人教版高中化学必修第一册第二章海水中的重要元素钠和氯第三节第3课时物质的量浓度学案

PAGE第3课时物质的量浓度【学习目标】1.了解物质的量浓度及其相关物理量的含义和应用,体会定量研究对化学科学的重要作用。(宏观辨识与微观探析)2.能运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。(证据推理与模型认知)学习任务一认识物质的量浓度【新知导学】一、溶质的质量分数(w)二、溶质的物质的量浓度(c)[注意]表达式中的V指溶液的体积,不是溶剂的体积。【思考】(1)将1molNaCl溶于1L水所得溶液物质的量浓度是1mol·L-1吗?为什么?提示:不是。物质的量浓度表示的是单位体积溶液(注意不是溶剂)中所含溶质的物质的量。(2)从1mol·L-1NaOH溶液中取出100mL,取出的溶液中NaOH的物质的量浓度是多少?哪些量变了,哪些量没变?提示:还是1mol·L-1,因为溶液是均一的。溶液的物质的量浓度没变,但溶质的物质的量减少了。【教材微拓】(溯源教材·P57)溶液中的守恒关系——电荷守恒在溶液中阳离子所带的正电荷总数=阴离子所带的负电荷总数。如Na2SO4和NaCl的混合溶液中:c(Na+)=2c(SO42-)+c【总结升华】溶质的物质的量浓度(1)c=nV的体积(V)是指溶液的体积(2)气体溶于水所得溶液的体积不能直接相加,要根据所得溶液的质量和密度求算。(3)溶液中溶质的几种特殊情况①某些物质溶于水后与水发生反应生成了新物质,此时溶质为反应后的生成物,如Na、Na2O、Na2O2NaOH,溶质为NaOH,SO3H2SO4,溶质为H2SO4。②带有结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水时,其溶质是CuSO4,而不是CuSO4·5H2O。③NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。(4)对于同一溶液中,不同微粒的浓度之比等于微粒个数之比。如0.5mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中c(Al3+)=1mol·L-1,c(SO42-)=1.5mol·L-1,即c[Al2(SO4)3]∶c(Al3+)∶c(SO42【即学即练】1.易错辨析(1)将58.5gNaCl投入1000mL水中形成的溶液的物质的量浓度为1mol·L-1。(×)提示:58.5gNaCl的物质的量为1mol,投入水中形成1L的溶液,所得溶液的物质的量浓度为1mol·L-1。(2)从200mL0.1mol·L-1盐酸中取出50mL溶液,其物质的量浓度仍为0.1mol·L-1。(√)提示:溶液具有均一性,取出的50mL溶液的浓度与原溶液相同。(3)标准状况下,将2.24LHCl气体溶于1L水中,得到3.24L溶液。(×)提示:2.24LHCl溶于水后溶液的体积要根据所得溶液的质量和密度求得,不能直接相加。(4)0.1mol·L-1的NaCl溶液中含有Na+的物质的量为0.1mol。(×)提示:溶液的体积未知,不能计算溶质的物质的量。2.(2026·上海松江区高一期中)多份食谱中建议碱水配制时应加40gNaOH至1000mL水中,请问此时配制的氢氧化钠溶液的物质的量浓度为()A.1mol·L-1 B.2mol·L-1C.0.5mol·L-1 D.无法确定【解析】选D。40gNaOH的物质的量为1mol,溶于1L水中,但最终溶液的体积未知,不能计算氢氧化钠的物质的量浓度,答案选D。3.下列溶液中溶质的物质的量浓度为1mol·L-1的是()A.将58.5gNaCl溶解于1L水中B.将0.5molNa2O加入适量水中,配成1L溶液C.将100mL2mol·L-1NaCl溶液移去50mL后剩余的溶液D.将11.2LHCl气体通入水配成0.5L的溶液【解析】选B。58.5gNaCl的物质的量是1mol,将其溶于1L水中所得溶液体积不是1L,因此所得溶液中溶质的物质的量浓度不是1mol·L-1,A错误;0.5molNa2O加入适量水中反应产生1molNaOH,因此若所得溶液体积是1L,所得溶液中溶质的物质的量浓度为1mol·L-1,B正确;溶液的浓度与其体积大小无关,所以剩余的溶液浓度仍然是2mol·L-1,C错误;未说明气体所处的外界条件,因此不能确定其物质的量,也就不能确定该气体配制成的溶液的浓度大小,D错误。【题后归纳】物质的量浓度的易错点(1)从溶液中取出部分溶液时,改变的是溶液体积,不变的是溶液的浓度,但其中所含溶质的物质的量与所取体积有关。(2)混淆溶液的体积和溶剂的体积①不能用水的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水。②两溶液混合,溶液的体积并不是两液体体积的加和。学习任务二学会物质的量浓度的相关计算【新知导学】一、依据公式c=nV计算的基本类型和方法:(1)已知溶质的质量(2)已知溶液中某种粒子的数目(3)已知标准状况下气体溶质体积溶质的物质的量n=二、溶液的稀释与混合1.稀释溶液稀释前后溶液的体积发生变化但溶质质量不变:m1w1=m2w2;溶质的物质的量不变:c1·V1=c2·V2。2.混合c(混)·V(混)=c1V1+c2V2。三、物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算cB=nV=m(溶质)MV=m(溶液)·wM注意ρ的单位是g·mL-1,c的单位为mol·L-1。【总结升华】物质的量浓度计算的注意事项(1)同一溶质、不同浓度的溶液混合,在混合前后溶质的质量、物质的量保持守恒,溶液的质量保持守恒,但溶液的体积一般不守恒。(2)混合后溶液的体积:①若指出不考虑溶液体积改变,可认为是溶液的体积之和;②若给出混合后溶液的密度,应根据V(混)=m(混)ρ(混)【即学即练】1.易错辨析(1)溶液的体积越小,物质的量浓度越大。(×)提示:物质的量浓度还与溶质的物质的量有关。(2)将1L2mol·L-1的稀硫酸加水稀释到2L,所得溶液中溶质的物质的量浓度为1mol·L-1。(√)提示:溶液体积稀释1倍,浓度变为原来一半。(3)向100mL1mol·L-1K2SO4溶液中加入900mL水,混合溶液的体积是1L。(×)提示:混合前后溶液的体积一般不守恒。(4)把100mL1mol·L-1的NaCl溶液加水稀释成200mL,则稀释后溶液中所含的NaCl的物质的量变为原来的一半。(×)提示:溶液稀释前后,溶质的物质的量不变。2.将1LNa2CO3溶液加水稀释,稀释过程中c(Na+)随溶液体积的变化曲线如图所示,下列说法正确的是()A.图中x=4.5B.图中x=9C.V=5L时c(CO32D.V=2L时Na2CO3溶液的浓度为9mol·L-1【解析】选A。稀释过程中Na+物质的量不变,由V=5L时c(Na+)=1.8mol·L-1,得n(Na+)=1.8mol·L-1×5L=9mol。V=2L时,c(Na+)=n(Na+)V=9mol2L=4.5mol·L-1,即x=4.5≠9,此时,c(Na2CO3)=12c(Na+)=2.25mol·L-1,A正确,B、D错误;V=5L时,c(Na+)=1.8mol·L-1,c3.取100mL0.3mol·L-1和300mL0.25mol·L-1的硫酸混合后再加水至溶液体积为500mL,所得混合溶液中H+的物质的量浓度是______mol·L-1。

【解析】设混合后溶质硫酸的物质的量浓度为a,则0.1L×0.3mol·L-1+0.3L×0.25mol·L-1=0.5L×a,解得:a=0.21mol·L-1,混合稀释后溶液中c(H+)=2c(H2SO4)=2×0.21mol·L-1=0.42mol·L-1。答案:0.42【知识拓展】溶质相同、质量分数不同的两溶液混合定律同一溶质且质量分数分别为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>1g·cm-3还是ρ<1g·cm-3),则混合后溶液中溶质的质量分数w=12(a%+b(2)等体积混合①当溶液密度大于1g·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>12(a%+b②当溶液密度小于1g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越小(如酒精、氨水溶液),等体积混合后,质量分数w<12(a%+b课堂检测效果诊断1.(2026·聊城高一月考)下列溶液中,溶质的物质的量浓度不为1mol·L-1的是()A.将56gKOH配制成1L的水溶液B.将62gNa2O溶于水配成1L溶液C.含Na+为2mol的1LNa2SO4溶液D.将100mL2mol·L-1的NaCl溶液加水稀释到200mL【解析】选B。56gKOH的物质的量为1mol,配成1L溶液,浓度为1mol·L-1,A不符合题意;62gNa2O的物质的量为1mol,与水反应生成2molNaOH,溶液体积为1L,浓度为2mol·L-1,B符合题意;含Na+为2mol的1LNa2SO4溶液中Na+的物质的量浓度为2mol·L-1,Na2SO4的物质的量浓度为1mol·L-1,C不符合题意;将100mL2mol·L-1的NaCl溶液加水稀释到200mL后浓度为2mol·L-2.下列说法正确的是()A.标准状况下100LHCl气体溶于1L水,得到101L盐酸B.据食盐水中Na+和H2O个数比,可求得溶质的物质的量浓度C.据10mL食盐水中Na+的个数,可求得溶质的质量分数D.4gNaOH溶于1L水中,得到约0.1mol·L-1的烧碱溶液【解析】选D。气体溶解后体积不直接相加,实际溶液体积远小于101L,A错误;计算物质的量浓度需溶液体积和溶质的物质的量,两条件都未知,无法计算,B错误;溶质的质量分数为溶质质量与溶液总质量之比,但10mL溶液的总质量未知,无法计算,C错误;4gNaOH的物质的量为0.1mol,将其溶于1L水中,由于是稀溶液,所得溶液的体积可近似看作溶剂水的体积1L,故溶液的物质的量浓度约为c=nV≈0.1mol3.(2026·湛江高一月考)下列说法正确的是()A.将20gNaOH溶于0.5L水中,c(NaOH)=1mol·L-1B.从1L1mol·L-1的碳酸钠溶液中取出500mL后,剩余溶液的物质的量浓度为0.5mol·L-1C.0.5mol·L-1Na2CO3溶液中,n(Na+)=1molD.100mL溶液中含有28.4gNa2SO4,则溶液中c(Na+)=4.0mol·L-1【解析】选D。将20gNaOH溶于0.5L水中,溶液的体积不等于0.5L,无法计算物质的量浓度,A错误;溶液的浓度具有均一性,取出部分后剩余溶液浓度仍为1mol·L-1,B错误;未明确溶液体积,无法确定Na+的物质的量,C错误;28.4g