营销团队规章:溶液组成的表示方法
来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/04/29 19:28:32
溶液组成的表示方法
学习内容
1.掌握溶液组成的表示方法:溶液中溶质的质量分数。
2.掌握有关溶液中溶质质量分数的计算方法。
3.掌握溶液稀释的计算方法。
知识重点:
有关溶液中溶质的质量分数的计算。
知识难点:
1.理解溶液组成的含义。
2.溶质的质量分数的计算中,涉及溶液体积时的计算。
知识详解:
一、溶液中溶质的质量分数
1.溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。
2.计算公式
溶质的质量分数= ×100%
公式中,溶液质量=溶质质量+溶剂质量,溶质质量和溶液质量的单位相同,一般为克(g)。
溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数
3.含义:
描述任意状态下溶液中溶质所占整个溶液的比例是多少。
4.在一定温度下,饱和溶液中溶质的质量分数为a%与溶解度(Sg)换算关系式:
A.由溶解度计算饱和溶液中溶质质量分数时,可用下式:
B.由饱和溶液溶质的质量分数计算溶解度时,可用下式:
二、关于溶质质量分数的计算
稀释定律:
溶液稀释或混合前后溶质质量不变。
1.设某溶液为Ag,溶质的质量分数为a%,稀释后溶质的质量分数为b%的溶液Bg,则得出:A×a%=B×b%
2.设某溶液为Ag,溶质的质量分数为a%,加入或减少下列物质后,溶质的质量分数为b%的四种不同情况:
A.若加入xg水,则有A×a%=(A+x)×b%
B.若蒸发出xg水(无晶体析出),则有A×a%=(A—x)×b%
C.若加入xg与原溶液相同的溶质(无晶体析出);则有:A×a%+x=(A+x)×b%
D.若加入Cg溶质的质量分数为c%的同一溶质的溶液,则:A×a%+C×c%=(A十C)×b%
3.溶液质量、体积、密度、溶质的质量分数之间的计算
溶液的量用体积表示时,溶液的质量与体积间换算通过密度来进行。
溶液质量(g)=溶液体积(mL)×溶液密度(g/cm3)
溶质质量(g)=溶液质量(g)×溶质的质量分数=溶液体积(mL)×溶液密度(g/cm3)×溶质的质量分数
特别指出:
密度是指溶液密度,不是溶质的密度。
4.溶质的质量分数是指溶质在不超过溶解度范围内溶液组成量的关系。
例如:
20℃时NaCl的溶解度为36g,在此温度下,将180gNaCl加入到400g水中,充分搅拌后求所得溶液溶质的质量分数。此题首先考虑20℃时,180gNaCl是否全部溶解于400g水中,如果不能全部溶解,则溶质不是180g,溶液质量也不是(180+400)g,因在20℃时,400g水中最多溶解144g NaCl,故其质量分数 为: ,而不是: 。
三、比较:
溶液中溶质的质量分数是表示溶液浓度的一种方法,要注意区分溶质质量分数与溶解度。
1.概念:
在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。
2.讨论的溶液的情况不同
溶解度讨论的是饱和溶液,而溶质质量分数的讨论则没有这种限制,只要是溶液,都会有对应的溶质的质量分数。
3.溶解度和质量分数的关系
当在一定温度下,溶液达到饱和时,可用溶解度计算此饱和溶液的溶质质量分数,在某温度下,某溶液达到饱和,不管溶液的量有多少,它的溶质质量分数是个定值。
[典例剖析]
例1、将50克氯化钠溶液蒸干,得12克氯化钠固体,试确定原溶液中氯化钠的质量分数。
解:
氯化钠是溶质,溶液为50克,
×100%=24%
答:
这种氯化钠溶液中氯化钠的质量分数为24%。
例2、20℃时NaCl的溶解度是36克,求20℃时氯化钠饱和溶液中溶质的质量分数。
解:
根据溶解度的定义可知:
溶质 溶剂 饱和溶液
20℃时36克 100克 (100+36)克
NaCl的质量分数= ×100%=26.5%
答:
20℃时NaCl的饱和溶液,溶质的质量分数为26.5%。
例3、1000克16%的食盐水中含食盐多少克?
