摩尔浓度是每立方分米溶液中溶质的摩尔数:摩尔浓度 = n / V,单位 mol dm−3。以 g dm−3 计的浓度是每立方分米的溶质质量。
体积必须以 dm 立方为单位,所以 cm 立方要除以 1000。
浓度题贯穿整个酸、碱与盐一章,并延伸到滴定,所以在 SPM化学 里稳定出现。我们的一对一网课老师会确保你能在两种表述浓度的方式之间自如移动,摩尔浓度与克每立方分米,并且永远不会在 cm 立方换 dm 立方上栽跟头。
什么时候用到它
当一道题涉及溶液时就用摩尔浓度:配制它、稀释它,或在滴定中让它反应。以 g dm−3 计的浓度是同一概念的日常质量版本,你常常需要在两者间换算。
公式
摩尔浓度 (mol dm−3):摩尔浓度 = n / V
- n = 溶质摩尔数,单位 mol
- V = 溶液体积,单位 dm 立方 (dm3)
浓度 (g dm−3):浓度 = 溶质质量 (g) / V (dm3)
两者相关,因为 n = 质量 / 摩尔质量,所以摩尔浓度 x 摩尔质量 = 以 g dm−3 计的浓度。
单位
摩尔浓度的单位是 mol dm−3;浓度的单位是 g dm−3。体积必须以 dm 立方为单位。
cm 立方换 dm 立方要除以 1000(250 cm3 = 0.25 dm3)。
仔细读题目的用词
浓溶液在相同体积里含有更多溶质;稀溶液则较少。这两个词本身都不告诉你一个数字,所以考试总会给你摩尔数和体积、或质量和体积,并期望你把它们结合起来。
要留意描述溶质被溶解、并「配至」某一体积的题目:所述的那个体积是溶液的体积,也是你要用的那个,而不是你最初的水的体积。「用蒸馏水配至 250 cm3」这句话,就是最终体积为 0.25 dm3 的信号。
例题一(易):氯化钠
把 0.5 mol 氯化钠溶解,配成 2 dm3 溶液。求摩尔浓度。
- 第一步,摩尔浓度 = n / V = 0.5 / 2。
- 第二步,摩尔浓度 = 0.25 mol dm−3。
例题二(中):由质量求氢氧化钠溶液
把 4 g 氢氧化钠 NaOH 溶解,配成 500 cm3 溶液。求摩尔浓度。
(NaOH 的 M = 40 g mol⁻¹。)
- 第一步,摩尔数:n = m / M = 4 / 40 = 0.1 mol。
- 第二步,换算体积:500 cm3 = 0.5 dm3。
- 第三步,摩尔浓度 = n / V = 0.1 / 0.5 = 0.2 mol dm−3。
例题三(SPM 水平):配制目标溶液所需的质量
配制 250 cm3 浓度为 0.1 mol dm−3 的碳酸钠 Na2CO3 溶液需要多少质量?(Na2CO3 的 M = 106 g mol⁻¹。
)
- 第一步,换算体积:250 cm3 = 0.25 dm3。
- 第二步,所需摩尔数:n = 摩尔浓度 x V = 0.1 x 0.25 = 0.025 mol。
- 第三步,质量:m = n x M = 0.025 x 106 = 2.65 g。
所以你称出 2.65 g。这套「由目标浓度倒推」的做法,正是标准溶液题所问的。
常见陷阱
- 把体积留在 cm 立方。总要先换成 dm 立方(除以 1000)。
- 把摩尔浓度 (mol dm−3) 与浓度 (g dm−3) 弄混;核对答案要哪个单位。
- 用了加入的水的体积、而不是溶液的总体积。
- 题目给克时忘了质量换摩尔数这一步。
- 漏掉单位,而评分方案是给单位分的。
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