③稀释浓H2SO4时，没有冷却就立即转移到容量瓶中：________；
④在摇匀后发现液面低于刻度线，再加蒸馏水，使溶液的凹液面最低点至刻度线：________；
⑤配制好的溶液装入洗净的但有少量蒸馏水的试剂瓶中并贴上标签：________。
答案　(1)搅拌、引流　
(2)B、H、F、E、F、G
(3)①c　②b　③a　④b　⑤b
解析　设所需浓H2SO4的体积为V，则有：V＝ mL≈5.6 mL。
为减小误差，应选择量程与实际所量溶液体积相近的量筒，所以，本实验应选择10 mL量筒。配制此溶液的步骤应该是：计算、量取、稀释、转移和洗涤、定容、摇匀。按顺序所需要的仪器是B、H、F、E、F、G。玻璃棒最先用于搅拌，后来用于引流。

定容时俯视、仰视的误差分析方法
分析定容时俯视、仰视对结果的影响时，要确保按眼睛视线→刻度线→凹液面最低点的次序，做到“三点一线”。
(1)仰视刻度线(图1)，导致溶液体积偏大，浓度偏小。
(2)俯视刻度线(图2)，导致溶液体积偏小，浓度偏大。

高考真题实战

1．(高考集萃)判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
(1)(2016·四川高考)0.1 L 0.5 mol/L CH3COOH溶液中含有的H＋数为0.05NA。(　　)
(2)(2016·浙江高考)为准确配制一定物质的量浓度的溶液，定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线时，改用滴管滴加蒸馏水至刻度线。(　　)
(3)(2015·全国卷Ⅰ)2 L 0.5 mol·L－1亚硫酸溶液中含有的H＋数为2NA。(　　)
(4)(2015·安徽高考)　　(5)(2015·四川高考)
　　　　　　
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×
解析　(1)CH3COOH为弱电解质，不能完全电离，错误。
(2)配制一定物质的量浓度的溶液，定容时向容量瓶中加入蒸馏水至接近刻度线1～2 cm，改用胶头滴管加水至刻度线，正确。
(3)亚硫酸是弱酸，不能完全电离，氢离子数目少于2NA，错误。
(4)不能在容量瓶中溶解固体，错误。
(5)定容时，视线应与液体凹液面的最低点相平，错误。
2．(高考集萃)按要求填空。
(1)(2018·全国卷Ⅲ节选)溶液配制：称取1.2000 g某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在________中溶解，完全溶解后，全部转移至100 mL的________中，加蒸馏水至________。
(2)(2016·全国卷Ⅱ)一种双氧水的质量分数为27.5%(密度为1.10 g·cm－3)，其浓度为________mol·L－1。
(3)(2015·山东高考)实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的________。
a．烧杯 B．容量瓶
c．玻璃棒 D．滴定管
(4)(浙江高考)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。若需配制浓度为0.01000 mol·L－1的K2Cr2O7标准溶液250 mL，应准确称取________g K2Cr2O7(保留四位有效数字，已知MK2Cr2O7＝294.0 g·mol－1)。
答案　(1)烧杯　容量瓶　刻度线　(2)8.9　(3)ac　(4)0.7350
解析　(2)根据物质的量浓度与质量分数的换算公式，得c＝＝ mol·L－1≈8. 9 mol·L－1。
(3)配制一定质量分数的溶液不需使用容量瓶和滴定管。
(4)n(K2Cr2O7)＝cV＝0.01000 mol·L－1×0.25 L＝0.00250 mol，m(K2Cr2O7)＝n(K2Cr2O7)×M＝0.00250 mol×294.0 g·mol－1＝0.7350 g。