《溶液的浓度计算》课件

溶液的浓度计算欢迎来到关于溶液浓度计算的演示！本次课程将深入探讨溶液浓度的各种计算方法，帮助你掌握溶液浓度在化学、生物、环境科学等领域的实际应用我们将从基础概念入手，逐步讲解各种浓度单位的定义、计算公式及换算方法，并通过实例分析和练习题巩固所学知识目录溶液的定义和组成•溶质、溶剂的概念•溶液的种类气态、液态、固态•浓度单位介绍•质量百分比浓度定义及计算•%摩尔浓度定义及计算•mol/L体积百分比浓度定义及计算•%和定义及计算•ppm ppb浓度单位之间的换算•溶液的稀释与浓缩•混合溶液的浓度计算•温度、压力对浓度的影响•实际应用案例•常见错误及练习题•溶液的定义和组成定义组成溶液是一种或多种物质分散在另一种物质中形成的均

一、溶液由溶质和溶剂组成溶质是被溶解的物质，可以是固稳定的混合物溶液具有均一性、稳定性、透明性等特点体、液体或气体溶剂是溶解溶质的物质，通常是液体，例如，食盐溶解在水中形成的盐水，就是一种常见的溶但也可以是气体或固体溶质分散在溶剂中，形成均匀的液混合物溶质、溶剂的概念溶质Solute1溶质是在溶液中被溶解的物质它可以是固体，如食盐或糖；也可以是液体，如酒精；还可以是气体，如二氧化碳溶质在溶剂中分散成单个分子或离子溶剂Solvent2溶剂是溶解溶质的物质通常情况下，溶液中含量较多的物质被认为是溶剂常见的溶剂包括水、酒精、乙醚等水是一种优良的溶剂，能够溶解许多离子化合物和极性分子溶液的种类气态、液态、固态气态溶液液态溶液固态溶液气态溶液是指溶质和溶剂都为气体的溶液态溶液是指溶剂为液体的溶液，溶质固态溶液是指溶剂为固体的溶液，溶质液例如，空气就是一种典型的气态溶可以是固体、液体或气体例如，盐水可以是固体、液体或气体例如，合金液，其中氮气是溶剂，氧气和其他气体（固体溶质）、酒精溶液（液体溶质）就是一种常见的固态溶液，如黄铜是铜是溶质和碳酸饮料（气体溶质）都是液态溶液和锌的固态溶液浓度单位介绍质量百分比浓度%表示溶质质量占溶液质量的百分比，常用于表示一般溶液的浓度摩尔浓度mol/L表示单位体积溶液中所含溶质的摩尔数，常用于化学反应中的浓度计算体积百分比浓度%表示溶质体积占溶液体积的百分比，常用于表示液体混合物的浓度ppm和ppbppm百万分之一和ppb十亿分之一是极低浓度单位，常用于环境监测和痕量分析质量百分比浓度定义%质量百分比浓度是指溶质的质量占溶液总质量的百分比它是表示溶液浓度的常用方法之一，尤其适用于固体溶质溶解在液体溶剂中的情况质量百分比浓度不受温度变化的影响，因为质量不会随温度变化而变化质量百分比浓度通常用符号表示，计算时需要确保溶质和溶液的质量单位一致，例如都使用克（）或千克（）通“%”g kg过质量百分比浓度，可以方便地计算配制一定浓度溶液所需的溶质质量质量百分比浓度计算公式%质量百分比浓度的计算公式如下质量百分比浓度溶质质量溶液质量%=/×100%其中溶质质量指被溶解的物质的质量•溶液质量指溶质和溶剂的总质量•例如，如果将克食盐溶解在克水中，则溶液的质量百分比浓度为克克克109010/10+90×100%=10%质量百分比浓度实例分析%例题要配制克质量百分比浓度为的葡萄糖溶液，需要5005%多少克葡萄糖？计算根据公式溶质质量溶液质量质量百分比浓度，可=×得葡萄糖质量克克=500×5%=25结论因此，需要克葡萄糖溶解在克水中才能配制成所25475需的溶液摩尔浓度定义mol/L摩尔浓度，也称为物质的量浓度，是指单位体积溶液中所含溶质的摩尔数它是化学实验和研究中常用的浓度表示方法摩尔浓度用符号或表示，表示每升溶液中含有多少摩尔的溶质“mol/L”“M”摩尔浓度能够直接反映溶液中溶质的物质的量，便于进行化学反应的计算，例如滴定实验与质量百分比浓度相比，摩尔浓度更能准确地描述溶液中溶质的含量摩尔浓度计算公式mol/L摩尔浓度的计算公式如下摩尔浓度溶质的摩尔数溶液的体积mol/L=/L其中溶质的摩尔数指溶质的物质的量，单位为摩尔（）•mol溶液的体积指溶液的总体积，单位为升（）•L计算溶质的摩尔数需要知道溶质的质量和摩尔质量摩尔质量可以通过查阅元素周期表或相关化学手册获得摩尔浓度实例分析mol/L计算溶质的摩尔数氢氧化钠的摩尔质量为克摩尔40/2溶质的摩尔数克克摩尔=4/40/=