解:
食盐 食盐水 质量分数
1000克 16%
溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数,所以1000克×16%=160克
答:
含食盐160克。
例4、有100g溶质质量分数为15%的氯化铵溶液,欲使其溶质质量分数变为30%,下列措施中正确的是( )
A.蒸发掉溶剂的1/2 B.蒸发掉50g的溶剂
C.取出1/2的溶质 D.加入15g溶质
分析:
要使溶液的溶质质量分数增加一倍,只能采取蒸发溶剂或增加溶质的方法,答案C错误,蒸发多少溶剂可使溶质的质量分数增大一倍,可通过计算求得:
设蒸发水的质量为x,
答案B正确。即蒸发溶剂使溶液总质量变为原来的1/2,溶质质量分数则增加一倍。蒸发掉溶剂的1/2,不能使溶液的质量变为原来的1/2,溶质的质量分数也就不能增加一倍,答案A错误,增加多少克溶质可使溶液的溶质质量分数增大一倍,可通过计算求得:
设增加溶质的质量为y
答案D错误。
例5、通过计算,配制溶质质量分数一定的稀盐酸,需37%的浓盐酸5mL、水25mL,下列有关操作错误的是( )
①选用50mL量筒量取5mL37%的浓盐酸;
②用刚量取过浓盐酸的量筒准确量取25mL水;
③两种液体混合后总体积不足30mL时,加水至30mL;
④将5mL浓盐酸跟25mL水混合,并不断搅拌。
A.只有① B.只有①和③ C.②和④ D.①②③
分析:
①量筒的体积越大,表面积越大,倒出所取液体后,内壁沾附着的液体就愈多造成误差越大。同时在读数时产生的误差比用10mL量筒大。应该选用与5mL合适的量筒来取用液体。
②刚量取过浓盐酸溶液后的量筒,里边有残存的液体,直接用来量水,会导致水的体积小于25mL。应选用干燥洁净的量筒。
③由于分子间有间隔,所以混合后溶液总体积不等于各溶液的体积之和,即5mL浓盐酸与25mL水混合后体积必然小于30mL。这时如果添足水,必然使溶质质量分数不准确。
答案:D
四、综合计算
溶解度、溶质的质量分数、化学方程式这三类计算可相互联系出综合题。不论题目怎么综合,对这三类计算的依据一定要掌握。三类计算的依据分别为:
1.溶解度计算:
同一温度,同一溶质的饱和溶液中
溶质质量∶溶剂质量∶溶液质量=溶解度∶100克∶(100克+溶解度)
所以关键是能找出题目中有关饱和溶液的组成。
2.溶质的质量分数= ×100%
所以关键也是找出溶液的组成
3.化学方程式计算
化学方程式能表示反应物和生成物的质量比,所以关键是:
①写出正确的化学方程式,计算出质量比
②对所给数据进行分析,找出反应物或反应中生成物的质量进行计算。
[例题分析]
第一阶梯
[例1]配制质量分数为2%的碘酒,现有98克酒精,需加入碘的质量是( )
(A)4克 (B)3克 (C)2克 (D)1克
提示:
首先要明确质量分数的涵义,是溶质质量与溶液质量的比值,然后根据已知条件求出溶质质量。
参考答案:C
说明:
可不经过具体计算直接得出结果:2%是指100克溶液中含2克溶质,溶剂则是98克,题目中给出酒精是98克,则碘应该是2克。
[例2]在100克质量分数为10%的食盐溶液中加入5克食盐,全部溶解后,溶液中食盐的质量分数为 。
提示:
溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量的比值,增加溶质后,质量分数会发生相应变化。
参考答案:14. 3%
说明:
×100%=14. 3%
[例3]在1000克质量分数为5%的食盐溶液中取出25克,取出的溶液中含溶质 克
提示:
在外界条件不发生变化时,溶液中溶质质量与溶液质量之比是一个定值,不管把溶液分成多少份,这个比值都不会发生变化。
参考答案:1.25克
