莫耳濃度

(一) 莫耳濃度

   A、定義:平均每1公升的溶液中含有溶質的莫耳數,即稱為【莫耳濃度】

   B、公式:莫耳濃度(M)【莫耳數】÷【公升】

             溶質的莫耳數(mole)M×L

   C、單位:M(moleL)
       
註:溶液的體積需用【公升】為單位。

【說明】:溶液的配置:
           (1)
直接秤取定量的溶質。
           (2)
將溶質加入適量的水先行溶解。
           (3)
將溶液稀釋配置,成為需要的體積。

 

       配置2MNaOH溶液 20毫升:
          (1)
溶質NaOH的莫耳數 2×0.020.04莫耳
          (2)
溶質NaOH質量 0.04×40 1.6公克
          (3)
1.6NaOH將入少量水中(10毫升),使其完全溶解,
              
再加水稀釋至20毫升,成為所需的NaOH溶液。

 

       配置0.5MH2SO4溶液 40毫升:
          (1)
溶質H2SO4的莫耳數 0.5×0.04 0.02莫耳
          (2)
溶質H2SO4質量 0.02×98 1.96公克
          (3)
1.96H2SO4將入少量水中(20毫升),使其完全溶解,
              
再加水稀釋至40毫升,成為所需的H2SO4溶液。

 

(二) 莫耳濃度的應用

   A、稀釋(高濃度à低濃度)

(1)   溶液稀釋時,溶質的莫耳數不變。

(2)   設法先求出溶質的莫耳數。( 莫耳數=M×L)

(3)   新濃度=mole(原莫耳數) ÷ L(稀釋後總體積)

【說明】:原溶液的莫耳數 M1 × L1

          稀釋時加水不加溶質,因此溶質的莫耳數維持不變。
          
稀釋後的新濃度=原有溶質的莫耳數 ÷ 稀釋後的新體積
          MNEW
mole ÷ L M1×L1L2

 

   B、溶液混合(相同溶質,不同濃度)

(1)   先求出個別的溶質莫耳數(莫耳數=M×L)

(2)   求莫耳數的總和。

(3)   求混合的總體積。

(4)   混合濃度=mole(總莫耳數)÷L(混合總體積)

【說明】:原溶液的莫耳數 M1 × L1M2 × L2

          混合溶液的總體積= L1L2

          混合溶液的濃度MNEW moleL(M1L1M2L2)(L1L2)

 

   C、重量百分率濃度和莫耳濃度的換算

       假設溶液體積有1公升(1000),則:

(1)   溶液質量M【溶液體積1000 cc×【溶液密度D

(2)   溶質重=【溶液質量M×【重量百分率濃度 %】

(3)   溶質莫耳數=【溶質重量】÷【分子量】

(4)   溶液的莫耳濃度=【溶質莫耳數】÷【溶液體積(1L)

【說明】:密度1.6 g/cm349 的硫酸溶液換算成莫耳濃度,相當於_______M

          假設溶液有1000cc(1公升),則:
           
溶液的質量=V×D1000×1.61600
           
溶質質量=1600 × 49% = 784
           
溶質莫耳數=784÷988莫耳

           溶液的莫耳濃度=8莫耳/1公升=8M

           可以用1個式子表示:

           

1.(1) 1CuSO4溶液含2莫耳CuSO4,則CuSO4莫耳濃度為2M
 
       【解析】:M=莫耳/升=2莫耳÷12M

 

    (2) 0.2NaO H溶液中含6莫耳NaOH,則NaOH莫耳濃度為30M

       【解析】M=莫耳/升=6莫耳÷0.230M


    (3) 3HCl溶液中含6莫耳HCl,則HCl莫耳濃度為2M

       【解析】:M=莫耳/升=6莫耳÷32M


    (4) 500
㏄的H2SO4溶液中含2莫耳H2SO4,則H2SO4 莫耳濃度為4M

       【解析】:M=莫耳/升=2莫耳÷0.5L4M


    (5) L
升的HNO3溶液中含M莫耳的HNO3,則HNO3莫耳濃度為M/LM

       【解析】:M=莫耳/升=M÷LM/L


2. 《題型一》原子量:Na23Cl35.5S32N14

1.   3MNaOH溶液2

(1)  NaOH6莫耳。

(2)  含溶質240克。

【解析】:NaOH莫耳數=3×26莫耳

          NaOH分子量=40

          NaOH質量=6×40240

 