0.1例题摩尔1将克氢氧化钠（）溶解在水中4NaOH，配制成毫升溶液，求该溶液250计算摩尔浓度的摩尔浓度溶液的体积毫升升摩=250=

0.25尔浓度摩尔升3=

0.1/

0.25=

0.4mol/L体积百分比浓度定义%体积百分比浓度是指溶质的体积占溶液总体积的百分比它主要用于表示液体溶质溶解在液体溶剂中的溶液浓度例如，酒精溶液的浓度通常用体积百分比浓度表示体积百分比浓度用符号表示，计算时需要确保溶质和溶液的体“%V/V”积单位一致与质量百分比浓度相比，体积百分比浓度更容易测量，特别是在液体混合物中体积百分比浓度计算公式%体积百分比浓度的计算公式如下体积百分比浓度溶质体积溶液体积%=/×100%其中溶质体积指被溶解的液体物质的体积•溶液体积指溶质和溶剂混合后的总体积•例如，如果将毫升酒精加入到毫升水中，溶液的总体积为毫升，则酒精溶液的体积百分比浓度为毫升毫升208010020/100×100%=20%体积百分比浓度实例分析%例题1要配制毫升体积百分比浓度为的酒精溶液，需要多少毫升酒精？20075%计算2根据公式溶质体积溶液体积体积百分比浓度，可得酒精体积毫=×=200升毫升×75%=150结论3因此，需要毫升酒精加入到毫升水中才能配制成所15050需的溶液和定义ppm ppb百万分之一十亿分之一ppmppb表示溶质在溶液中的浓度为百万分之表示溶质在溶液中的浓度为十亿分之一ppm partsper millionppb partsper billion一通常用于表示非常低的浓度，例如污染物在水中的含比更小，用于表示极低的浓度，例如某些有毒物质ppm量在环境中的含量和计算公式ppm ppb和的计算公式如下ppm ppb溶质质量溶液质量ppm=/×10^6溶质质量溶液质量ppb=/×10^9在稀溶液中，溶液的密度接近于溶剂的密度，因此可以近似认为溶质质量溶液体积ppm≈/mL溶质质量溶液体积ppb≈/L其中，溶质质量的单位通常为毫克（）mg和实例分析ppm ppb例题某饮用水中含有毫克升的铅，求铅的浓度用表示

