2.2 第1课时 物质的量浓度 学案（含答案） 2023-2024学年高一化学苏教版（2020）必修第一册

2.2 第1课时　物质的量浓度
【学习目标】
1.了解物质的量浓度的含义、计算公式。
2.掌握物质的量浓度在化学计算中的应用。
【合作探究】
【学习情境】
在医疗上用的葡萄糖溶液、生理盐水、医治细菌感染引起的各种炎症的注射液、各种眼药水等,都是按一定要求配成溶液再使用的。
任务1　理解物质的量浓度的概念
【新知生成】
物质的量浓度
1.概念:单位　　　溶液中所含溶质B的　　　　,符号　　　　。
2.常用单位:　　　　。
3.应用:溶质的物质的量(nB)=　　　　×溶质的物质的量浓度(cB)
【答案】体积　物质的量　cB　mol·L-1　溶液的体积(V)
【核心突破】
典例1　填空
(1)100mL溶液中含28.4g Na2SO4,则c(Na2SO4)=　　　　mol·L-1。
(2)标准状况下,将5.6L HCl气体溶于水,配成250mL溶液,c(HCl)=　　　　mol·L-1。
(3)在100mL葡萄糖溶液中含有1.204×1023个葡萄糖分子,则溶质的物质的量浓度为　　　　mol·L-1。
【答案】(1)2.0　(2)1.0　(3)2.0
【解析】(1)c(Na2SO4)===2.0mol·L-1。
(2)c(HCl)===1.0mol·L-1。
(3)c(C6H12O6)===2.0mol·L-1。
归纳总结
1.一定物质的量浓度的某溶液,其浓度不因所取体积不同而变化。
2.溶液的体积不能用溶剂的体积代替;在没有强调“忽略体积变化”的情况下,溶液的体积不能看作溶质与溶剂的体积之和。
3.溶质的物质的量浓度(cB)=
训练1　下列关于1 mol·L-1 Na2SO4溶液的说法正确的是(　　)。
A.该溶液中含有1 mol Na2SO4
B.将1 mol Na2SO4溶于1 L水中可得到该浓度溶液
C.溶液中Na+的物质的量浓度为2 mol·L-1
D.1 L 溶液中含2 mol Na+和2 mol S
【答案】C
【解析】本题只给出了溶液中溶质的浓度,没有给定溶液的体积时,无法计算溶质的物质的量。将1 mol Na2SO4溶于水配成1 L溶液可得到该浓度溶液;1 L 溶液中含2 mol Na+和1 mol S。
任务2　掌握有关物质的量浓度的计算
【新知生成】
1.溶质的质量溶质的物质的量溶质的物质的量浓度
2.溶质溶于水或浓溶液加水稀释过程中,保持不变的物理量有　　　　　　　　。
3.将31.0g Na2O溶解在水中,配成500mL溶液,所得溶液中溶质的物质的量浓度是　 。
【答案】溶质的摩尔质量　溶液的体积　溶质的质量或溶质的物质的量　2.00mol·L-1(注意:Na2O 溶于水形成NaOH溶液,溶质以NaOH计算)
【核心突破】
典例2　现有硫酸镁溶液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.溶质的物质的量浓度是2.4 mol·L-1
C.溶质和溶剂的物质的量之比是1∶40
D.S、Mg2+、MgSO4的物质的量浓度相同
【答案】C
【解析】c(Mg2+)=c(MgSO4)==2.4 mol·L-1,溶液中溶质(MgSO4)的质量分数为4.8%×=24.0%。溶质与溶剂(水)的物质的量之比是∶≈1∶21.1。
归纳总结
已知溶液中某种离子的物质的量浓度,求其他离子的物质的量浓度。解答该类题目时通常依据定组成规律和电荷守恒定律。
(1)定组成规律
不水解的电解质溶液中,阴、阳离子的物质的量浓度之比=化学组成中的离子个数之比。
例如:Na2SO4溶液中,若c(S)=1mol·L-1,则c(Na+)=2mol·L-1,c(Na2SO4)=1mol·L-1。
(2)电荷守恒定律
电解质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,溶液整体呈电中性。
　例如:在KCl、Al2(SO4)3混合溶液中,
c(K+)+3c(Al3+)=c(Cl-)+2c(S)。
训练2　下列有关溶液的说法正确的是(　　)。
A.将10g CaCO3粉末加入100mL水中,所得溶液的浓度为1mol·L-1
B.将100mL 2mol·L-1盐酸加热蒸发至 50mL,所得溶液的浓度为4mol·L-1
C.将10mL 1.0mol·L-1 NaCl溶液与90mL水混合,所得溶液的浓度为0.1mol·L-1
D.将10g CaO加入100mL饱和石灰水中,充分搅拌,静置并恢复到原来的温度,所得溶液的浓度不变
【答案】D
【解析】碳酸钙难溶,且溶剂体积不能代替溶液体积,无法计算所得溶液浓度,A项错误;盐酸易挥发,加热后物质的量减少,B项错误;10mL 1.0mol·L-1 NaCl溶液与90mL水混合,所得溶液体积不等于100mL,C项错误;CaO溶于水形成Ca(OH)2,过程中溶剂减少、溶质增多,静置并恢复到原来的温度时,会析出Ca(OH)2,但依然是该温度下的饱和溶液,浓度保持不变,D项正确。
训练3　由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液中,c(H+)=0.1 mol·L-1,c(Al3+)=0.4 mol·L-1,c(S)=0.8 mol·L-1,则c(K+)为(　　)。
A.0.15 mol·L-1 B.0.3 mol·L-1 C.0.2 mol·L-1 D.0.4 mol·L-1
【答案】B
【解析】溶液中阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数,即溶液呈电中性。c(H+)+c(K+)+3c(Al3+)=2c(S),c(K+)=0.8 mol·L-1×2-0.4 mol·L-1×3-0.1 mol·L-1=0.3 mol·L-1。
课堂小结
【随堂检测】
1.血糖是人体血液检验时的一个重要指标,正常人血液中血糖的含量为3.61~6.11 mmol·L-1之间。这里的“mmol·L-1”是指(　　)。
A.物质的量 B.物质的摩尔质量 C.质量百分含量 D.物质的量浓度
【答案】D
【解析】1 mol=1000 mmol,“mmol·L-1”也是物质的量浓度的单位之一。
2.下列溶液中Na+的物质的量浓度与50mL 1mol·L-1 Na3PO4溶液中Na+的物质的量浓度相等的是(　　)。
A.150mL 3mol·L-1 NaCl溶液
B.75mL 2mol·L-1 NaNO3溶液
C.150mL 2mol·L-1 Na2SO4溶液
D.75mL 1mol·L-1 Na2S溶液
【答案】A
【解析】1mol·L-1 Na3PO4溶液中c(Na+)=3mol·L-1。A项,c(Na+)=3mol·L-1;B项,c(Na+)=2mol·L-1;C项,c(Na+)=4mol·L-1;D项,c(Na+)=2mol·L-1。
3.将下列溶液分别稀释到100 mL,稀释后的溶液中氯离子浓度最大的是(　　)。
A.15 mL 1 mol·L-1的AlCl3
B.50 mL 1 mol·L-1的KCl
C.20 mL 2 mol·L-1的NH4Cl
D.10 mL 2 mol·L-1的CaCl2
【答案】B
【解析】根据稀释前后Cl-的物质的量不变计算,可得稀释后各选项中Cl-的浓度:A项,0.45 mol·L-1;B项,0.5 mol·L-1;C项,0.4 mol·L-1;D项,0.4 mol·L-1。
4.市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%,密度为1.84g·cm-3。计算市售浓硫酸中H2SO4的物质的量浓度。
(1)设该浓硫酸的体积为1L,则H2SO4的物质的量的计算表达式为n(H2SO4)=　　　　　,H2SO4的物质的量浓度c(H2SO4)=　　　　mol·L-1。
(2)设该浓硫酸的质量为100g,则H2SO4的物质的量的计算表达式为n(H2SO4)=　　　　　,浓硫酸的体积计算式为V硫酸=　　　　。
【答案】(1)　18.4
(2)　
2