2.   2MHCl溶液5

(1)  含溶質10莫耳。

(2)  含溶質365克。

【解析】:HCl莫耳數=2×510莫耳

          HCl分子量=36.5

          HCl質量=10×36.5365

 

3.   4MH2SO4溶液500㏄:

(1)  含溶質2莫耳。

(2)  含溶質196克。

【解析】:H2SO4莫耳數=4×0.52莫耳

          H2SO4分子量=98

          H2SO4質量=2×98196

 

4.   1MHNO3溶液100㏄:

(1)  HNO30.1莫耳。

(2)  含溶質6.3克。

【解析】:HNO3莫耳數=1×0.10.1莫耳

          HNO3分子量=63

          HNO3質量=0.1×636.3

 

3.  《題型二》

1. 0.4莫耳的氫氧化鈉NaOH配成200㏄的溶液,則溶液的莫耳濃度為2M

【解析】:NaOH的莫耳濃度
          M
0.4 ÷ 0.22M

 

2. 1.5莫耳硝酸鋇配成5,則溶液的莫耳濃度為0.3M

【解析】:HNO3的莫耳濃度
          M
1.5 ÷ 5 0.3M

 

3. 0.2莫耳的硝酸鉀KNO3配成500毫升溶液,則溶液的莫耳濃度為0.4M

【解析】:KNO3的莫耳濃度
          M
0.2÷0.50.4M

 

4. 0.25莫耳CuSO4配成5溶液,溶液的濃度為0.05M

【解析】:CuSO4的莫耳濃度
          M
0.25÷50.05M

 

4.  《題型三》 若原子量 Na23H1O16N14S32Cu64 ,則:

1. 160NaOH溶於水,配成20公升的溶液,則莫耳濃度=0.2M

【解析】:NaOH分子量=40

          NaOH莫耳數=160÷404莫耳

          NaOH莫耳濃度=4÷200.2M

2. 12.6的硝酸(HNO3)溶於水中,配成500毫升的溶液,則溶液的莫耳濃度=0.4M

【解析】:HNO3分子量=63

         HNO3莫耳數=12.6÷630.2莫耳

         HNO3莫耳濃度=0.2÷0.50.4M

 

3. 49公克的H2SO4溶於水,配成100㏄的溶液,莫耳濃度=5M

【解析】:H2SO4分子量=98

          H2SO4莫耳數=49÷980.5莫耳

          H2SO4莫耳濃度=0.5÷0.15M

 

4. 240CuSO4溶於水,配成150㏄溶液,莫耳濃度=10M

【解析】:CuSO4分子量=160

        CuSO4莫耳數=240÷1601.5莫耳

        CuSO4莫耳濃度=1.5÷0.1510M

 

5. 《題型四》 溶液的稀釋:

1. 6MNaOH溶液1.5公升,加入2.5的水後,溶液莫耳濃度變成2.25M

【解析】:原溶質莫耳數=6×1.59莫耳

          稀釋後總體積=1.52.54公升

          NaOH稀釋後濃度
          
9÷42.25M

 

2. 2MH2SO4溶液800㏄,加水配成2後,溶液的濃度變成0.8M

【解析】:原溶質莫耳數=2×0.81.6莫耳

          稀釋後總體積=2公升

          H2SO4稀釋後濃度
          
1.6÷20.8M

 