0.5/ppm是多少？计算由于升水约为千克，因此毫克升相当于毫克千

110.5/

0.5/克毫克克ppm=

0.5/1000×10^6=

0.5ppm结论因此，该饮用水中铅的浓度为

0.5ppm浓度单位之间的换算质量百分比浓度和摩尔浓度质量百分比浓度和摩尔浓度之间可以相互换算换算公式如下摩尔浓度质量百分比浓度溶液密度溶质的摩尔质量=××10/质量百分比浓度摩尔浓度溶质的摩尔质量溶液密度=×/×10其中溶液密度指单位体积溶液的质量，单位为克毫升•/g/mL溶质的摩尔质量指摩尔溶质的质量，单位为克摩尔•1/g/mol浓度单位之间的换算体积百分比浓度和摩尔浓度体积百分比浓度1溶液密度2摩尔质量3摩尔浓度4体积百分比浓度和摩尔浓度之间的换算涉及到溶液密度和溶质的摩尔质量通常需要知道溶液的密度才能进行准确换算换算过程相对复杂，需要仔细计算各个参数具体换算公式可以根据具体情况进行推导，但基本思路是利用溶液密度将体积转化为质量，再利用溶质的摩尔质量将质量转化为摩尔数，从而计算出摩尔浓度浓度单位之间的换算和摩尔浓ppm度稀溶液假设1在稀溶液中，可以近似认为溶液的密度等于溶剂的密度（通常为水的密度，即克毫升）1/转质量浓度ppm2首先，将转换为质量浓度（毫克升或克立方米）ppm//质量浓度转摩尔浓度3然后，利用溶质的摩尔质量，将质量浓度转换为摩尔浓度（摩尔升）/溶液的稀释与浓缩稀释1指向溶液中加入溶剂，使溶液浓度降低的过程稀释过程中，溶质的量不变，溶液的体积增加浓缩2指通过蒸发溶剂或其他方法，使溶液中溶质的浓度增加的过程浓缩过程中，溶质的量不变，溶液的体积减小稀释公式原理C1V1=C2V2稀释公式基于以下原理在稀释过程中，溶质的量保持不变其中C1V1=C2V2稀释前溶液的浓度•C1稀释前溶液的体积•V1稀释后溶液的浓度•C2稀释后溶液的体积•V2该公式适用于任何浓度单位，只要和使用相同的单位，和使用相同的单位即可C1C2V1V2稀释公式实例分析C1V1=C2V2例题计算结论将毫升的盐酸溶液稀释到根据公式，可得因此，稀释后盐酸溶液的浓度为1002mol/L500C1V1=C2V22mol/L×

0.4毫升，求稀释后盐酸溶液的浓度，解得100mL=C2×500mL C2=

0.4mol/L mol/L浓缩溶液蒸发导致浓度变化蒸发溶剂当溶液蒸发溶剂时，溶质的量不变，但溶液的体积减小，导致浓度增加这种现象常用于制备高浓度溶液浓度变化蒸发过程中，可以通过计算溶剂蒸发前后的体积变化，来确定溶液浓度的变化需要注意的是，蒸发过程中可能会有溶质析出，影响计算结果浓缩计算实例计算溶质质量溶质质量毫升克毫升=200×10%×1/2克（假设溶液密度为克毫升）=201/例题1将毫升的食盐溶液蒸发掉20010%50毫升水，求浓缩后食盐溶液的质量计算浓缩后浓度百分比浓度浓缩后溶液质量毫升毫升=200-50毫升浓缩后浓度克3=150=20/150毫升×100%≈

13.3%混合溶液的浓度计算相同溶质1当混合的溶液含有相同的溶质时，可以直接计算混合后溶液的总溶质质量和总体积，然后计算混合溶液的浓度不同溶质2当混合的溶液含有不同的溶质时，需要分别计算每种溶质的质量，然后计算混合溶液中每种溶质的浓度如果溶质之间发生反应，还需要考虑反应的影响混合溶液浓度相同溶质计算总溶质质量计算总体积将各个溶液中溶质的质量相将各个溶液的体积相加，得加，得到混合溶液的总溶质到混合溶液的总体积需要质量注意的是，混合过程中体积可能会发生变化，但通常可以忽略不计计算混合溶液浓度利用总溶质质量和总体积，计算混合溶液的浓度例如，质量百分比浓度或摩尔浓度混合溶液浓度不同溶质无反应计算每种溶质的质量1分别计算各个溶液中每种溶质的质量计算总体积2将各个溶液的体积相加，得到混合溶液的总体积计算每种溶质的浓度3利用每种溶质的质量和总体积，分别计算混合溶液中每种溶质的浓度混合溶液浓度计算实例计算总溶质的摩尔数100mL×1mol/L+200mL×

0.5mol/L=

20.1mol+

0.1mol=

0.2mol例题1将毫升的盐酸溶液与1001mol/L200毫升的盐酸溶液混合，求

0.5mol/L计算混合溶液的浓度混合后盐酸溶液的浓度混合溶液的总体积=100mL+200mL混合溶液的浓度=300mL=

0.3L=

30.2mol/

0.3L≈

0.67mol/L温度对浓度的影响体积变化溶解度温度变化会导致溶液的体积发生变化，从而影响浓度通温度还会影响溶质的溶解度对于某些溶质，温度升高，常情况下，温度升高，溶液体积膨胀，浓度降低；温度降溶解度增加；对于另一些溶质，温度升高，溶解度降低低，溶液体积收缩，浓度升高溶解度的变化会直接影响溶液的浓度溶解度与温度的关系溶解度曲线1温度升高溶解度增大2温度降低溶解度减小3溶解度是指在一定温度下，克溶剂中溶解某种溶质达到饱和状态时所溶解的溶质的质量溶解度与温度密切相关，通常100用溶解度曲线来表示溶解度与温度的关系大多数固体溶质的溶解度随温度升高而增大，但也有少数固体溶质的溶解度随温度升高而减小气体的溶解度通常随温度升高而减小温度变化引起的浓度变化计算确定温度变化1首先，确定溶液温度的变化量计算体积变化2利用溶液的热膨胀系数，计算溶液体积的变化量计算浓度变化3根据体积变化量，计算浓度变化需要注意的是，如果溶解度发生变化，还需要考虑溶解度变化的影响压力对浓度的影响气体溶解度气体溶解度1压力主要影响气体在液体中的溶解度对于气体溶质，压力越大，溶解度越高；压力越小，溶解度越低亨利定律2气体在液体中的溶解度与气体的分压成正比这一规律被称为亨利定律亨利定律介绍定律内容公式表达在一定温度下，气体在液体中的溶解度与该气体的分压成亨利定律可以用公式表示为，其中为气体在液体S=kP S正比即气体的溶解度越大，该气体的分压也越大中的溶解度，为该气体的分压，为亨利常数P k压力变化引起的浓度变化计算确定压力变化首先，确定气体分压的变化量计算溶解度变化利用亨利定律，计算气体溶解度的变化量计算浓度变化根据溶解度变化量，计算气体在溶液中的浓度变化实际应用实验室试剂配制标准溶液在实验室中，经常需要配制各种标准溶液，用于定量分析实验标准溶液的浓度需要精确控制，以保证实验结果的准确性试剂配制试剂的配制也需要准确计算浓度，以确保实验的顺利进行例如，配制缓冲溶液、指示剂溶液等实际应用工业生产化工生产1在化工生产过程中，各种反应物的浓度需要严格控制，以保证反应的效率和产品的质量食品加工2在食品加工过程中，各种添加剂的浓度需要严格控制，以保证食品的安全和口感制药工业3在制药工业中，药物的浓度需要严格控制，以保证药物的疗效和安全性实际应用环境保护大气监测在大气监测中，需要检测各种有害2气体的浓度，以评估空气的污染程水质监测度1在水质监测中，需要检测各种污染物的浓度，以评估水体的污染程度土壤监测在土壤监测中，需要检测各种重金属和有机污染物的浓度，以评估土3壤的污染程度实际应用医学领域药物浓度体液分析在医学领域，需要精确控制药物的浓度，以保证治疗效果在体液分析中，需要检测各种体液中的成分浓度，以辅助和减少副作用例如，血液中的药物浓度需要维持在一定诊断疾病例如，血液中的葡萄糖浓度、尿液中的蛋白质范围内，才能发挥最佳疗效浓度等浓度计算的常见错误单位混淆忽略体积变化12混淆不同的浓度单位，例在稀释或混合溶液时，忽如质量百分比浓度和摩尔略体积变化，导致计算错浓度，导致计算错误误单位不统一3在计算过程中，单位不统一，例如质量单位使用克，体积单位使用毫升，导致计算错误错误理解混淆不同浓度单位质量百分比浓度摩尔浓度质量百分比浓度表示溶质质摩尔浓度表示单位体积溶液量占溶液质量的百分比，与中溶质的摩尔数，与溶质的溶质的摩尔质量无关摩尔质量密切相关错误示例直接将质量百分比浓度代入摩尔浓度的计算公式，会导致严重的计算错误必须先将质量转化为摩尔数，才能计算摩尔浓度错误计算忽略体积变化溶液混合稀释过程在混合溶液时，通常假设总体积等于各溶液体积之和，但在稀释过程中，加入溶剂可能会导致溶液总体积略有变化实际情况中可能会有体积变化特别是当混合不同种类的如果对精度要求较高，需要考虑体积变化的影响溶液时，体积变化可能比较明显错误处理单位不统一质量单位1质量单位必须统一，例如都使用克（）或千克（）g kg体积单位2体积单位必须统一，例如都使用毫升（）或升（）mL L浓度单位3浓度单位必须明确，例如质量百分比浓度必须用表“%”示，摩尔浓度必须用或表示“mol/L”“M”浓度计算练习题简单将克食盐溶解在克水中，求溶液的质量百分比浓度

1.545将克氢氧化钠溶解在水中，配制成毫升溶液，求溶液的摩尔浓

2.10500度（氢氧化钠的摩尔质量为克摩尔）40/将毫升酒精加入到毫升水中，求溶液的体积百分比浓度

3.2575浓度计算练习题中等问题11问题22问题33已知某盐酸溶液的密度为克毫升，质量百分比浓度为，求该盐酸溶液的摩尔浓度（盐酸的摩尔质量为克摩尔

1.

1.18/36%

36.5/）将毫升的硫酸溶液稀释到升，求稀释后硫酸溶液的浓度

2.2002mol/L1某饮用水中含有的氟离子，求该饮用水中氟离子的质量浓度（单位毫克升）

3.

0.2ppm/浓度计算练习题复杂问题A问题B问题C

1.将100毫升1mol/L的盐酸溶液与200毫升

0.5mol/L的氢氧化钠溶液混合，求混合后溶液的pH值（假设盐酸和氢氧化钠完全反应）

2.在25℃时，氧气在水中的溶解度为

0.04克/升，求在该温度下，氧气在水中达到饱和状态时，氧气的摩尔浓度（氧气的摩尔质量为32克/摩尔）

3.将500克质量百分比浓度为10%的食盐溶液蒸发掉100克水，求浓缩后食盐溶液的质量百分比浓度练习题答案与解析简单答案答案12质量百分比浓度克克摩尔浓度克克摩尔=5/5=10/40/克升+45×100%=10%/

0.5=

0.5mol/L答案3体积百分比浓度毫升毫升毫升=25/25+75×100%=25%练习题答案与解析中等答案11摩尔浓度克毫升克摩尔=36%×

1.18/×10/

36.5/≈

11.65mol/L答案22稀释后浓度毫升毫升=200×2mol/L/1000=

0.4mol/L答案33质量浓度毫克升=

0.2ppm≈

0.2/练习题答案与解析复杂答案答案答案123盐酸的摩尔数氧气的摩尔浓度克克摩尔食盐的质量克克，蒸=100mL×1mol/L=

0.1=

0.04/32/=500×10%=50，氢氧化钠的摩尔数升发后溶液质量克克克mol=200mL×

0.5/1=

0.00125mol/L=500-100=400两者完全反应，溶液，浓缩后浓度克克mol/L=

0.1mol=50/400×100%呈中性，pH=7=

12.5%浓度计算的应用案例配制标准溶液确定浓度和体积计算溶质质量溶解和定容123首先，根据实验需要，确定标利用浓度和体积，计算所需溶将溶质溶解在适量溶剂中，然准溶液的浓度和体积质的质量后转移到容量瓶中，定容至所需体积浓度计算的应用案例滴定实验滴定原理1利用已知浓度的标准溶液与待测溶液发生反应，通过测量反应的体积来确定待测溶液的浓度滴定终点2滴定过程中，需要准确判断滴定终点，即反应恰好完全时通常使用指示剂来指示滴定终点浓度计算3根据滴定数据，利用化学计量关系，计算待测溶液的浓度浓度计算的应用案例废水处理污染物浓度药剂投加量在废水处理中，需要检测废水中各种污染物的浓度，以评根据废水中污染物的浓度，确定药剂的投加量，以达到最估废水的处理效果佳的处理效果总结浓度概念回顾质量百分比浓度1溶质质量占溶液质量的百分比摩尔浓度2单位体积溶液中溶质的摩尔数体积百分比浓度3溶质体积占溶液体积的百分比和ppm ppb4极低浓度单位，分别表示百万分之一和十亿分之一总结重点计算公式复习质量百分比浓度质量百分比浓度溶质质量溶液质量%=/×100%摩尔浓度摩尔浓度溶质的摩尔数溶液的体积mol/L=/L体积百分比浓度体积百分比浓度溶质体积溶液体积%=/×100%稀释公式C1V1=C2V2总结注意事项强调单位统一1确保计算过程中单位统一理解概念2深刻理解不同浓度单位的含义认真计算3计算过程中认真仔细，避免错误环节QA欢迎大家提出关于溶液浓度计算的问题，我们将尽力解答大家可以在评论区留言，或者通过邮件联系我们参考文献《普通化学原理》，北京大学出版社•《分析化学》，高等教育出版社•《环境化学》，化学工业出版社•感谢观看感谢大家观看本次关于溶液浓度计算的演示！希望本次课程能够帮助大家掌握溶液浓度的计算方法，并在实际应用中发挥作用祝大家学习进步，工作顺利！更多学习资源可汗学院化学课程https://www.khanacademy.org/science/chemistry化学开放课程https://ocw.mit.edu/courses/chemistry/化学学习网站https://chem.libretexts.org/。