【知識梳理】
一、物質(zhì)的量濃度概念
1、物質(zhì)的量濃度：從單位體積的溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量叫做溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度。符號為c(B)，單位有mol/L（或mol·L―1）等。
注意：
（1）溶質(zhì)可以是物質(zhì)，也可以是分子或離子。
（2）溶質(zhì)是用物質(zhì)的量表示而不是質(zhì)量表示；體積表示溶液的體積，而不表示溶劑的體積，并且體積單位為L。
（3）溶液具有均一性，即從一定物質(zhì)的量濃度的溶液中取出任意體積的溶液，物質(zhì)的量濃度保持不變，但隨溶液體積的變化溶質(zhì)的物質(zhì)的量不同。
（4）帶結(jié)晶水的物質(zhì)溶于水后，溶質(zhì)是不含結(jié)晶水的化合物，溶劑中的水包括結(jié)晶水。
2、溶質(zhì)的物質(zhì)的量（n）、溶液的物質(zhì)的量濃度、溶液的體積三者關(guān)系
3、N、m、V（氣體）、cB之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系：
二、物質(zhì)的量濃度與溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)
內(nèi)容
物質(zhì)的量濃度
質(zhì)量分數(shù)
定義
以單位體積溶液里含有溶質(zhì)的物質(zhì)的量來表示溶液組成
用溶質(zhì)質(zhì)量與溶液質(zhì)量之比來表示溶液組成
溶質(zhì)的單位
mol
g
溶液的單位
L
g
計算公式
物質(zhì)的量濃度(mol·L－1)＝
質(zhì)量分數(shù)＝
特點
體積相同，物質(zhì)的量濃度也相同的任何溶液里含有溶質(zhì)的物質(zhì)的量相同
質(zhì)量相同，溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)也相同的任何溶液里含有溶質(zhì)的質(zhì)量相同
兩者的關(guān)系
總結(jié)：物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的換算：
（w為溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)）
三、一定物質(zhì)的量濃度溶液配制
(一)容量瓶的使用及注意事項
實驗室配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液一般用容量瓶。比較常用的容量瓶的規(guī)格有100mL、250mL、500mL和l000mL。
1．容量瓶為細頸、梨形玻璃容器，帶有磨口玻璃塞。
容量瓶瓶口配有磨口玻璃塞或橡膠塞。容量瓶上標有刻度線、適用溫度、容量。使用前一定要檢查容量瓶是否漏液，方法是：向瓶內(nèi)加一定量水，塞好瓶塞，用左手食指頂住瓶塞，右手托住瓶底，將容量瓶倒置，看是否有水漏出。如不漏水，再將瓶塞旋轉(zhuǎn)180°，重復上述操作，兩次均不漏水的容量瓶才能使用。
2．注意事項：
（1）配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，是將一定質(zhì)量或體積的溶質(zhì)按溶液的體積在選定的容量瓶中定容，因而完全不需要計算水的用量。
（2）不能用容量瓶配制任意體積的一定物質(zhì)的量濃度的溶液，這是因為容量瓶的規(guī)格是固定的，配制溶液時要根據(jù)所需溶液的體積選擇合適的容量瓶。
（3）不能用容量瓶溶解、稀釋或久貯溶液（尤其堿性溶液），更不可在容量瓶中進行化學反應(yīng)。配制完溶液后，應(yīng)將溶液倒入干燥、潔凈的試劑瓶中。
（二）一定物質(zhì)的量濃度的溶液配制步驟
由固體配制溶液（需確定溶質(zhì)的質(zhì)量）和由濃溶液配制稀溶液（需確定要量取的濃溶液體積）。
1.儀器通常有：
容量瓶（注意規(guī)格）、托盤天平（固體配制溶液）或滴定管（用濃溶液配制稀溶液）、量筒（用于量取溶劑）、燒杯（溶解）、玻璃棒（攪拌、引流）、膠頭滴管（用于定容）、藥匙（溶質(zhì)是固體時使用）。
2．一定物質(zhì)的量濃度的溶液的配制步驟：
（1）計算；
（2）稱量（固體溶質(zhì)用托盤天平進行稱取，液體溶質(zhì)用量筒量取）；
（3）溶解或稀釋；
注意：溶液注入容量瓶前要使其溫度恢復到室溫，這是因為熱的溶液轉(zhuǎn)入容量瓶會使所配的溶液的體積偏小（玻璃的膨脹系數(shù)小于液體），所配溶液濃度偏大。
（4）轉(zhuǎn)移（將溶液轉(zhuǎn)入容量瓶內(nèi)）；
注意：向容量瓶中注入液體時，應(yīng)沿玻璃棒注入，且玻璃棒下端應(yīng)靠在容量瓶刻度線以下的內(nèi)壁上，以防注入操作時液體流出，造成溶質(zhì)損失。
（5）洗滌（洗滌玻璃棒和燒杯）；
注意：溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶時，要用玻璃棒引流，并用蒸餾水洗滌燒杯及玻璃棒（上面粘有少量溶質(zhì)）2～3次，將洗滌液移入容量瓶。
（6）定容:要使視線與瓶內(nèi)溶液凹液面的最低處相切。
注意：a.當容量瓶中液面上升到離刻度線1～2cm處，要改用膠頭滴管加入蒸餾水，防止液面超過刻度線。若加水定容時超過刻度線，必須重新配制。b.定容后的溶液要注意反復搖勻。靜置后若發(fā)現(xiàn)液面下降，稍低于標線，不要再加蒸餾水，否則會引起結(jié)果偏低。如果搖勻后灑出幾滴，溶液的濃度不變。c.洗滌容量瓶后留在瓶內(nèi)的少量水不必烘干，因為最后定容時也要加水。
（7）移液并貼好標簽。
3．配制流程圖。
（三）配制誤差分析
根據(jù)判斷。其他正常時，凡是使m或n增大的因素，使c偏大；凡是使m或n減小的因素，使c偏小；凡是使V增大的因素，使c偏小；凡是使V減小的因素，使c偏大。
1．若稱量固體溶質(zhì)時，操作無誤，但所有砝碼生銹，m偏大，結(jié)果偏高。
2．若沒有洗滌燒杯內(nèi)壁，使n偏小，結(jié)果偏低。
3．若容量瓶中有少量蒸餾水或定容后反復搖勻發(fā)現(xiàn)液面低于刻度，則對結(jié)果無影響。
4．仰視刻度線（圖甲）。由于操作時是以刻度線為基準加水，從下向上看，最先看見的是刻度線，刻度線低于液面的實際刻度，故加水量偏多，導致溶液體積偏大，結(jié)果偏低。
5．俯視刻度線（圖乙）。恰好與（4）相反，刻度線高于液面的實際刻度，使得加水量偏小，結(jié)果偏高。
以配制一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液為例分析以下操作：
能引起誤差的一些操作
過程分析
對c
的影響
m
V
稱量時間過長
減小
不變
偏低
用濾紙稱NaOH
減小
不變
偏低
向容量瓶注液時少量流出
減小
不變
偏低
未洗燒杯和玻璃棒
減小
不變
偏低
定容時，水加多后用滴管吸出
減少
不變
偏低
定容搖勻時液面下降再加水
不變
增大
偏低
定容時俯視讀數(shù)(讀刻度)
不變
減小
偏高
定容時仰視讀刻度
不變
增大
偏低
要點四、有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計算
(1)溶液的稀釋與混合
①稀釋
稀釋前后，溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變c1V1=c2V2
②混合
c1V1+c2V2=c混V混
a．混合后溶液體積V混=V1+V2(兩溶液濃度相同或差別較小或稀溶液混合)
b．混合物溶液體積改變(兩溶液濃度差別較大)
(2)物質(zhì)的量濃度c(B)與溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)(w)的換算
M：溶質(zhì)B的摩爾質(zhì)量ρ：溶液密度(g·mL－1)
(3)飽和溶液物質(zhì)的量濃度與溶解度(S)的換算
【ρ：飽和溶液密度(g·mL－1)M：溶質(zhì)B的摩爾質(zhì)量(g·mol－1)】
(4)標準狀況下氣體溶于水所得溶液的物質(zhì)的量濃度
標準狀況下，VL氣體溶于V(H2O)L中，所得溶液密度為ρ(g·mL－1)則：
注意：
①溶液體積的單位是L，ρ的單位是g·mL－1時，利用計算V(溶液)時注意單位換算。
②當氣體作為溶質(zhì)溶于水時，溶液的體積不等于氣體體積和溶劑體積之和，也不等于溶劑的體積，而應(yīng)該是。
③濃度差別較大的兩溶液或濃溶液加水稀釋時，混和后溶液的體積。
【典型例題】
一、物質(zhì)的量濃度概念
例1．下列關(guān)于0．2mol/L硝酸鉀溶液的敘述中，正確的是
A．1L該溶液中含硝酸鉀202g
B．100mL該溶液中含硝酸鉀0．02mol
C．從1L該溶液中取出500mL后，剩余溶液的濃度為0．1mol/L
D．1L水中溶解0．2mol硝酸鉀，即可配得0．2mol/L硝酸鉀溶液
【答案】B
【解析】A、1L0．2mol/L硝酸鉀溶液中溶質(zhì)硝酸鉀質(zhì)量=1L×0．2mol/L×101g/mol=20．2g，故A錯誤；B、100mL0．2mol/L硝酸鉀溶液中含硝酸鉀物質(zhì)的量=0．1L×0．2mol/L=0．02mol，故B正確；C、溶液時均一穩(wěn)定的分散系，溶質(zhì)濃度與溶液體積無關(guān)，從1L該溶液中取出500mL后，剩余溶液的濃度為0．2mol/L，故C錯誤；D、1L水中溶解0．2mol硝酸鉀，得到溶液體積大于1L，配得硝酸鉀溶液濃度小于0．2mol/L，故D錯誤；故選B。
二、一定物質(zhì)的量濃度溶液配制
例2．實驗室中需要配制2mol/L的NaCl溶液950mL，配制時應(yīng)選用的容量瓶的規(guī)格和稱取NaCl質(zhì)量分別是
A．950mL，111．2g
B．500mL，117g
C．1000mL，117g
D．1000mL，111．2g
【答案】C
【解析】容量瓶在實驗室中常見的規(guī)格有50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等，配制950mL的溶液，為減小誤差，應(yīng)該一次性配制完成，故應(yīng)選用稍大于950mL，即選用1000mL容量瓶；配制2mol/L的NaCl溶液1000mL需氯化鈉的質(zhì)量為：2mol/L×1L×58．5g/mol═117．0g，故選C。
例3．某化學實驗小組需用480mL0.5mol/L的硫酸銅溶液，請回答下列問題：
（1）如果用膽礬(CuSO4·5H2O)來配制，需用膽礬的質(zhì)量為________g。
（2）下面是配制硫酸銅溶液過程中的5個操作步驟：①向盛有膽礬的燒杯中加入20mL蒸餾水使其溶解；②繼續(xù)往容量瓶中加蒸餾水，至液面距刻度線1～2cm處；③將燒杯中的溶液沿玻璃棒注入500mL容量瓶中；④向燒杯中加入少量的蒸餾水，洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒2～3次后移入容量瓶中，輕輕搖動容量瓶，使溶液混合均勻；⑤改用膠頭滴管加蒸餾水至刻度線，蓋好瓶塞，反復上下顛倒，搖勻。正確的操作順序為__________________(填序號)。
（3）上述操作中，①、③都用到玻璃棒，其作用分別為________、________。
（4）下列操作會導致所配硫酸銅溶液物質(zhì)的量濃度偏低的是________(填序號，下同)；對所配溶液物質(zhì)的量濃度無影響的是________。
①在燒杯中攪拌溶液時，有少量液體濺出
②定容搖勻后，發(fā)現(xiàn)溶液液面低于刻度線，又滴加蒸餾水至刻度線
③容量瓶使用前未進行干燥
④所使用的容量瓶剛用某種濃度的硫酸銅溶液潤洗過
⑤定容后，塞好瓶塞搖勻，裝入用蒸餾水洗凈的試劑瓶中
⑥沒有洗滌溶解時所用的燒杯和玻璃棒
【答案】（1）62.5（2）①③④②⑤（3）攪拌（或加速溶解、攪拌，加速溶解）；引流（4）①②⑤⑥；③
【解析】（1）因為沒有480mL的容量瓶，所以需用480mL0.5mol/L的硫酸銅溶液，配制的溶液體積為500mL，膽礬的質(zhì)量＝0.5L×0.5mol/L×250g/mol＝62.5g
（2）配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，應(yīng)按照溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容的步驟進行，所以正確的操作順序為：①③④②⑤。
（3）①為溶質(zhì)的溶解，玻璃棒的作用是：攪拌（或加速溶解、攪拌，加速溶解）；③為把溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中，玻璃棒的作用是：引流。
（4）①在燒杯中攪拌溶液時，有少量液體濺出，造成溶質(zhì)損失，則所配制溶液的濃度偏低；②定容搖勻后，發(fā)現(xiàn)溶液液面低于刻度線，又滴加蒸餾水至刻度線，造成溶液的體積變大，則所配制溶液的濃度偏低；③容量瓶使用前未進行干燥，對溶液的濃度不產(chǎn)生影響；④所使用的容量瓶剛用某種濃度的硫酸銅溶液潤洗過，造成溶質(zhì)的質(zhì)量變大，則所配制溶液的濃度偏高；⑤定容后，塞好瓶塞搖勻，裝入用蒸餾水洗凈的試劑瓶中，試劑瓶含有蒸餾水，稀釋了溶液，則]所配制溶液的濃度偏低；⑥沒有洗滌溶解時所用的燒杯和玻璃棒，造成溶質(zhì)損失，則所配制溶液的濃度偏低。故導致所配硫酸銅溶液物質(zhì)的量濃度偏低的是①②⑤⑥，對所配溶液物質(zhì)的量濃度無影響的是③。
三：有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計算
(1)物質(zhì)的量濃度c(B)與溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)(w)的換算
例4．體積為V(mL)、密度為ρ(g·cm－3)的溶液，含有摩爾質(zhì)量為M的溶質(zhì)質(zhì)量為m(g)，物質(zhì)的量濃度為c，質(zhì)量分數(shù)為w。下列表達式中不正確的是()
【答案】B
【解析】已知溶質(zhì)摩爾質(zhì)量、質(zhì)量分數(shù)和溶液密度時，的含義為1L溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量；若已知溶質(zhì)摩爾質(zhì)量、溶液的物質(zhì)的量濃度和溶液密度時，可計算出溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)，其含義為1L溶液中，溶質(zhì)占溶液的質(zhì)量分數(shù)，故A、C選項正確；B選項中求溶質(zhì)質(zhì)量，應(yīng)通過溶液體積、密度、質(zhì)量分數(shù)三者相乘而得，即m＝V·ρ·w，故B選項錯誤；D選項是根據(jù)物質(zhì)的量濃度的定義，由溶質(zhì)質(zhì)量、溶質(zhì)摩爾質(zhì)量和溶液體積計算而得，即
，故D選項正確。
(2)標準狀況下氣體溶于水所得溶液的物質(zhì)的量濃度
例7．將標準狀況下aLNH3溶解于1000g水中，所得氨水的物質(zhì)的量濃度為bmol·L－1，此氨水的密度(g·cm－3)為()
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】
(3)飽和溶液物質(zhì)的量濃度與溶解度(S)的換算
例5．相對分子質(zhì)量為a的某物質(zhì)在室溫下的溶解度為bg，此時測得飽和溶液的密度為cg·cm-3，則該飽和溶液的物質(zhì)的量濃度是
A．mol·L-1
B．mol·L-1
C．mol·L-1
D．mol·L-1
【答案】A
【解析】該物質(zhì)在室溫下的溶解度為bg，所以飽和溶液的質(zhì)量分數(shù)為，飽和溶液的密度為cg?cm-3，該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量為a，所以該飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為mol/L=mol/L，故選A。