3. 1MHNO3溶液5公升,加水配成20公升,溶液的濃度變成0.4M

【解析】:原溶質莫耳數=1×55莫耳

          稀釋後總體積=20公升

          HNO3稀釋後濃度
          
5÷200.4M

 

4. 12MHCl溶液200㏄,加水配成4公升後,溶液的濃度變成0.6M

【解析】:原溶質莫耳數=12×0.22.4莫耳

          稀釋後總體積=4公升

          HCl稀釋後濃度
          
2.4÷40.6M

 

5. 6MNaOH溶液2取出500㏄溶液,將其配成2公升,則莫耳濃度變成1.5M

【解析】:原溶質莫耳數=6×0.53莫耳

          稀釋後總體積=2公升

          NaOH稀釋後濃度
          
3÷21.5M

6. 10MNaOH溶液0.1公升,欲稀釋成2M的溶液,要加水0.4公升。

【解析】:原溶質莫耳數=10×0.11莫耳

          稀釋後總體積=X公升

          NaOH稀釋後濃度
          2
1÷X  è X0.5公升
          0.5
0.10.4公升

          需再加水0.4公升

 

7. 5MHCl溶液1公升,欲稀釋成1M的溶液,要加水4公升。

【解析】:原溶質莫耳數=5×15莫耳

          稀釋後總體積=X公升

          HCl稀釋後濃度
          1
5÷X   è X5公升

           514公升

          需再加水4公升

 

8. 2MHNO3溶液2公升,欲稀釋成0.2M的溶液,要加水18公升。

【解析】:原溶質莫耳數=2×24莫耳

          稀釋後總體積=X公升

          HNO3稀釋後濃度
          0.2
4÷X   è X20公升

           20218公升

          需再加水18公升

 

6. 《題型五》 溶液的混合:

1. 6MNaOH 22MNaOH 3混合,混合濃度為3.6M

【解析】:(6×22×3)÷(23)
          
18÷53.6M


2. 10MH2SO410㏄和2MH2SO490㏄混合,混合後的濃度為2.8M

【解析】:(10×0.012×0.09)÷(0.010.09)
          
0.28÷0.12.8M


3. 2MHCl 200㏄和5MHCl300㏄混合,混合濃度為3.8M

【解析】:(2×0.25×0.3)÷(0.20.3)
          
1.9÷0.53.8M

 

4. 12MHNO3200㏄和xMHNO3300㏄,混合濃度為6M,則x2M

【解析】:(12×0.20.3x)÷(0.20.3)6

          2.4+0.3x3   
          
è  x2M

 

5. 2M的甲溶液有x毫升,10M的乙溶液有400毫升,若將兩溶液混合後的濃度成為4M,則x1200

【解析】:(2x10×0.4)÷(x0.4)4

      2x44x1.6

      2x2.4   

      è x1.2公升=1200毫升

 

6. 2MCH3COOH 溶液x升和10MCH3COOH溶液 y升,若混合濃度為4M,則xy31

【解析】:(2x10y)÷(x+y)4

         2x10y4x4y

         2x6y

         Xy6231

7.《題型六》 重量百分率濃度和莫耳濃度的換算:

1. 18.25 %的HCl,密度為 1.2 /毫升,則溶液的莫耳濃度=6M

【解析】:假設溶液為1000cc(1公升)

        溶液質量=1000×1.21200公克

        溶質質量=1200×0.1825219

        溶質莫耳數=219÷36.56莫耳

        莫耳濃度=6莫耳÷1公升=6M

 

2. 6 NaOH 溶液(密度 1.2 /毫升),相當於莫耳濃度為1.8M

【解析】:假設溶液為1000cc(1公升)

        溶液質量=1000×1.21200公克

        溶質質量=1200×0.0672

        溶質莫耳數=72÷401.8莫耳

        莫耳濃度=1.8莫耳÷1公升=1.8M

 

3. 98H2SO4溶於水成200毫升,密度為1.2/毫升,則:

