第4课时 物质的量浓度的有关计算
[核心素养发展目标] 1.能从宏观和微观的角度理解微观粒子间的关系。2.建立n、M、Vm、c之间相互转化关系及进行简单计算的思维模型。
一、溶质物质的量浓度的基本计算
1.根据定义式计算
根据概念表达式cB=,欲求cB,先求nB和V。
例1 将3.9 g Na2O2固体溶于水配成200 mL的溶液,计算所得溶液中溶质的物质的量浓度。
2.标准状况下气体溶于水,其物质的量浓度的计算
例2 已知通入1 L水中的某气体体积为V L(标准状况),气体的摩尔质量为M g·mol-1,所得溶液的密度为ρ g·cm-3。计算该溶液中溶质的物质的量浓度。
3.溶液的稀释或混合的计算
(1)同一溶质不同浓度的两溶液相混合:混合后溶质的总物质的量等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和。
即c1V1+c2V2=c(混)·V(混)。无特别说明,V(混)≠V1+V2,V(混)==;不考虑体积变化时,V(混)=V1+V2。
(2)将浓溶液加水稀释时,稀释前与稀释后溶液中溶质的物质的量相等:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)。
4.物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
(1)换算公式
cB= mol·L-1
M:溶质B的摩尔质量(单位:g·mol-1);ρ:溶液密度(单位:g·mL-1);w:溶质的质量分数。
(2)推导方法
设溶液体积为1 L,则
cB=== mol·L-1。
例3 市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%,密度为1.84 g·cm-3。计算市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为 。
5.溶液中的电荷守恒关系
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(S)+c(Cl-)。
例4 已知:溶液呈电中性的原因是溶液中阴、阳离子所带的负、正电荷总数相等。在KCl、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶液中,c(K+)=0.2 mol·L-1,c(Ca2+)=0.5 mol·L-1,c(Cl-)=0.4 mol·L-1,则c(N)为( )
A.0.3 mol·L-1 B.0.8 mol·L-1
C.0.4 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1
1.(2023·重庆外国语学校高一期末)30 mL 1 mol·L-1氯化钠溶液和40 mL 0.5 mol·L-1氯化钙溶液混合后(忽略混合后体积变化),所得混合液中Cl-的物质的量浓度为( )
A.0.5 mol·L-1 B.0.6 mol·L-1
C.1 mol·L-1 D.2 mol·L-1
2.已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL,密度为ρ g·mL-1,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,溶液中NaCl的质量为m g。
(1)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度: 。
(2)用w、ρ表示溶液中溶质的物质的量浓度: 。
(3)用c、ρ表示溶液中溶质的质量分数: 。
(4)用w表示该温度下NaCl的溶解度: 。
二、物质的量在化学方程式计算中的应用
1.化学方程式中化学计量(系)数的含义
化学方程式: 2H2 + O2 2H2O
化学计量(系)数之比: 2 ∶ 1 ∶ 2
分子个数之比: 2(NA) ∶ 1(NA) ∶ 2(NA)
物质的量之比: 2 mol ∶ 1 mol ∶ 2 mol
所以,对于该反应来说,可以理解为2 mol H2和1 mol O2在点燃条件下恰好完全反应生成2 mol H2O。
2.反应中各物质的物理量之间的比例关系(g表示气体)
aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g)
化学计量(系)数之比: a ∶ b ∶ c ∶ d
质量之比: aMA∶ bMB ∶ cMC∶dMD
气体体积之比: a ∶ b ∶ c ∶ d
不同物质的相同物理量之间的换算可以按上述比例进行。如果题目所给的两个物理量单位不一致,只要做到两个物理量的单位“上下一致,左右相当”即可,例如:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
87 g 4 mol 22.4 L
x g y mol z L
比例关系:==。
3.根据化学方程式进行计算的一般步骤
设:设所求物质的物质的量或质量、体积等;
写:写出相应的化学方程式;
标:在化学方程式中有关物质下面标出相关量;
列:列出比例式;
解:解上述含未知数的比例式;
答:简明地写出答案。
1.标准状况下,3.25 g锌与足量的盐酸反应,计算产生H2的量,下列比例式正确的是( )
A.Zn+2HCl===Zn+H2↑
1 mol 1 mol
3.25 g m(H2)
B.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
65 g 1 L
3.25 g V(H2)
C.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
1 mol 22.4 L
3.25 mol V(H2)
D.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
65 g 22.4 L
3.25 g V(H2)
2.(2023·安徽蚌埠高一检测)一定量的CaCO3粉末与稀盐酸反应,标准状况下生成2.24 L CO2气体。
(1)计算反应后生成CaCl2的物质的量为 。
(2)若所用稀盐酸的物质的量浓度为2 mol·L-1,则至少需要稀盐酸的体积为 。
3.将13.0 g锌投入400 mL某浓度的盐酸中,锌和盐酸恰好完全反应,求:
(1)13.0 g锌的物质的量为 。
(2)反应生成的氢气在标准状况下的体积为 。
(3)反应后所得溶液中ZnCl2的质量为 。
答案精析
一、
例1 n(Na2O2)==0.05 mol,Na2O2溶于水生成NaOH,则溶质NaOH的物质的量n(NaOH)=0.05 mol×2=0.1 mol,c(NaOH)==0.5 mol·L-1。
例2 溶液的体积V(溶液)== L= L,c== mol·L-1= mol·L-1。
例3 18.4 mol·L-1
解析 先计算出1 000 mL浓硫酸中含硫酸的质量, 1 000 mL×1.84 g·cm-3×98%=1 803.2 g,将其换算成硫酸的物质的量为=18.4 mol,则市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为18.4 mol·L-1。
例4 B [KCl、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶液中,c(K+)=0.2 mol·L-1,c(Ca2+)=0.5 mol·L-1,c(Cl-)=0.4 mol·L-1,设c(N)为x,由电荷守恒可知,0.2 mol·L-1×1+0.5 mol·L-1×2=0.4 mol·L-1×1+x×1,解得x=0.8 mol·L-1。]
应用体验
1.C [混合过程中氯离子的物质的量不变,则所得混合液中Cl-的物质的量浓度为=1 mol·L-1。]
2.(1)c= mol·L-1 (2)c= mol·L-1 (3)w= (4)S= g
二、
应用体验
1.D [列比例式应遵循“上下单位一致,左右计量相当”的原则,A、C不正确,B项中65 g Zn对应H2的体积不是1 L。]
2.(1)0.1 mol (2)0.1 L
解析 CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
2 mol 1 mol 22.4 L
n(HCl) n(CaCl2) 2.24 L
(1)n(CaCl2)==0.1 mol。
(2)n(HCl)==0.2 mol,
V(HCl)==0.1 L。
3.(1)0.2 mol (2)4.48 L (3)27.2 g
解析 (1)13.0 g Zn的物质的量为=0.2 mol。(2)锌与盐酸反应的化学方程式为Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑,由此可知,n(H2)=n(Zn)=0.2 mol,V(H2)=0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L。(3)锌和盐酸恰好完全反应,反应后溶液中的溶质为ZnCl2,n(ZnCl2)=n(Zn)=0.2 mol,其质量为0.2 mol×136 g·mol-1=27.2 g。(共57张PPT)
第1章 第3节
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物质的量浓度的有关计算
第4课时
核心素养
发展目标
1.能从宏观和微观的角度理解微观粒子间的关系。
2.建立n、M、Vm、c之间相互转化关系及进行简单计算的思维模型。
内容索引
一、溶质物质的量浓度的基本计算
二、物质的量在化学方程式计算中的应用
课时对点练
溶质物质的量浓度的基本计算
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一
1.根据定义式计算
根据概念表达式cB=，欲求cB，先求nB和V。
一 溶质物质的量浓度的基本计算
例1 将3.9 g Na2O2固体溶于水配成200 mL的溶液，计算所得溶液中溶质的物质的量浓度。
答案 n(Na2O2)==0.05 mol，Na2O2溶于水生成NaOH，则溶质NaOH的物质的量n(NaOH)=0.05 mol×2=0.1 mol，c(NaOH)==
0.5 mol·L-1。
2.标准状况下气体溶于水，其物质的量浓度的计算
例2 已知通入1 L水中的某气体体积为V L(标准状况)，气体的摩尔质量为M g·mol-1，所得溶液的密度为ρ g·cm-3。计算该溶液中溶质的物质的量浓度。
答案 溶液的体积V(溶液)== L= L，c=
= mol·L-1= mol·L-1。
3.溶液的稀释或混合的计算
(1)同一溶质不同浓度的两溶液相混合：混合后溶质的总物质的量等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和。
即c1V1+c2V2=c(混)·V(混)。无特别说明，V(混)≠V1+V2，V(混)=
=；不考虑体积变化时，V(混)=V1+V2。
(2)将浓溶液加水稀释时，稀释前与稀释后溶液中溶质的物质的量相等：c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)。
4.物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
(1)换算公式
cB= mol·L-1
M：溶质B的摩尔质量(单位：g·mol-1)；ρ：溶液密度(单位：g·mL-1)；w：溶质的质量分数。
(2)推导方法
设溶液体积为1 L，则
cB=== mol·L-1。
例3 市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%，密度为1.84 g·cm-3。计算市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为 。
18.4 mol·L-1
先计算出1 000 mL浓硫酸中含硫酸的质量， 1 000 mL×1.84 g·cm-3× 98%=1 803.2 g，将其换算成硫酸的物质的量为=18.4 mol，则市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为18.4 mol·L-1。
5.溶液中的电荷守恒关系
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(S)+c(Cl-)。
例4 已知：溶液呈电中性的原因是溶液中阴、阳离子所带的负、正电荷总数相等。在KCl、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶液中，c(K+)=
0.2 mol·L-1，c(Ca2+)=0.5 mol·L-1，c(Cl-)=0.4 mol·L-1，则c(N)为
A.0.3 mol·L-1 B.0.8 mol·L-1
C.0.4 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1
√
KCl、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶液中，c(K+)=0.2 mol·L-1，c(Ca2+)=0.5 mol·L-1，c(Cl-)=0.4 mol·L-1，设c(N)为x，由电荷守恒可知，0.2 mol·L-1×1+0.5 mol·L-1×2=0.4 mol·L-1×1+x×1，解得x=
0.8 mol·L-1。
1.(2023·重庆外国语学校高一期末)30 mL 1 mol·L-1氯化钠溶液和40 mL
0.5 mol·L-1氯化钙溶液混合后(忽略混合后体积变化)，所得混合液中Cl-的物质的量浓度为
A.0.5 mol·L-1 B.0.6 mol·L-1
C.1 mol·L-1 D.2 mol·L-1
应用体验
√
混合过程中氯离子的物质的量不变，则所得混合液中Cl-的物质的量浓度为=1 mol·L-1。
2.已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL，密度为ρ g·mL-1，质量分数为w，物质的量浓度为c mol·L-1，溶液中NaCl的质量为m g。
(1)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度： 。
(2)用w、ρ表示溶液中溶质的物质的量浓度： 。
(3)用c、ρ表示溶液中溶质的质量分数： 。
(4)用w表示该温度下NaCl的溶解度： 。
应用体验
c= mol·L-1
c= mol·L-1
w=
S= g
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物质的量在化学方程式计算中的应用
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二
二 物质的量在化学方程式计算中的应用
1.化学方程式中化学计量(系)数的含义
化学方程式： 2H2 + O2 2H2O
化学计量(系)数之比： 2 ∶ 1 ∶ 2
分子个数之比： 2(NA) ∶ 1(NA) ∶ 2(NA)
物质的量之比： 2 mol ∶ 1 mol ∶ 2 mol
所以，对于该反应来说，可以理解为2 mol H2和1 mol O2在点燃条件下恰好完全反应生成2 mol H2O。
2.反应中各物质的物理量之间的比例关系(g表示气体)
aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g)
化学计量(系)数之比： a ∶ b ∶ c ∶ d
质量之比： aMA ∶ bMB ∶ cMC∶dMD
气体体积之比： a ∶ b ∶ c ∶ d
不同物质的相同物理量之间的换算可以按上述比例进行。如果题目所给的两个物理量单位不一致，只要做到两个物理量的单位“上下一致，左右相当”即可，例如：
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑
87 g 4 mol 22.4 L
x g y mol z L
比例关系：==。
3.根据化学方程式进行计算的一般步骤
设：设所求物质的物质的量或质量、体积等；
写：写出相应的化学方程式；
标：在化学方程式中有关物质下面标出相关量；
列：列出比例式；
解：解上述含未知数的比例式；
答：简明地写出答案。
1.标准状况下，3.25 g锌与足量的盐酸反应，计算产生H2的量，下列比例式正确的是
A.Zn+2HCl===Zn+H2↑
1 mol 1 mol
3.25 g m(H2)
C.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
1 mol 22.4 L
3.25 mol V(H2)
应用体验
B.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
65 g 1 L
3.25 g V(H2)
D.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
65 g 22.4 L
3.25 g V(H2)
√
应用体验
列比例式应遵循“上下单位一致，左右计量相当”的原则，A、C不正确，B项中65 g Zn对应H2的体积不是1 L。
2.(2023·安徽蚌埠高一检测)一定量的CaCO3粉末与稀盐酸反应，标准状况下生成2.24 L CO2气体。
(1)计算反应后生成CaCl2的物质的量为 。
应用体验
0.1 mol
应用体验
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
2 mol 1 mol 22.4 L
n(HCl) n(CaCl2) 2.24 L
n(CaCl2)==0.1 mol。
(2)若所用稀盐酸的物质的量浓度为2 mol·L-1，则至少需要稀盐酸的体积为 。
应用体验
0.1 L
n(HCl)==0.2 mol，
V(HCl)==0.1 L。
3.将13.0 g锌投入400 mL某浓度的盐酸中，锌和盐酸恰好完全反应，求：
(1)13.0 g锌的物质的量为 。
应用体验
0.2 mol
13.0 g Zn的物质的量为=0.2 mol。
(2)反应生成的氢气在标准状况下的体积为 。
应用体验
4.48 L
锌与盐酸反应的化学方程式为Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑，由此可知，n(H2)=n(Zn)=0.2 mol，V(H2)=0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L。
(3)反应后所得溶液中ZnCl2的质量为 。
应用体验
27.2 g
锌和盐酸恰好完全反应，反应后溶液中的溶质为ZnCl2，n(ZnCl2)= n(Zn)=0.2 mol，其质量为0.2 mol×136 g·mol-1=27.2 g。
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题组一 物质的量浓度的基本计算
1.用4 g氢氧化钠固体溶于水配制成500 mL溶液，所得溶液的物质的量浓度为
A.0.1 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1
C.0.3 mol·L-1 D.0.4 mol·L-1
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4 g氢氧化钠固体的物质的量为=0.1 mol，则将其配制成500 mL溶液，所得溶液的物质的量浓度为=0.2 mol·L-1，B项符合题意。
2.(2023·四川宜宾四中高一期中)V L硫酸铁溶液中含有m g Fe3+，则溶液中S 的物质的量浓度是
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
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根据Fe3+的质量可知， n=== mol，由硫酸铁的化学式Fe2(SO4)3可知，n(S)= n(Fe3+)= mol，c(S)=
== mol·L-1。
3.(2024·安徽安庆高一检测)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列关于0.2 mol·
L-1 的Ba(NO3)2溶液的说法不正确的是
A.2 L溶液中的阴、阳离子的总数为0.8NA
B.500 mL 溶液中N浓度为0.4 mol·L-1
C.500 mL 溶液中Ba2+浓度为0.2 mol·L-1
D.500 mL 溶液中N总数为0.2NA
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4.(2023·石家庄高一检测)0.5 L 1 mol·L-1 FeCl3溶液与0.2 L 1 mol·L-1 KCl溶液中的Cl-的物质的量之比为
A.15∶2 B.5∶2
C.3∶1 D.1∶3
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题组二 溶液的稀释与混合的计算
5.(2023·太原高一检测)市售盐酸的浓度一般较大，使用前往往需要稀释。将10 mol·L-1的盐酸稀释成200 mL 4 mol·L-1的盐酸，需取用10 mol·L-1盐酸的体积是
A.6 mL B.80 mL
C.100 mL D.120 mL
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6.将100 mL 0.1 mol·L-1的氯化钡溶液与50 mL 0.2 mol·L-1的氯化钾溶液混合，若不考虑溶液混合时体积的变化，则混合溶液中氯离子浓度是
A.0.2 mol·L-1 B.0.01 mol·L-1
C.0.1 mol·L-1 D.0.02 mol·L-1
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混合前后溶质的物质的量不变，则混合溶液中氯离子浓度为=0.2 mol·L-1。
题组三 物质的量浓度、溶质质量分数的相互换算
7.36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·cm-3)所得溶液的密度为
ρ g·cm-3，质量分数为w，物质的量浓度为c mol·L-1，NA表示阿伏加德罗常数的值，则下列叙述正确的是
A.所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 L
C.c=
D.w=
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36.5 g HCl的物质的量为1 mol，水的体积为1 L，但溶液的体积不是1 L，故其物质的量浓度不是1 mol·L-1，A项错误；
没有指明气体所处的状况，无法计算气体的体积，B项错误；
c==，C项错误；
根据c=可知w==，D项正确。
8.(2023·河北邯郸高一检测)体积为V mL，密度为ρ g·mL-1的溶液中，含有摩尔质量为M g·mol-1的溶质m g，其物质的量浓度为c mol·L-1，溶质的质量分数为a%。下列关系式错误的是
A.a%=×100%
B.c=
C.c=1 000×ρ×a×M
D.m=V×ρ×a%
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题组四 物质的量用于化学方程式的计算
9.(2023·四川自贡高一检测)当15.6 g Na2O2完全与CO2反应后，生成的O2在标准状况下体积为
A.2.24 L B.4.48 L
C.11.2 L D.22.4 L
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10.(2023·上海金山区高一检测)将CuSO4溶液与一定量NaOH溶液混合，恰好生成化学组成为Cu4(OH)6SO4的碱式盐沉淀。参加反应的CuSO4与NaOH的物质的量之比为
A.1∶2 B.3∶2 C.2∶1 D.2∶3
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CuSO4溶液与一定量NaOH溶液混合恰好生成Cu4(OH)6SO4沉淀，根据铜离子、氢氧根离子守恒，可知参加反应的n(CuSO4)∶n(NaOH) =4∶6=2∶3。
11.V mL Na2SO4溶液中含有a g Na+，取 mL溶液稀释到4V mL，则稀释后溶液中Na+的物质的量浓度是
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
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稀释前c(Na+)=== mol·L-1，稀释后c(Na+)缩小16倍，因此浓度为 mol·L-1，即 mol·L-1。
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12.(2023·福建宁德高一期中)在KCl、MgCl2、Mg(NO3)2形成的某1 L混合溶液中，n(K+)=0.1 mol，n(Mg2+)=0.25 mol，n(Cl-)=0.2 mol，则c(N)为
A.0.05 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1
C.0.3 mol·L-1 D.0.4 mol·L-1
√
题给混合溶液中，由溶液呈电中性可得：n(K+)×1+n(Mg2+)×2=n(Cl-) ×1+n(N)×1，即0.1 mol+0.25 mol×2=0.2 mol+n(N)，解得n(N)=0.4 mol，c(N)==0.4 mol·L-1。
13.将24.4 g氢氧化钠固体溶于水配成100 mL溶液，其密度为1.219 g·mL-1。
(1)该溶液中氢氧化钠的物质的量浓度为 。
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6.1 mol·L-1
24.4 g 氢氧化钠的物质的量为0.61 mol，c(NaOH)==6.1 mol·L-1。
(2)该溶液中氢氧化钠的质量分数为 。
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20%
100 mL 氢氧化钠溶液的质量为100 mL×1.219 g·mL-1=121.9 g；氢氧化钠的质量分数为×100%≈20%。
(3)从该溶液中取出10 mL，含氢氧化钠的质量为 ，含氢氧化钠的物质的量为 。
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2.44 g
由于整个溶液都是均匀的，所以这10 mL溶液与原100 mL溶液相比，氢氧化钠的质量分数和溶液的密度均相同，但氢氧化钠的质量和物质的量均为原来的。
0.061 mol
(4)将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL，稀释后溶液中氢氧化钠的物质的量浓度为 。
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0.61 mol·L-1
这10 mL溶液中氢氧化钠的物质的量为0.061 mol，稀释到100 mL以后，氢氧化钠的物质的量浓度为=0.61 mol·L-1。
14.在0.4 L由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合液中，部分离子浓度大小如图所示，回答下列问题：
(1)该混合液中，NaCl的物质的量为 mol，含溶质MgCl2的质量为 g。
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0.4
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根据图像可知钠离子的浓度是1.0 mol·L-1，所以该混合液中氯化钠的浓度是1.0 mol·L-1，物质的量为1.0 mol·L-1×0.4 L=0.4 mol；镁离子的浓度是
0.5 mol·L-1，所以该混合液中氯化镁的浓度是
0.5 mol·L-1，则含溶质MgCl2的质量为0.4 L×
0.5 mol·L-1×95 g·mol-1=19.0 g。
(2)该混合液中CaCl2的物质的量为 mol，将该混合液加水稀释至体积为1 L，稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为 mol·L-1。
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0.2
0.2
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溶液中氯离子的浓度是3.0 mol·L-1，所以根
据溶液显电中性可知溶液中钙离子的浓度是
=0.5 mol·L-1，
因此该混合液中CaCl2的物质的量为0.5 mol·
L-1×0.4 L=0.2 mol。将该混合液加水稀释至
体积为1 L，由于稀释前后溶质的物质的量不变，则稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为=0.2 mol·L-1。
(3)向该稀释后的溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，可得到沉淀 mol。
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1.2
溶液中氯离子的物质的量是0.4 L×3.0 mol·L-1=1.2 mol，所以根据化学方程式可知，向该稀释后的溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，可得到氯化银沉淀的物质的量是1.2 mol。
15.(2023·泰安高一检测)一块表面被氧化成氧化钠的金属钠，质量是10.8 g。将它投入水中完全反应后，收集到 0.2 g氢气(已知Na2O+H2O===OH)，溶液的体积为100 mL，试计算：
(1)未被氧化的金属钠的质量： 。
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4.6 g
反应生成氢气的质量为0.2 g，物质的量是=0.1 mol，根据化学方程式2Na+2H2O===2NaOH+H2↑可知消耗金属钠0.2 mol，则m(Na) = 23 g·mol-1×0.2 mol=4.6 g。
(2)反应后所得溶液中溶质的物质的量浓度： 。
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4.0 mol·L-1
m(Na2O)=10.8 g-4.6 g=6.2 g，物质的量是=0.1 mol，则氧化钠中钠元素的物质的量是0.2 mol，混合物中n(Na)=0.4 mol，由钠元素守恒，则与水反应生成的总NaOH的物质的量为n(NaOH)=0.4 mol，溶液的体积为0.1 L，故c(NaOH)==4.0 mol·L-1。
返回作业9 物质的量浓度的有关计算
（分值：100分）
（选择题1~12题，每小题6分，共72分）
题组一 物质的量浓度的基本计算
1.用4 g氢氧化钠固体溶于水配制成500 mL溶液，所得溶液的物质的量浓度为 （ ）
A.0.1 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1
C.0.3 mol·L-1 D.0.4 mol·L-1
2.（2023·四川宜宾四中高一期中）V L硫酸铁溶液中含有m g Fe3+，则溶液中S 的物质的量浓度是 （ ）
A. mol·L-1
B. mol·L-1
C. mol·L-1
D. mol·L-1
3.（2024·安徽安庆高一检测）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列关于0.2 mol·L-1 的Ba（NO3）2溶液的说法不正确的是 （ ）
A.2 L溶液中的阴、阳离子的总数为0.8NA
B.500 mL 溶液中N浓度为0.4 mol·L-1
C.500 mL 溶液中Ba2+浓度为0.2 mol·L-1
D.500 mL 溶液中N总数为0.2NA
4.（2023·石家庄高一检测）0.5 L 1 mol·L-1 FeCl3溶液与0.2 L 1 mol·L-1 KCl溶液中的Cl-的物质的量之比为 （ ）
A.15∶2 B.5∶2 C.3∶1 D.1∶3
题组二 溶液的稀释与混合的计算
5.（2023·太原高一检测）市售盐酸的浓度一般较大，使用前往往需要稀释。将10 mol·L-1的盐酸稀释成200 mL 4 mol·L-1的盐酸，需取用10 mol·L-1盐酸的体积是 （ ）
A.6 mL B.80 mL
C.100 mL D.120 mL
6.将100 mL 0.1 mol·L-1的氯化钡溶液与50 mL 0.2 mol·L-1的氯化钾溶液混合，若不考虑溶液混合时体积的变化，则混合溶液中氯离子浓度是 （ ）
A.0.2 mol·L-1 B.0.01 mol·L-1
C.0.1 mol·L-1 D.0.02 mol·L-1
题组三 物质的量浓度、溶质质量分数的相互换算
7.36.5 g HCl溶解在1 L水中（水的密度近似为1 g·cm-3）所得溶液的密度为ρ g·cm-3，质量分数为w，物质的量浓度为c mol·L-1，NA表示阿伏加德罗常数的值，则下列叙述正确的是 （ ）
A.所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 L
C.c=
D.w=
8.（2023·河北邯郸高一检测）体积为V mL，密度为ρ g·mL-1的溶液中，含有摩尔质量为M g·mol-1的溶质m g，其物质的量浓度为c mol·L-1，溶质的质量分数为a%。下列关系式错误的是 （ ）
A.a%=×100%
B.c=
C.c=1 000×ρ×a×M
D.m=V×ρ×a%
题组四 物质的量用于化学方程式的计算
9.（2023·四川自贡高一检测）当15.6 g Na2O2完全与CO2反应后，生成的O2在标准状况下体积为 （ ）
A.2.24 L B.4.48 L
C.11.2 L D.22.4 L
10.（2023·上海金山区高一检测）将CuSO4溶液与一定量NaOH溶液混合，恰好生成化学组成为Cu4（OH）6SO4的碱式盐沉淀。参加反应的CuSO4与NaOH的物质的量之比为 （ ）
A.1∶2 B.3∶2
C.2∶1 D.2∶3
11.V mL Na2SO4溶液中含有a g Na+，取 mL溶液稀释到4V mL，则稀释后溶液中Na+的物质的量浓度是 （ ）
A. mol·L-1
B. mol·L-1
C. mol·L-1
D. mol·L-1
12.（2023·福建宁德高一期中）在KCl、MgCl2、Mg（NO3）2形成的某1 L混合溶液中，n（K+）=0.1 mol，n（Mg2+）=0.25 mol，n（Cl-）=0.2 mol，则c（N）为 （ ）
A.0.05 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1
C.0.3 mol·L-1 D.0.4 mol·L-1
13.（10分）将24.4 g氢氧化钠固体溶于水配成100 mL溶液，其密度为1.219 g·mL-1。
（1）该溶液中氢氧化钠的物质的量浓度为 。
（2）该溶液中氢氧化钠的质量分数为 。
（3）从该溶液中取出10 mL，含氢氧化钠的质量为 ，含氢氧化钠的物质的量为 。
（4）将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL，稀释后溶液中氢氧化钠的物质的量浓度为 。
14.（10分）在0.4 L由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合液中，部分离子浓度大小如图所示，回答下列问题：
（1）该混合液中，NaCl的物质的量为 mol，含溶质MgCl2的质量为 g。
（2）该混合液中CaCl2的物质的量为 mol，将该混合液加水稀释至体积为1 L，稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为 mol·L-1。
（3）向该稀释后的溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，可得到沉淀 mol。
15.（8分，每空4分）（2023·泰安高一检测）一块表面被氧化成氧化钠的金属钠，质量是10.8 g。将它投入水中完全反应后，收集到 0.2 g氢气（已知Na2O+H2O===2NaOH），溶液的体积为100 mL，试计算：
（1）未被氧化的金属钠的质量： 。
（2）反应后所得溶液中溶质的物质的量浓度： 。
答案精析
1.B [4 g氢氧化钠固体的物质的量为=0.1 mol,则将其配制成500 mL溶液,所得溶液的物质的量浓度为=0.2 mol·L-1,B项符合题意。]
2.A [根据Fe3+的质量可知, n=== mol,由硫酸铁的化学式Fe2(SO4)3可知,n(S)= n(Fe3+)= mol,c(S)=== mol·L-1。]
3.A 4.A 5.B
6.A [混合前后溶质的物质的量不变,则混合溶液中氯离子浓度为
=0.2 mol·L-1。]
7.D [36.5 g HCl的物质的量为1 mol,水的体积为1 L,但溶液的体积不是1 L,故其物质的量浓度不是1 mol·L-1,A项错误;没有指明气体所处的状况,无法计算气体的体积,B项错误;c==,C项错误;根据c=可知w==,D项正确。]
8.C 9.A
10.D [CuSO4溶液与一定量NaOH溶液混合恰好生成Cu4(OH)6SO4沉淀,根据铜离子、氢氧根离子守恒,可知参加反应的n(CuSO4)∶n(NaOH)=4∶6=2∶3。]
11.D [稀释前c(Na+)=== mol·L-1,稀释后c(Na+)缩小16倍,因此浓度为 mol·L-1,即 mol·L-1。]
12.D [题给混合溶液中,由溶液呈电中性可得:n(K+)×1+n(Mg2+)×2=n(Cl-)×1+n(N)×1,即0.1 mol+0.25 mol×2=0.2 mol+n(N),解得n(N)=0.4 mol,c(N)==0.4 mol·L-1。]
13.(1)6.1 mol·L-1 (2)20%
(3)2.44 g 0.061 mol (4)0.61 mol·L-1
解析 (1)24.4 g 氢氧化钠的物质的量为0.61 mol,c(NaOH)==6.1 mol·L-1。
(2)100 mL 氢氧化钠溶液的质量为100 mL×1.219 g·mL-1=121.9 g;氢氧化钠的质量分数为×100%≈20%。
(3)由于整个溶液都是均匀的,所以这10 mL溶液与原100 mL溶液相比,氢氧化钠的质量分数和溶液的密度均相同,但氢氧化钠的质量和物质的量均为原来的。
(4)这10 mL溶液中氢氧化钠的物质的量为0.061 mol,稀释到100 mL以后,氢氧化钠的物质的量浓度为=0.61 mol·L-1。
14.(1)0.4 19.0 (2)0.2 0.2 (3)1.2
解析 (1)根据图像可知钠离子的浓度是1.0 mol·L-1,所以该混合液中氯化钠的浓度是1.0 mol·L-1,物质的量为1.0 mol·L-1×0.4 L=0.4 mol;镁离子的浓度是0.5 mol·L-1,所以该混合液中氯化镁的浓度是0.5 mol·L-1,则含溶质MgCl2的质量为0.4 L×0.5 mol·L-1×95 g·mol-1=19.0 g。
(2)溶液中氯离子的浓度是3.0 mol·L-1,所以根据溶液显电中性可知溶液中钙离子的浓度是=0.5 mol·L-1,因此该混合液中CaCl2的物质的量为0.5 mol·L-1×0.4 L=0.2 mol。将该混合液加水稀释至体积为1 L,由于稀释前后溶质的物质的量不变,则稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为=0.2 mol·L-1。
(3)溶液中氯离子的物质的量是0.4 L×3.0 mol·L-1=1.2 mol,所以根据化学方程式可知,向该稀释后的溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,可得到氯化银沉淀的物质的量是1.2 mol。
15.(1)4.6 g (2)4.0 mol·L-1
解析 (1)反应生成氢气的质量为0.2 g,物质的量是=0.1 mol,根据化学方程式2Na+2H2O===2NaOH+H2↑可知消耗金属钠0.2 mol,则m(Na) =23 g·mol-1×0.2 mol=4.6 g。(2)m(Na2O)=10.8 g-4.6 g=6.2 g,物质的量是=0.1 mol,则氧化钠中钠元素的物质的量是0.2 mol,混合物中n(Na)=0.4 mol,由钠元素守恒,则与水反应生成的总NaOH的物质的量为n(NaOH)=0.4 mol,溶液的体积为0.1 L,故c(NaOH)==4.0 mol·L-1。