说明:
取出的25克溶液中溶质质量分数仍是5%,根据溶质质量分数的计算公式25克×5%=1.25克,求得含溶质1.25 克。
第二阶梯
[例1]50克10%的盐酸加水稀释到250克,从中取出20克,则此20克溶液中溶质的质量分数是( )
(A)2% (B)0. 5% (C)1% (D)10%
提示:
首先要明确,溶液加水稀释后什么量发生了变化,什么量不发生变化。其次,把溶液从容器中倒出一部分,溶质的质量分数不会发生变化,因为溶液中各处的性质是相同的。
参考答案:A
说明:
根据溶液稀释溶质质量不变的原则,50克×10%=250克×x% x=2%,稀释后溶质的质量分数为2%,由于溶液是均一的,各处性质相同,取出的溶液中溶质质量分数不发生改变,也是2%。
[例2]20℃时,食盐在水中的溶解度是36克。在该温度下,50克水中放入20克食盐溶解后所得溶液中食盐的质量分数为( )
(A)28.6% (B)26.5% (C)40% (D)30%
提示:
求溶质质量分数,确定溶质质量和溶液质量是关键。在一定温下,溶质在溶剂中溶解有一个最大限量,这个最大限量可根据溶解度来求。
参考答案:B
说明:
根据20℃时食盐的溶解度可知,50克水中最多可溶解18克食盐。则20℃时,食盐溶液中,溶质为18克,溶液为68克,根据溶质质量分数的计算公式,算出所得溶液中溶质质量分数为26.5%。
[例3]如何配制质量分数为10%的氯化钾溶液100克?写出计算过程,使用的仪器名称及操作步骤。
提示:
配制溶液首先要知道用多少溶质,用多少水,可根据质量分数的计算公式求出。再选择合适的仪器进行配制。
参考答案:
所需氯化钾的质量为:
100克×10%=10克,需水的质量为100克-10克=90克
所需要的仪器是:托盘天平、量筒、药匙、烧杯、玻璃棒
操作步骤:①计算 ②称量 ③量取 ④溶解
说明:
求氯化钾的质量,可利用溶质质量分数的计算公式: ×100%=质量分数,溶液质量×质量分数=溶质质量。固体物质的质量要用天平去称量、水要用量筒来量取,取固体物质要用药匙,溶解时需要烧杯,并用玻璃棒搅拌。配制时,首先要计算出需要溶质质量和溶剂质量,根据数据进行称量和量取,最后进行溶解。
第三阶梯
[例1]有m克硝酸钾的不饱和溶液,将它在恒温下蒸发水分,直到有少量晶体析出,在这一变化过程中溶质的质量分数(a%)跟时间的变化关系,可用下图表示的是( )
提示:
首先应明确,不饱和溶液蒸发水份析出晶体包括两个过程:先是由不饱和溶液转化成饱和溶液,这个过程不析出晶体;再是达到饱和的溶液继续蒸发水份,晶体不断析出。关键是,温度一定时,任何质量的饱和溶液中溶质质量与溶液质量的比值是相等的。
参考答案:D
说明:
不饱和溶液中也具有一定的质量分数,当蒸发水分达到饱和时,溶液中溶质的质量分数会逐渐增大,达到最大值,当温度不变,继续蒸发水份,饱和溶液中水减少,溶质随之析出,溶质的质量与溶液的质量的比值不变,即质量分数不变。所以用图线表示时,开始质量分数逐渐增大,当达到饱和时,质量分数达到最大值,且是一个定值,这时图线呈水平状态。
[例2]有一定量15%的硝酸钾溶液,当蒸发掉140克水后,溶液中硝酸钾的质量分数增大一倍,则原溶液中溶质的质量为( )
(A)15克 (B)21克 (C)36克 (D)42克
提示:
首先要弄清溶液蒸发水后,什么量发生了变化,原溶液没有析出晶体说明它是不饱和的,蒸发水后,溶剂减少,溶液减少,溶质不变,所以溶液的溶质质量分数增大。根据溶质质量分数的概念,可求出原溶液中溶质质量。
参考答案:D
说明:
设原溶液中含溶质质量为x,原溶液质量为y,
[例3]"把m克物质放入n克水中,所形成的溶液中溶质质量分数一定为 ",这句话是否正确?为什么?