                (1) 溶液的莫耳濃度=5M

                (2) 重量百分率濃度=40.8%。

【解析】:(1)溶質莫耳數=98 ÷ 981莫耳

          M1莫耳÷0.25M

 

      (2) 溶液重量=200×1.2240

          重量百分率濃度
          
98÷2400.40840.8

4. 15030 鹽酸溶液加水稀釋至200毫升時,密度變為 1.1 g/㎝3,則:

                (1) 鹽酸的重量百分率濃度為20.5%;

                (2) 莫耳濃度的大小為6.15M

【解析】:(1) 溶液質量=150

          溶質質量=150×0.345

          稀釋後溶液質量
          
VD200×1.1220

          重量百分率濃度
          
45÷2200.20520.5

 

      (2) 溶質莫耳數=45÷36.51.23莫耳

          莫耳濃度=莫耳÷L
          
1.23÷0.26.15M


 

 

一、選擇題:

(   )1.            一莫耳葡萄糖(C6H12O6),下列敘述何者正確?
(A)
含有1莫耳氧原子  (B)具有12×1023個葡萄糖分子  (C)配成 0.5公升的溶液,濃度為2M  (D)碳原子數是氫原子數的2倍。

【答案】:(C)

【解析】:1莫耳葡萄糖(C6H12O6)含有1莫耳的分子,共有6莫耳的C原子,12莫耳的H原子,6莫耳的O原子,

 

(   )2.            通入3×1023個氯化氫分子於純水中,量得此溶液體積為500毫升,則氫離子濃度為若干?
(A)0.25 M  (B)0.5 M   (C)1.0 M    (D)2.0 M

【答案】:(C)

【解析】:

 

(   )3.            蔗糖分子式為C12H22O1190的蔗糖溶於500毫升水中,則莫耳濃度約為
(A)0.13   (B)0.26   (C)0.36   (D)0.53 M

【答案】:(D)

【解析】:

 

(   )4.            欲配0.2M碘化鉀水溶液500毫升,需取碘化鉀若干克,再加水至500毫升?
(A)66.4   (B)16.6   (C)33.2   (D)83.0
    (原子量:K39,I=127)

【答案】:(B)

【解析】:

 

(   )5.            200毫升的0.5MH2SO4溶液,與300毫升、1MH2SO4溶液混和,下列敘述何者錯誤?
(A)
混合液濃度為0.8M    (B)取出該混合液200毫升,其中含H2SO40.16莫耳  (C)取出該混合液100毫升,則其中含H原子的莫耳數為0.16莫耳   (D)取出該混合液100毫升,則其中含各種原子的個數為4.8×1022個。

【答案】:(D)

【解析】:

 

(   )6.            甲燒杯含有1M葡萄糖水溶液1公升,從其中取出100毫升裝於乙燒杯,並加水稀釋成1公升,則稀釋後乙燒杯含有葡萄糖的耳數若干?
(A)0.01   (B)0.1   (C)0.5    (D)1.0

【答案】:(B)

【解析】:

 

(   )7.            有濃度3M的氫氧化鈉溶液10毫升,需加多少毫升水,方可將濃度稀釋為1M?
(A)10  (B) 20  (C) 30   (D) 40

【答案】:(B)

【解析】:

 

(   )8.            等體積的溶液含等重溶質,下列各種溶液中何者莫耳濃度最大?(Ag108N14S32Cu64Na23 Cl35.5)
(A)AgNO3    (B)CuSO4    (C)NaCl    (D) C6H12O6

【答案】:(C)

【解析】:

 

(   )9.            1毫升、0.5 M 糖水中,含多少個糖分子?
(A)1.2×1024   (B)6×1013    (C) 6×1019    (D)3×1018

【答案】:(D)

【解析】:

 

(   )10.    氯化鈉晶體在20時,100水可溶解36,形成1.21gcm3的溶液,則此種氯化鈉飽和溶液的濃度為
(A)3.8   (B)5.48   (C)8.34   (D)6.15  M
(Na23Cl35.5)

