物质的量浓度及相关计算大扫描

蔡沐虎

物质的量浓度是中学化学中重要的物理量，也是化学命题中重要的考点，它不仅可以考查学生对知识的理解能力，更能考查学生的计算能力和实验操作能力。

一、物质的量浓度与其它物理量之间的关系（如图1所示）

图1

例1关于0.1 mol/L Na2CO3溶液的叙述错误的是（ ）。

A.0.5 L该溶液中钠离子的物质的量浓度为0.2 mol/L

B.1 L该溶液中含有Na2CO3的质量为10.6 g

C.从100 mL该溶液中取出10 mL，则其物质的量浓度为0.01 mol/L

D.取该溶液10mL，加水稀释至1000 mL后，Na2CO3的物质的量浓度为0.001 mol/L

解析溶液的浓度与所取溶液的体积无关，选项C错误。

答案：C。

二、物质的量浓度概念的理解和辨析

物质的量浓度是以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量。符号用cB表示。

表达式：cB=nV，cB单位常用mol/L或mol/m3。

注意：①体积V为溶液的体积，不是溶剂的体积。

②n表示溶质的物质的量。

例2山东省某一中学化学兴趣小组的同学配制了一瓶氯化镁溶液，其密度为d g/cm3，其中镁离子的质量分数为w，a mL该溶液中Cl-的物质的量为。

解析由镁离子的质量分数为w可知，氯化镁的质量分数为95w24，故该溶液的物质的量浓度为c=1000d×95w2495，故c（Cl-）=2c（MgCl2）=2×1000d×95w2495，故

n（Cl-）=2a/1000×1000d×95w2495=a×d×w12 mol。

答案：a×d×w12 mol

三、浓度的计算与换算

1.溶液稀释定律

（1） 依据溶质的质量稀释前后不变，即：

m（浓）·w（浓）=m（稀）·w（稀）

（2） 依据溶质的物质的量稀释前后不变，即：c（浓）·V（浓）=c（稀）·V（稀）

2.物质的量浓度c与溶质的质量分数w之间的换算（ρ为溶液的密度）

c（mol·L-1）=1000（mL）×ρ（g·cm-3）×w÷溶质的摩尔质量（g·mol-1）/1 L溶液

3.溶解度s与溶质质量分数w的换算w=s100 g+s

4.溶解度s与物质的量浓度c的换算

c=nV=

sMs+100g1000ρ=1000ρsM（100 g+s）

其中ρ的单位为：g/mL。

5.气体的溶解

假设在标准状况下，1 L水中溶解某种气体的体积为V L，所得溶液的密度为ρg/mL：

c=n（mol）V（溶液）（L）

=V（L）22.4（L·mol-1）

1000（mL）×1（g·cm-3）+V（L）22.4（L·mol-1）×M（g·mol-1）1000（mL·L-1）×ρ（g·cm-1）

=1000ρV22400+MV（mol·L-1）

w=m（溶质）m（溶液）

=

V（L）22.4（L·mol-1）·M（g·mol-1）1000（mL）×1（g·cm-3）+V（L）22.4（L·mol-1）×M（g·mol-1）

=MV22400+MV

例3在1 L水中（水的密度近似为1 g·mL-1） 溶解标准状况下V L氨，所得溶液的密度为ρ g·mL-1，质量分数为w，物质的量浓度为c mol·L-1，则下列关系中不正确的是（ ）。

A.ρ=17V+2240022.4+22.4V

B.w=17c1000ρ

C.w=17V17V+22400

D.c=1000Vρ17V+22400

解析n（NH3）=

V22.4

，m（NH3）=17V22.4，m（H2O）=1000，溶液质量=

17V22.4+1000。w=溶质质量溶液质量，A选项中溶液体积、溶液质量均错误；

B选项，假设溶液体积为1 L，所以溶质的物质的量为c，溶质质量为17c，溶液的质量为1000ρ，依w=溶质质量溶液质量可知B选项正确；

C选项w=

17V22.417V22.4+1000=17V17V+22400，C选项正确；c=V22.4溶液质量/1000ρ=

V22.4（17V22.4+1000）/1000ρ

=1000Vρ/（17V+22400），D正确。答案：A。

四、一定物质的量浓度溶液的配制

1.主要仪器：容量瓶（一般有100 mL、250 mL、500 mL和1000 mL等几种规格）。

2.步骤：可总结为：算、取、溶、冷，移、洗、定容，摇匀、装瓶。

①算——计算：计算配制溶液所需固体溶质的质量或液体溶质的体积。

②取——称取或量取：固体溶质用托盘天平称取质量；液体用量筒量取体积。

③溶——溶解：将溶质加入小烧杯中，加适量水用玻璃棒搅拌溶解。

④冷——将溶液冷却到室温。

⑤移——移液：将已溶解而且冷却到室温的溶液用玻璃棒引流转移到容量瓶中。

⑥洗——洗涤：洗涤烧杯和玻璃棒2次～3次，并且将洗涤液也要转移到容量瓶中。

⑦定容：向容量瓶中缓缓注入蒸馏水，直到容量瓶液面接近刻度线1cm～2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切。

⑧摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，将溶液摇匀。

⑨装瓶：将配制好的溶液，装入试剂瓶中，备用。

例4配制500 mL 0.1 mol/L的NaCl溶液，下列说法或操作正确的是（ ）。

A.用托盘天平准确称量干燥的NaCl固体2.925 g

B.准确称量2.9 g NaCl固体溶于500 mL蒸馏水

C.在烧杯中用蒸馏水溶解NaCl，冷却至室温后移入500 mL容量瓶，然后加蒸馏水至刻度线

D.正确称量2.9 g混有KCl的NaCl固体，其他操作均正确，配好后的溶液中c（Cl-）偏高

解析托盘天平只能精确到0.1 g，故A错；B项，所配制溶液的体积为500 mL而不是水的体积，B错；D项，因KCl的摩尔质量大于NaCl的摩尔质量，故在其他操作均正确时，配好后的溶液中c（Cl-）应偏低，D错。答案：C。

（收稿日期：2016-01-15）endprint