提示:
溶质质量分数的计算公式为 ,关键是正确确定溶质的质量和溶液质量。
参考答案:
不正确。当m克物质没有完全溶解,或m克物质含结晶水,或m克物质能与水作用时,溶质的质量分数均不等于 。
说明:
溶质必须是被溶剂溶解的物质,没有溶解的部分不能叫溶质;当m克物质含结晶水时,溶质的质量应是m克减去结晶水的质量,溶液的质量应是n克加上结晶水的质量;当m克物质与水反应时,溶质的质量也不等于m克。
第四阶梯
[例1]、30克锌和150克硫酸溶液恰好完全反应,计算:
①可制得H2多少克?把溶液蒸干,可得到多少克硫酸锌
②这种硫酸溶液中溶质的质量分数是多少?
解:
设制得H2质量为x,ZnSO4质量为y,消耗H2SO4质量为z
Zn + H2SO4=ZnSO4 + H2↑
65 98 161 2
30克 z y x
(注意:不可用150克计算,因为它不是参加反应的H2SO4的质量,是溶液的质量,是H2SO4和H2O的质量和。)
= z= z≈45.2克
= y= y≈74.3克
= x= x≈0.9克
H2SO4溶液中溶质的质量分数= ×100%=30.1%
答:可制得H20.9克,把溶液蒸干,可得到74.3克硫酸锌;这种硫酸溶液中溶质的质量分数是30.1%。
[例2]、在例1已知的基础上,又知反应后溶液中无固体析出,求所得溶液溶质的质量分数。
解:
所得溶液为ZnSO4溶液,溶液质量有2种计算方法。
法一:
ZnSO4溶液质量=ZnSO4质量+H2O质量
=74.3克+(硫酸溶液质量-硫酸质量)
=74.3克+(150克-45.2克)
=179.1克
法二:
据质量守恒定律,Zn质量+硫酸溶液质量=H2质量+ZnSO4溶液质量
∴ZnSO4溶液质量=30克+150克-0.9克=179.1克
∴ZnSO4溶液中溶质的质量分数= ×100%=41.5%
答:
所得溶液中硫酸锌的质量分数是41.5%。
[例3]、50g某浓度的盐酸溶液跟10g CaCO3粉末恰好完全反应,求所生成溶液的溶质的质量分数为_________。
分析:
质量守恒法,反应前所给物质的总质量减去生成气体或沉淀的质量即为所得溶液的质量。
设生成CaCl2的质量为x,生成CO2的质量为y
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 73 111 18 44
10g 7.3g x 1.8g y
生成物溶液质量=50g+10g—4.4g=55.6g
所得溶液中溶质的质量分数=
答案:20%
[例4]、把200gNaOH溶液与800g硫酸铜溶液混合正好完全反应:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4,把所得沉淀滤去得到溶液质量为951g,则原CuSO4溶液中的溶质的质量分数为_________。
解:
设原CuSO4溶液中溶质的质量为x,根据题意可得,沉淀的质量为:200g+800g—951g=49g
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
160 98
x 49
则原CuSO4溶液中溶质的质量分数为:
答案:10%
[练一练]
1.计算10℃时氯化铵(NH4Cl)饱和溶液的溶质的质量分数。10℃时,NH4Cl的溶解度为33克。
2.将10%的H2SO4溶液50克浓缩成50%的H2SO4溶液,需蒸发多少克水?
3.用100克稀硫酸与19.5克锌恰好完全反应,计算该硫酸中溶质的质量分数。
4.配制一定质量分数的食盐溶液,步骤正确的是( )
A.计算、称量、量取、溶解 B.称量、计算、量取、溶解
C.量取、称量、溶解、计算 D.计算、量取、溶解、称量
5.生理盐水是溶质质量分数约为0.9%的氯化钠溶液,现用1000g生理盐水给某病人输液,进入病人体内的氯化钠质量约为( )
A.0.9g B.9g C.90g D.18g
6.把200g质量分数为20%的食盐水稀释成质量为10%的溶液,要加水( )
A.50g B.100g C.200g D.400g
7.将50g20%氯化钠溶液加水稀释成10%的溶液,稀释后氯化钠溶液中溶质质量为( )
A.5g B.10g C.20g D.25g
8.溶液在稀释前后保持不变的是( )
A.溶质的质量分数 B.溶质质量
C.溶液质量 D.溶剂质量
9.现有100mL20%的硫酸溶液,其密度为1.14g/cm3,下列说法正确的是( )
A.该溶液含溶质20g
B.该溶液中,溶质质量∶溶液质量=1∶6
C.该溶液中,溶质质量∶溶剂质量=1∶5
D.该溶液中,溶液质量∶溶剂质量=5∶4
[参考答案]
1.
解:
10℃ 溶质 溶剂 溶液
33克 100克 (100+33)克
NH4Cl的质量分数= ×100%=24.8%
答:
10℃饱和NH4Cl溶液溶质的质量分数为24.8%。
2.
解:
蒸发过程中,溶质的质量不变
设需蒸发水的质量为x
50克×10%=(50-x) ×50%
x=40克
答:
需蒸发40克水。
3.
解:
设稀硫酸中的溶质纯H2SO4的质量为x
H2SO4 +Zn = ZnSO4+H2
98 65
x 19.5克
x=29.4克
溶质的质量分数= ×100%=29.4%
答:
稀硫酸中溶质的质量分数为29.4%。
4.
答案:A
分析:
首先要计算出溶质、溶剂的质量,再分别称量溶质、量取溶剂,最后把食盐加入水中,进行溶解。
5.B 6.C 7.B 8.B 9.D
测试
选择题
1、将10%的食盐水500克稀释成5%的食盐水需加水
A、450克 B、500克 C、1000克 D、250克
2、某溶质在某温度下的溶解度为S克,则该温度下这种溶质饱和溶液中溶质质量分数应是
A、 × 100% B、 × 100% C、 × 100% D、 × 100%
3、20℃时,KCl的溶解度为34克,此温度下将50克KCl溶于70克水中,充分溶解后,所得溶液中KCl的质量分数为
A、71% B、41.7% C、25.4% D、50%
4、下列溶液中溶质质量分数最大的是
A、某温度下,溶解度为40克的A物质的饱和溶液
B、40克B物质溶解在一定量水中,配成100毫升密度为1.15克/厘米3的溶液
C、100克40%的C溶液,加水稀释到200克
D、100克20%的D溶液,再溶解20克D物质
5、要将80克溶质质量分数为10%的食盐溶液变成20%的溶液,可采用的方法是
A、将溶剂蒸发掉原溶剂质量的一半
B、将溶剂蒸发掉原溶液质量的一半
C、将溶质质量增加1倍
D、将溶质质量增加2倍
6、80克质量分数为10%的NaCl溶液跟120克质量分数为20%的NaCl溶液相混合,所得溶液中溶质的质量分数是
A、30% B、20% C、16% D、15%
7、在10℃时,KClO3的溶解度是5克,在此温度下的KClO3饱和溶液里,下列各组物质之间的质量比不正确的是
A、溶液 :溶质 = 21 :1
B、溶剂 :溶液 = 20 :21
C、溶质 :溶液 = 1 :20
D、溶剂 :溶质 = 20 :1
8、已知KCl在40℃时,在水中的溶解度是40克,在该温度下把75克KCl投入到150克水中,所得溶液中溶质的质量分数是
A、33.3% B、26.36% C、50% D、28.6%
9、从100克10%的氢氧化钠溶液中取出10克溶液,则剩余溶液的质量分数是
A、9% B、10% C、1% D、11.1%
答案与解析
1.
答案:B
分析:在溶液稀释时,溶质的量不变。所以设要加水的质量是X
500克×10%=(500克+X)×5%
X=500克
2.
答案:C
分析:这是饱和溶液的质量分数和溶解度的换算公式,请大家记住。
3.
答案:C
分析:20℃时,由溶解度可以求出这时的最大质量分数是
× 100%=25.4%
根据题中要求可求出的溶解度为
×100%=41.7% ,从而得出结论这个计算数值不可取。
本题是一种典型的例题 ,应先求最大的质量分数(即饱和溶液的质量分数),再用题中给出的数值求质量分数,如题中求的质量分数小于最大质量分数,则用题中的质量分数,如题中的质量分数大于最大的质量分数,则应用最大的质量分数 。
4.
答案:B
分析:A 中的质量分数是: × 100%=28.6%
B中的质量分数是: × 100%=34.8%
C中的质量分数是: × 100%=20%
D中的质量分数是: × 100%=33.3%
5.
答案:B
分析:要增加溶液的质量分数有两种方法:1、是增加溶质的质量 。2、是蒸发溶剂。
解:(1)设要增加溶质的质量是X
× 100%=20%
X=10克 所以不能选C、D
(2) 设要蒸发溶剂的质量是Y
× 100%=20%
Y=40克 所以B是正确的。
6.
答案:C
分析: × 100%=16%
7.
答案:C
分析:在饱和溶液中有:
溶质质量+溶剂质量=溶液质量
5克 100克 105克
1 : 20 : 21
8.
答案:D
分析::40℃时,由溶解度可以求出这时的最大质量分数是
× 100%=28.6%
如果75g全部溶解,
×100%=33.3% >28.6% 从面得出结论:75gKCl没有全部溶解,所得溶液为饱和溶液,溶质质量分数为28.6%。
9.
答案:B
分析:因为溶液是均一、稳定的,所以取出的溶液浓度和原溶液浓度相同,剩余溶液也一样。
检测题
1.在80g溶质的质量分数为15%的硝酸钾溶液中加入20g水和8g硝酸钾,此时溶液中硝酸钾的质量分数为( )
A.18.5% B.20% C.17% D.15%
2.在四只50mL小烧杯中分别加入质量分数相同的20g稀盐酸,然后向这四份盐酸中分别加入足量的下列物质,经充分反应,都生成氯化镁溶液,这些溶液中溶质的质量分数最大的是( )
A.Mg B.MgO C.Mg(OH)2 D.MgCO3
3.溶液中溶质的质量分数,是用 与 的比值来表示。
4.将10g硝酸钾溶于100g水中,此溶液中溶质的质量分数是 。将此溶液分为两等份,在一份中加入5g硝酸钾,此时溶质的质量分数是 ,在另一份中加入25g水,此时溶质的质量分数为 。
5.200mL密度为1.5g/cm3,质量分数为60%的硫酸溶液的质量是 g,其中含硫酸 g,含水 g。
6、在60℃时,硝酸钾的溶解度是110g,60℃时,硝酸钾饱和溶液中硝酸钾的质量分数为 。
7、20℃时,20g硝酸钾溶解在 g水中,才能形成质量分数为10%的硝酸钾溶液,向所得溶液中加入 g硝酸钾才能得20℃时硝酸钾的饱和溶液。(20℃时硝酸钾的溶解度为31.6g)
8、有100g质量分数为10%的食盐溶液,若使食盐的质量分数增加一倍,应向此溶液中加入食盐 g,或使溶液蒸发掉水 g。
9、质量分数为4%的氢氧化钠溶液500g吸收了11g二氧化碳气体,所得到的溶液中溶质的质量分数为多少?
答案:
1、A 2、A
3、溶质质量 溶液质量
4、9.1% 16.7% 6.3%
5、300 180 120
6、52.4%
7、180 36.88
8、12.5 50
9、
解:设生成硫酸钠的质量为x
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
80 44 106
500g×4% 11g x
44:106=11g:x 解得x=26.5g
碳酸钠溶液中溶质的质量分数为: