化学物质的量浓度的计算常见题型（高中化学重难点）

本节课对应人教版教材化学必修一，第一章从实验到化学，第二节化学计量在实验中的应用，第三部分，物质的量在化学实验中的应用

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同学们好，欢迎收看Five课堂为您带来的精彩内容，我们继续第一章第二节内容的学习。

今天我们学习第三部分，物质的量在化学实验中的应用。本节课主要有以下三个部分。

我们首先进入第一部分，物质的量浓度的概念

（1）基本概念

定义：单位体积溶液里所含溶质B的量，也称为B的物质的量浓度。

符号用CB表示。

表达式为B的物质的量浓度=B的物质的量/溶液体积

单位是摩每升

（2）注意

溶质要用物质的量来表示，若题中给出的是质量或体积需进行相应换算；

体积是溶液的体积而非溶剂的体积；

溶质可以是单质、化合物，也可以是离子或其它特定组合；

分析溶质时要注意是否与水发生反应，例如Na2O溶于水后溶质为NaOH，SO3溶于水后溶质为H2SO4等；

NH3、Cl2虽与水发生反应，但计算时仍将NH3、Cl2当作溶质；

含有结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水，溶质为CuSO4；

同一溶液的各种浓度（如物质的量浓度、溶质的质量分数、离子浓度等）不会因为部分溶液被取用而改变。

接下来我们进入第二部分，容量瓶的使用。

（1）容量瓶：配制一定物质的量浓度溶液需要用到容量瓶，容量瓶的颈部有刻度线，并标有温度和容量。

常用容量瓶有100 mL、250 mL、500 mL和1000 mL等。

检漏：向容量瓶中加入适量的水，塞好瓶塞，用食指按住瓶塞将容量瓶倒置观察是否漏水；若无水渗出，将瓶正立后并将瓶塞旋转180°再次倒置观察是否漏水，两次均无水渗出则检漏完成。

（2）一定物质的量浓度溶液配置的一般步骤

我们在配制一定物质的量浓度溶液时一般遵循一下步骤：

首先是计算、称量，计算并称量所需固体质量。

然后是溶解，将称好的固体放入烧杯，用适量蒸馏水搅拌溶解。

接下来是移液和洗涤，用玻璃棒引流将溶液注入容量瓶中，用少量蒸馏水洗涤烧杯2-3次，洗涤液也注入容量瓶，轻摇容量瓶使溶液混合均匀。

再接下来是定容，将蒸馏水注入容量瓶，当液面距瓶刻度线1-2 cm时改用胶头滴管滴加至凹液面与刻度线平齐。

最后是摇匀，塞好瓶盖，颠倒摇匀。

所以一般步骤为：计算称量、溶解、移液、洗涤、定容和摇匀。

（3）注意

按所配溶液的体积选择合适规格的容量瓶，一般遵循“大而近”的原则，如配480 mL溶液应选择500 mL容量瓶；

使用前需要检查是否漏水，也就是检漏，并检查是否洗净；

注入液体时要用玻璃棒引流，且玻璃棒的下端应在刻度线以下；

容量瓶要在规定温度下使用（通常为室温）；

不能直接在容量瓶内溶解或稀释样品，而应在烧杯中进行；

由于稀释或溶解操作通常会吸热或放热，所以要恢复至室温后再倒入容量瓶；

溶液转移到容量瓶中时要洗涤烧杯2-3次，否则会使浓度偏低；

定容液体物质时，量取样品的量筒内壁不需要冲洗；

定容时，视线要与凹液面保持水平，不能仰视或俯视；仰视导致溶液体积偏高，而俯视导致溶液体积偏低。

容量瓶不能长期储存溶液，更不能作为反应容器。

（4）溶液配制的误差分析

依据：根据公式 物质的量浓度=溶质物质的量/溶液体积 经过变形可得 =溶质质量/(溶质相对分子质量×溶液体积) 进行判断；

由于溶质相对分子质量不会改变，引起误差的只能是溶质质量或溶液体积改变所导致的。

根据实验操作，判断操作（或误操作）引起的是“m”的变化还是“V”的变化，以及是变大还是变小。

我们以配制NaOH溶液为例进行分析：

若称量时砝码和物品位置颠倒，并且在称量时使用了游码，使m减小，V不变，结果是浓度降低；

若称量时砝码和物品位置颠倒，但是在称量时未使用游码只使用了砝码，则m和V均不变，浓度也不变；

称量时间过长，NaOH潮解吸水，m减小，浓度降低；

用滤纸称量，NaOH腐蚀滤纸，其实就是部分NaOH与滤纸发生了反应，m减小，浓度降低；

NaOH溶液倒入容量瓶时溅出，m减小，浓度降低；

溶液未冷却至室温便注入容量瓶，由于溶液热胀冷缩的原因，引起V减小，所以浓度增加；

未洗涤烧杯和玻璃棒，m减小，浓度降低；

定容时，加水超过刻度，V增加，浓度降低；

而如果加水超过刻度，又用吸管吸出过量的水，引起的变化是m减小，结果同样是浓度降低；

俯视刻度会导致V减少，浓度增加；

而仰视刻度会导致V增加，浓度降低；

定容颠倒摇匀后水面下降，这是正常的，浓度不变；

但是如果颠倒摇匀后水面下降，又加水至刻度线，则会导致V增加，浓度降低；

如果使用容量瓶时未烘干，有少量蒸馏水并不会影响定容结果，浓度不变。

我们接下来进入3、相关计算

（1）气体溶于水的计算

思路：根据公式 =/ 分别求得气体物质的量和溶液体积；

对于气体而言，标况下可用 =/(. /) 来求得物质的量；

溶液体积既不是溶剂的体积，也不是气体体积，更不是两者体积之和，可以通过 溶液体积=溶液质量/溶液密度 来计算。

（2）物质的量浓度与溶质的质量分数的关系

体积为V L，密度为ρ g/mL的溶液，含有摩尔质量M g/mol的溶质m g，溶质的质量分数为ω，则浓度c与质量分数ω的关系经过推算可得到：=/

在推算时我们要注意单位换算：ρ的单位为g/mL，V的单位为L，1 L=1000 mL，所以溶液质量m(溶液)= ρ·1000V=1000ρV，那么溶质的质量m = ω·m(溶液)=1000ρωV，代入公式即可。

另外我们还需要注意：若溶质的质量分数为ω%，那么=(·%)/=/。

（3）饱和溶液的物质的量浓度与溶解度的关系

这里我们要注意，只有溶液为饱和溶液时物质的量浓度与溶解度的换算关系才成立。

若将100 g溶剂配置成饱和溶液，溶解度为S，溶液体积为V L，密度为ρ g/mL，溶质摩尔质量M g/mol，经过换算，浓度c与溶解度S的关系可表示为。

=/(( ))

需要注意的是：ρ是饱和溶液的密度，=((溶液))/=(S )/，而此时的单位是mL，而我们要将单位变成L才能代入公式，最终=(S )/×^-(L)，代入公式即可。

（4）物质的量浓度、溶质的质量分数、溶解度之间的关系

经过上述推导，我们便很容易得出这三者之间的关系，=/，=/(( ))和=/( )×%。

（5）溶质相同、质量分数不同的两溶液混合问题

对于同一溶质、质量分数分别为a%，b%的两溶液混合：

若两溶液等质量混合，则混合溶液的质量分数为/ (% %)

而如果两溶液是等体积混合的话，要根据溶液的密度分为两种情况：

第一种情况是，溶液的密度小于水的密度，即小于1 g/mL时，说明溶液浓度越大，密度越小。量取相同体积时，浓溶液的质量比稀溶液的小，混合后质量分数小于/ (% %)。

常见这类溶质有氨水、乙醇等。

第二种情况是，溶液的密度大于水的密度，说明溶液浓度越大，密度越大。量取相同体积时，浓溶液的质量比稀溶液的大，混合后质量分数大于/ (% %)。

常见酸（如H2SO4）、碱（如NaOH）、盐（如NaCl）等都属于此类溶质。

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