物质的量浓度计算策略

四川 卢敬萱

物质的量浓度计算策略

四川 卢敬萱

物质的量浓度计算涉及的概念较多（如物质的量、质量、摩尔质量、气体的摩尔体积等），是考试重点考查的知识点，为了快速、准确解答物质的量浓度计算问题，本文提供四种有效策略，并匹配相应类型试题。

一、“定义式”策略

1．基本型

例1 20g密度为d g/cm3的硝酸钙溶液中，含有1g Ca2＋离子，则NO－3离子的物质的量浓度为（ ）

2．信息型

例2 用1 000g溶剂中所含溶质的物质的量来表示的溶液浓度叫作质量物质的量浓度，其单位是mol/kg。 5mol/kg的硫酸的密度是1．29g/cm3，则其物质的量浓度是（ ）

A．3．56mol/L B．5．23mol/L

C．5．00mol/L D．4．33mol/L

3．溶质气体型

例3 在标准状况下，将VL A气体（摩尔质量是Mg/mol）溶于0．1L水中，所得溶液的密度为dg/cm3，则此溶液的物质的量浓度为（ ）

二、守恒策略

1．电荷守恒型

溶液呈电中性，阳离子所带正电荷总数（即离子浓度乘以离子所带电荷数）等于阴离子所带负电荷总数。一般计算多种离子缺少一种离子情况。

例4 已知在Na2SO4、K2SO4、MgCl2的混合液中，c（Na＋）＝0．1mol/L，c（K＋）＝0．2mol/L，c（Cl－）＝0．4mol/L，c（SO24－）＝0．1mol/L，则c（Mg2＋）为______。

【解析】根据溶液中阴阳离子所带的正负电荷总数相等，则有c（Na＋）＋c（K＋）＋2c（Mg2＋）＝c（Cl－）＋2c（SO2－4），即：0．1mol/L×1＋0．2mol/L×1＋2c（Mg2＋）＝0．4mol/L×1＋0．1mol/L×2，解得：c（Mg2＋）＝0．15mol/L。

2．稀释守恒型

稀释前后“溶质的物质的量相等”，即c1V1＝c2V2（其中c1、c2是稀释前后溶质的物质的量浓度，V1、V2是稀释前后溶液的体积）。

3．浓缩守恒型

例6 将a%的某物质的水溶液加热蒸发掉mg水（溶质不挥发、且蒸发过程无溶质析出），所得溶液体积为VL，溶质的质量分数为蒸发前的2倍，设溶质的相对分子质量为M，则蒸发后所得溶液的物质的量浓度为（ ）

【解析】设蒸发前溶液的质量为xg，浓缩蒸发溶质的质量不变：xg×a%＝（x－m）×2a%，

三、换算策略

（1）已知物质的量浓度求算溶质质量分数：取溶液1L，溶质的物质的量为n＝1L×c mol/L＝c mol溶质的质量为m（溶质）＝n×M＝cM，溶液的质量为m（溶液）＝1 000mL× ρg/cm3，

1．直接运用型

例7 某氯化镁溶液的密度为1．18g·cm－3，其中镁离子的质量分数为5．1%，500mL该溶液中Cl－的物质的量浓度约等于（ ）

A．5mol·L－1

B．2．5mol·L－1

C．2．1mol·L－1

D．1．27mol·L－1

【解析】根据镁离子的质量分数和密度计算Mg2＋物质的量浓度，

根据化学式MgCl2，c（Mg2＋）∶c（Cl－）＝1∶2，c（Cl－）＝5mol/L。答案选A。

2．公式变化型

例8 质量分数为a的某物质的溶液mg与质量分数为b的该物质的溶液n g混合后，蒸发掉pg水，得到的溶液密度为q g/cm3（此过程中无溶质析出），物质的量浓度为c mol/L。则溶质的相对分子质量为（ ）

3．相比相除型

例9 向质量分数为2a%，体积为10mL物质的量浓度为c1mol/L的稀H2SO4中加入V mL的水，使之质量分数变为a%，此时物质的量浓度为c2mol/L，则下列关系正确的是（ ）

A．V＞10 2c2＝c1

B．V＜10 2c2＞c1

C．V＞10 2c2＜c1

D．V＞10 2c2＞c1

四、溶液均一策略

溶液具有均一性和稳定性，物质的量浓度与体积无关，溶质的物质的量与浓度和体积有关。

例10 把11．7g NaCl固体放入500mL的烧杯中，加入150mL蒸馏水搅拌至完全溶解，然后将溶液全部转移到容器M中，再用蒸馏水稀释至完全充满；从中取出溶液100mL，该溶液恰好与50mL 0．40mol/L AgNO3溶液完全反应。则M的体积为（ ）

A．100mL B．250mL

C．500mL D．1L

【解析】NaCl和AgNO3反应方程式为NaCl＋AgNO3AgCl↓＋NaNO3，根据方程式知，二者反应时氯化钠和硝酸银物质的量相等，c（NaCl）·V（NaCl）＝c（AgNO3）·V（AgNO3），100mL溶液中c（NaCl）＝0．20mol/L，同一溶液物质的量浓度相等，所以M的体积。答案选D。

（作者单位：四川大学华西药学院）