【答案】:(B)

【解析】:

 

(   )11.    甲燒杯中含1M葡萄糖水溶液1公升,從其中取出100毫升裝於乙燒杯,並加水稀釋成1公升,則稀釋後的乙燒杯含有葡萄糖莫耳數
(A)0.01   (B)0.1  (C)0.5  (D)1.0    
莫耳。

【答案】:(B)

【解析】:

 

(   )12.    等體積的溶液中含等重的溶質,下列各種溶液中,何者的莫耳濃度最大?
(A)AgNO3   (B)CuSO4   (C)NaCl  (D)C6H12O6

(Ag
108N14S32Cu64Na23 Cl35.5)

【答案】:(C)

【解析】:

 

(   )13.    1毫升、0.5M糖水含糖分子
(A)1.2×1024  (B)6×1018  (C)6×1019  (D)3×1018  
個。

【答案】:(D)

【解析】:

 

(   )14.    一瓶食鹽水倒掉1/3體積後加滿水,濃度變為0.6M,則食鹽水原有濃度=
(A)0.2   (B)0.3  (C)0.9  (D)1.8   M

【答案】:(C)

【解析】:

 

(   )15.    0.4M的葡萄糖(C6H12O6)溶液共有200毫升,則
(A)
加入300毫升的水稀釋後濃度變為0.16M   (B)倒去1/4的體積後,剩餘溶液的濃度為0.1M  (C)倒去3/4的體積後,剩餘溶液的濃度為0.1 M   (D)0.2M的葡萄糖溶液300毫升相混合,最後的濃度變成0.3M

【答案】:(A)

【解析】:

 

二、填充題:

1.                大雄36克的葡萄糖加水至800毫升,則:

    (1)葡萄糖的分子式為C6H12O6,分子量為180

    (2)此溶液含葡萄糖溶質0.2莫耳,碳原子7.2×1023個,共含4.8莫耳原子;

    (3)此溶液的莫耳濃度為0.25M

    (4)再將此溶液再加水稀釋至40升時,濃度為 0.05 M

【解析】:(1) C6H12O6分子量=12×61×1216×6180
(2)
莫耳數=36÷1800.2莫耳
   
C數=0.2×6×6×10237.2×1023
   
含原子莫耳數=0.2×244.8莫耳
(3) M
0.2莫耳÷0.8升=0.25M
(4)
稀釋時原莫耳數不變,Mnew0.2÷X0.05M   è X40公升

 

2.                2M食鹽水1升,和0.5M食鹽水2升相混合,請回答下列問題:(Na23Cl35.5)

    (1)混合溶液中所含的溶質莫耳數共3莫耳。

    (2)混合溶液中所含的溶質共175.5克。

    (3)將此混合溶液取出 200 毫升,其中含溶質11.7克。

【解析】:(1) 總莫耳數=2×10.5×23莫耳
(2)
食鹽NaCl分子量=58.5  
    
食鹽 NaCl質量=3×58.5175.5
(3) M
3莫耳 ÷ (12)升=1M
   1M
的溶液取出200cc,仍為1M
   
取出溶液中含溶質莫耳數=1×0.20.2莫耳
   
溶液中含NaCl溶質質量=0.2×58.511.7

 

3.                0.4M硫酸溶液100毫升,再加水400毫升稀釋,混合均勻後,混合濃度為0.08M

【解析】:溶質莫耳數=0.4×0.10.04莫耳
稀釋後的濃度=0.04莫耳 ÷ (0.40.1)0.04÷0.50.08M

 

4.                6M的氫氧化鈉溶液500毫升,若溶液密度為1.2 克/cm3,請回答下列問題:

    (1)溶液中有3莫耳的溶質,相當於120克。(Na23)

    (2)溶液的重量百分率濃度為20%。

【解析】:(1) 溶質莫耳數=6×0.53莫耳
   NaOH
溶質質量=3×40120
(2)
溶液重量=V×D500×1.2600
    
重量百分率濃度= 120 ÷ 6000.220

 

5.                2.5公升的硝酸水溶液中,共含有硝酸分子1.5×1022個,則:

    (1)水溶液中含硝酸分子1.575克;共有0.025莫耳的硝酸分子。

    (2)溶液的莫耳濃度為0.01M

【解析】:(1) 硝酸分子1.5×1022個=1.5×1022 ÷ 6×10230.025莫耳
    
硝酸質量HNO30.025×631.575
(2)
莫耳濃度=0.025 ÷ 2.50.01M

 

6.                3M的鹽酸稀釋為2M時,稀釋後溶液的體積和稀釋前溶液的體積比為32

【解析】:溶質莫耳數=M×L3×26莫耳
稀釋前的體積為X,稀釋後的體積為y
則稀釋前後的溶質總莫耳數相等  3X2y  
è Xy23

 

7.                請計算下列各題中含有溶質的重量為若干?

    (1) 0.5M4升的碘化鉀:332克。 

    (2) 1.5M400毫升的碳酸鈉:63.6克。

    (3) 4M20毫升的硝酸銀:13.6克。

    (4) 2 M500毫升的硫酸:98克。

【解析】:(1)

 

 

 

8.                小寶2M氫氧化鈉溶液200毫升裝於燒杯中,不慎倒翻只剩一半,當她再加水至200毫升時:

    (1)溶液的莫耳濃度變為1M

    (2)將此溶液取出 50 毫升,其中含有2克的溶質。

【解析】:

 

 

9.                將原為12M的硫酸倒掉1/2體積後加滿水,再倒掉3/4體積後再加滿水,再倒掉1/2體積,最後濃度為1.5M

【解析】:

 

 

10.        將一瓶糖水倒掉1/5體積後再加滿水,濃度變為0.4M,則糖水原來濃度為0.5M

【解析】:

 

 

11.        將一瓶硫酸倒掉1/2體積後再加滿水,再倒掉1/2體積後再加滿水,再倒掉1/2體積後再加滿水,若最後濃度為0.5M,則原有的濃度為4M

【解析】:

 

 

12.        欲將4M的硫酸溶液250毫升稀釋成1M,需加入750毫升的水。

【解析】:

 

 

13.        0.1M的氫氯酸10毫升,用水稀釋成100毫升後,莫耳濃度變為0.01M

【解析】:

 

 

14.        甲燒杯含3M硝酸HNO3 400㏄,乙燒杯含5M的硝酸HNO3 600 ,則:(N 的原子量為 14 )

                            (1)             甲燒杯中含純硝酸1.2莫耳,乙燒杯中含純硝酸189克。

                            (2)             將甲乙兩杯混合後,若總體積不增減,則混合液中硝酸的總莫耳數為4.2莫耳。

                            (3)             混合後的莫耳濃度為4.2M

                            (4)             今將混合液取出200毫升,則含硝酸分子0.84莫耳,共有硝酸分子5.04×1023個。

【解析】:

 

 

15.        重量百分率濃度 90 %、密度1.6 g/㎝3的氫氧化鈉溶液 50 毫升,加水稀釋成 2 公升,則稀釋後的莫耳濃度為0.9M (Na23)

【解析】:

 

 

16.        配製0.4 M HNO3 500毫升,需消耗重量百分率濃度 63 %、密度 2 克/㎝3 HNO3溶液10毫升。

【解析】:

 

1.                如圖 代表A物質的分子,    代表B物質分子,若甲杯溶液含A分子 9個,乙杯溶液含B分子7個,已知A分子量為40B分子量為60,則:

                            (1)             若兩杯溶液的體積相等,則【甲】杯所含的莫耳數較多。

             (2)       若兩杯底面積相同,且兩杯溶液的高度比=32,則【乙】杯的莫耳濃度較大。

                            (3)             若兩杯溶液的重量相等,則【乙】杯重量百分率較大。

【解析】: