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第4讲物质的量浓度及其溶液的配制【2020·备考】最新考纲：1.了解溶液的含义。了解溶解度、饱和溶液的概念。2.了解溶液浓度的表示方法，理解溶液中溶质的质量分数的概念，并能进行有关计算。3.了解物质的量浓度的表示方法。掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的方法。4.理解物质的量浓度的概念，并能进行有关计算。核心素养：1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识物质的多样性，能根据溶液体积和溶质的物质的量浓度计算溶质的物质的量、溶质微粒数目。2.科学探究与创新意识：能从问题和实际出发，确定探究目的，设计配制一定物质的量浓度溶液的方案，进行实验探究；在探究中学会合作，能够正确分析实验过程中可能存在的误差问题。考点一物质的量浓度及相关计算(频数：★☆☆难度：★★☆)物质的量浓度及其计算的考查，一方面出现在阿伏加德罗常数名师课堂导语题目的某个选项上，与电解质溶液结合考查溶液中微粒浓度的变化，另一方面出现在二卷工艺流程或实验题目上，定量分析所得物质的含量，复习时应在概念理解的基础上强化计算能力。1.物质的量浓度单位体积cB＝nBVmol·L－1物质的量浓度2.溶质的质量分数溶质溶液1.溶质的浓度和离子的浓度不一定相同，要注意根据化学式具体分析计算。例如：1mol·L－1CaCl2溶液中Cl－的物质的量浓度不是1mol·L－1。2.在利用物质的量浓度与质量分数的转换关系时，一定要注意单位的影响，所用密度的单位g·cm－3或g·mL－1。3.有关物质的量浓度的计算(1)标准状况下气体溶质溶于水所得溶液浓度的计算溶质的物质的量n＝V气体22.4L·mol－1溶液的体积V＝mρ＝m气体＋m水ρc＝nV(注意溶液体积的单位)不能用水的体积代替溶液的体积，如若两溶液混合，溶液的体积并不是两液体体积的加和，一般根据溶液的密度进行计算：V＝m（溶质）＋m（溶剂）ρ(2)溶质物质的量浓度与质量分数的换算转换图示：溶质判断：①与水发生反应的物质，溶质发生变化，水量减少，如：Na、Na2O、Na2O2――→水CO2、SO2、SO3――→水对应、、NH3――→H2ONH3·H2O(但仍按NH3进行计算)NaOHH2CO3H2SO3H2SO4②结晶水合物，溶质不变但水量增多，如CuSO4·5H2O――→水CuSO4，FeSO4·7H2O――→水FeSO44.与溶液有关的守恒(1)溶液的稀释①溶质的物质的量守恒，即有c1·V1＝c2·V2、c1·V1＋c2·V2＝c混·V混。②溶质的质量守恒：ρ1·V1·w1＋ρ2·V2·w2＝(ρ1·V1＋ρ2·V2)·w混。(2)电荷守恒，如Na2SO4溶液中存在c(Na＋)＝2c(SO2－4)。在分析电荷守恒时应注意溶质所形成的离子在溶液中的变化，如：1mol·L－1Al2(SO4)3溶液中c(SO2－4)＝3mol·L－1，但Al3＋由于水解，其浓度小于2mol·L－1。[速查速测]1.(易混点排查)正确的打“√”，错误的打“×”(1)1mol·L－1NaCl溶液是指此溶液中溶质NaCl为1mol。()(2)从100mL5mol·L－1H2SO4溶液中取出了10mL，所得硫酸的物质的量浓度为0.5mol·L－1。()(3)标准状况下22.4LHCl溶于1L水，盐酸的物质的量浓度为1mol·L－1。()(4)31gNa2O溶于水，配成1L溶液，c(Na2O)＝0.5mol·L－1。()(5)将25gCuSO4·5H2O晶体溶于75g水中所得溶质的质量分数为25%。()×××××2.(教材改编题)[RJ必修1·P174改编]将30mL0.5mol·L－1NaOH溶液加水稀释到500mL，关于稀释后的溶液叙述不正确的是()A.浓度为0.03mol·L－1B.从中取出10mL溶液，其浓度为0.03mol·L－1C.稀释后的溶液中含NaOH0.6gD.从中取出10mL溶液，含NaOH0.015mol解析溶液稀释前后溶质的物质的量不变。从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液，其浓度不变，但所含溶质的物质的量或质量因体积的不同而不同。答案D3.(思维辨析题)观察两个试剂瓶上的标签，回答下列问题。(1)“5%硫酸铜溶液”中的5%是什么含义？____________________________________________________________________。答案5%表示硫酸铜溶液中溶质的质量分数，即100g硫酸铜溶液中含有5g硫酸铜溶质(2)0.4mol·L－1NaCl溶液中的0.4mol·L－1表示的含义是什么？_____________________________________________________________________。答案1L该NaCl溶液中所含NaCl的物质的量是0.4mol[A组基础知识巩固]1.(2019·河北邯郸模拟)下列关于物质的量浓度表述正确的是()A.0.3mol·L－1的Na2SO4溶液中含有的Na＋和SO2－4的总物质的量为0.9molB.当1L水吸收22.4L氨气时所得氨水的浓度不是1mol·L－1，只有当22.4L氨气溶于水制得1L氨水时，其浓度才是1mol·L－1C.在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中，如果Na＋和SO2－4的物质的量相等，则K＋和Cl－的物质的量浓度一定相同D.10℃时，0.35mol·L－1的KCl饱和溶液100mL蒸发掉5g水，冷却到10℃时，其体积小于100mL，它的物质的量浓度仍为0.35mol·L－1解析不知道溶液体积，无法计算物质的量，故A错误；22.4L氨气的温度、压强不知，物质的量不一定为1mol，故B错误；K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中，c(H＋)＝c(OH－)，则c(K＋)＋c(Na＋)＝c(Cl－)＋2c(SO2－4)，若Na＋和SO2－4物质的量相等，则K＋的浓度必定大于Cl－的浓度，故C错误；同一物质在同一温度下的溶解度一定，饱和溶液的物质的量浓度恒定，故D正确。答案D2.(2018·福建省德化一中、永安一中、漳平一中联考)若20g密度为ρg·cm－3的Ca(NO3)2溶液中含有2gCa(NO3)2，则溶液中NO－3的物质的量浓度为()A.ρ40mol/LB.20ρmol/LC.50ρ41mol/LD.25ρ41mol/L解析溶质的物质的量n＝2g164g·mol－1＝182mol，溶液的体积V＝20gρg·mL－1×10－3·mL－1＝150ρL，Ca(NO3)2的物质的量浓度c＝nV＝182mol150ρL＝50ρ82mol·L－1，NO－3的物质的量浓度为50ρ82mol·L－1×2＝50ρ41mol·L－1。C3.(1)在100g物质的量浓度为cmol·L－1，密度为ρg·cm－3的硫酸中加入一定量的水稀释成c2mol·L－1的硫酸，则加入水的体积________(填“＝”、“＞”或“＜”，下同)100mL。(2)若把(1)中的H2SO4改成氨水，应加入水的体积________100mL。(3)若把(1)(2)中的物质的量的浓度均改为溶质的质量分数，则加入水的体积________100mL。解析(1)100ρ·c＝100＋V水ρ′·c2V水＝200ρ′ρ－100由于ρ′ρ，所以V水100mL。(2)由于ρ′ρ，所以V水100mL。(3)根据质量分数＝溶质质量溶液质量×100%知，溶质不变，质量分数减半，则溶液质量加倍，所以均应加入100mL水。答案(1)＜(2)＞(3)＝【规律总结】1.同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算(1)混合后溶液体积保持不变时，c1V1＋c2V2＝c混×(V1＋V2)。(2)混合后溶液体积发生改变时，c1V1＋c2V2＝c混V混，其中V混＝m混ρ混。2.溶质相同、质量分数不同的两溶液的混合规律(1)等体积混合：当溶液密度大于1g·cm－3时，混合后质量分数w12(a%＋b%)；当溶液密度小于1g·cm－3时，混合后质量分数w12(a%＋b%)。(2)等质量混合：混合后溶液中溶质的质量分数w＝12(a%＋b%)。[B组考试能力过关]A.b－aVmol·L－1B.2b－aVmol·L－1C.2（b－a）Vmol·L－1D.2（2b－a）Vmol·L－14.(海南卷)把VL含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份，一份加入含amolNaOH的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁；另一份加入含bmolBaCl2的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为()解析设每份中镁离子的物质的量为x，硫酸根离子的物质的量为y，则由Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓可知，12xamol1x＝2amol，解得x＝0.5amol，由Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓可知，11bmoly11＝bmoly，解得y＝bmol，忽略溶液中的H＋和OH－，由电荷守恒知，b×2＝c(K＋)＋0.5a×2，溶液中K＋的物质的量为(b－0.5a)×2mol＝(2b－a)mol，又由于混合溶液分成两等份，则原溶液中的K＋的物质的量为2(2b－a)mol，则原混合溶液中钾离子的浓度为2（2b－a）molVL＝2（2b－a）Vmol·L－1，故选D。答案D5.[2017·课标全国Ⅰ，26(5)改动]凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，然后通过滴定测量。已知：NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3；NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3。现取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定，滴定时消耗浓度为cmol·L－1的盐酸VmL，则样品中氮的质量分数为________%，样品的纯度≤________%。解析C2H5NO2～NH3～NH3·H3BO3～HCl，样品中氮的质量分数为cV×10－3mol×14g·mol－1mg×100%＝1.4cVm%。样品的纯度≤cV×10－3mol×75g·mol－1mg×100%＝7.5cVm%。答案1.4cVm7.5cVm考点二一定物质的量浓度溶液的配制(频数：★☆☆难度：★★☆)一定物质的量浓度溶液的配制是高中重要的定量实验，容量瓶也是名师课堂导语常考的重要仪器，复习时在掌握配制过程的基础上，要学会从多个角度分析实验所产生的误差。1.配制主要仪器——容量瓶(1)构造及用途刻度线250mL500mL1000mL(2)查漏操作(3)注意事项①选择容量瓶时遵循“大而近”的原则，所需溶质的量按所选用的容量瓶的规格进行计算，不能配制任意体积的溶液。②不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释，不能作为反应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。④向容量瓶中注入液体时，要用玻璃棒引流；且玻璃棒下端要靠在容量瓶的刻度线以下的瓶颈壁上。2.配制辅助仪器(1)托盘天平：称量前先调零，称量时药品放在左盘，砝码放在右盘，读数精确到g。(2)胶头滴管：在试验中往试管或其他容器中滴入少量试剂，或用于量筒和容量瓶的定容。0.11.一般情况下，托盘天平的最小砝码是游码的最大量程。2.胶头滴管不能倒置，也不能平放于桌面上，应插入干净的瓶中或试管内。胶头滴管加液时，不能伸入容器，更不能接触容器。3.配制步骤(以配制500mL1.00mol/LNaOH溶液为例)(1)配制过程20.0g胶头滴管相切(2)图示移液定容摇匀(3)误差分析[速查速测]1.(易混点排查)正确的打“√”，错误的打“×”(1)使用托盘天平称量药品，都不能直接放在托盘中，均应放在两张相同的纸片上。()(2)为了配制方便，可将固体或浓溶液直接在容量瓶(或量筒)中进行溶解(或稀释)。()(3)配制溶液定容时，俯视容量瓶刻度会使溶液浓度偏高。()(4)洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干。()(5)用固体NaCl配制0.5mol·L－1的溶液，所用的仪器是烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。()××√××2.(根据教材图