溶质的质量分数Word格式.docx
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结晶水合物溶于水,其溶质指不含结晶水的化合物,所带结晶水成为溶剂一部分,如将250g硫酸铜晶体CuSO4·
5H2O溶解于1000g水,其中含溶质的质量m:
则有其中含结晶水的质量为90g,溶剂的质量=1000g+90g=1090g。
将10g胆矾(CuSO4·
5H2O)溶解在90g水中,则所得溶液中溶质的质量分数为(
)
A.10%
B.6.4%
C.16%
D.25%
(2)溶液
溶液质量是溶剂质量与全部溶解的溶质质量(可以是一种或几种溶质)的和。
如在100g水中溶解了10gNaCl和10gKCl,此时溶液的质量应为120g。
此外,如果只告诉了溶液体积,要换算成质量,换算公式为:
m=ρ×
V,即质量=密度×
体积。
如体积为1cm3,密度为1.1g/cm3的氯化钠溶液,其溶液质量m
向120g水中投入20gNaCl,完全溶解后,再投入20gKCl,完全溶解,求所得溶液中溶质KCl的质量分数?
错解:
KCl的质量分数=
分析:
注意溶液质量是溶剂质量与全部溶解的溶质质量之和,因此,溶液质量因为140g:
练习:
在常温下向100g5%的氯化钠溶液中加入5g氯化钾粉末,完全溶解后,氯化钠溶液的溶质质量分数是(
B.4.76%
C.5%
D.
无法计算
(3)溶质质量分数
溶质质量分数是质量之比,一般与温度无关,且没有单位,只是一个比值。
需要注意的是,溶质的质量分数不能够超过在该温度下其饱和溶液的溶质质量分数。
如室温下KCl在水中的溶解度为10g,则其KCl溶液中溶质质量分数不能超过
。
此外,还需要注意的是,在计算溶质质量分数时,溶质质量与溶液质量的单位必须统一。
如将0.01kgNaCl溶于100g水,其溶液质量分数=
(2008·
长沙)在t℃时,某一无水物的溶解度为sg/100g水,在此温度下,向150g水中加入mg该物质,充分溶解后,求所得溶液中溶质的质量分数?
溶质的质量分数=
本题错解的原因是思维不严密,没有细致审题、全面深入分析造成。
解答此题,应依据题意,根据所学知识全面考虑,力求答案准确。
本题由溶解度可知,150g水中应溶解该物质为sg,求解此题若综合考虑,本题可能有三种情况:
①当m<
s,这时形成的是此温度下该物质的不饱和溶液,其溶质的质量分数为:
②当m=s,这时形成的是此温度下该物质的饱和溶液,其溶质的质量分数为:
或
③当m>
s,由于溶质不能全部溶解,这时形成的是此温度下该物质的饱和溶液,根据溶解度计算即可,其溶质的质量分数为:
对“10%的食盐溶液”含义的解释错误的是()
A.100g水中溶解了10g食盐
B.100g食盐溶液溶解有10g食盐
C.将10g食盐溶解于90g水中所得的溶液
D.将食盐与水按1∶9的质量比配成的溶液
解析:
“10%”的含义是指100份质量的食盐溶液中含有10份质量的食盐,10g食盐溶解于90g水中得到的溶液为100g。
(4)溶液质量、溶质质量及溶质的质量分数之间的关系
由溶质质量分数的定义式:
可以得出:
①
②
500g质量分数为10%的葡萄糖溶液里,含有葡萄糖_________g,含有水_________g;
若从中取走250g葡萄糖溶液,剩余溶液中含有葡萄糖_________g,含水_________g,溶质的质量分数为_________。
500g10%的葡萄糖溶液中溶质质量为500g×
10%=50g,溶剂质量为500g-50g=450g。
由于溶液具有均一性,取走250g溶液后,剩余溶液与原溶液溶质质量分数相同,溶剂、溶质各为原来的一半。
(5)溶质的质量分数、溶质质量、溶剂质量、溶液质量四者之间的关系:
二、溶液的稀释
一般而言,使溶液稀释,即使溶质质量分数减小的方法有:
①加入溶剂;
②加入低浓度的溶液。
一般不采取减少溶质的做法。
(1)加溶剂法
采用加入溶剂的方法稀释溶液时,由于溶质质量不变,因而存在着如下的等量关系:
将50g质量分数为20%的硝酸钾溶液加水稀释到200g,稀释后所得溶液中溶质的质量分数是多少?
需加水的质量是多少?
溶液稀释前后溶质的质量不变。
设稀释后所得溶液中溶质的质量分数为x。
则有:
解得x=5%。
则需加水的质量为200g-50g=150g。
(2)加低浓度溶液法
采用加入低浓度的溶液的方法稀释溶液时,则存在着如下的等量关系:
浓溶液的质量为A,其溶质的质量分数为a%,稀溶液的质量为B,其溶质的质量分数为b%,两溶液混合后所得溶液溶质的质量分数为x。
则由:
可得:
,解得:
若把质量分数为p%与3p%的氯化钠溶液等质量混合,则混合后溶液中溶质的质量分数为多少?
把40g30%的NaOH溶液加水至100g,取出其中的10g,这10g溶液中溶质的质量分数是(
A.12%
B.30%
C.3%
D.15%
日常生活中我们要科学地节约用水。
现有一件刚用洗涤剂洗过的衣服,“拧干”后湿衣服上残留的溶液为100g,其中含洗涤剂的质量分数为1%,则湿衣服上残留的洗涤剂的质量为_____________g。
现用5700g清水对这件衣服进行漂洗,有以下两种漂洗方法(假设每次“拧干”后湿衣服仍残留100g溶液)。
方法一:
用5700g清水一次漂洗,“拧干”后残留在衣服上的洗涤剂的质量为___________g(用分数表示,下同);
方法二:
将5700g清水平均分成质量相等的三份(每份1900g),分三次漂洗。
第1次,用1900g清水漂洗,“拧干”后残留在衣服上的洗涤剂的质量为_________g;
第2次,再用1900g清水漂洗,“拧干”后残留在衣服上的洗涤剂的质量为_______g;
第3次,再用1900g清水漂洗,“拧干”后残留在衣服上的洗涤剂的质量为_______g。
由以上计算分析,用相同质量的水漂洗衣服,是一次漂洗效果好,还是将水等分成三份,分三次漂洗效果好?
三、溶液的浓缩
一般而言,使溶液浓缩,即使溶质质量分数增大的方法有:
①加入溶质;
②蒸发溶剂;
(1)加入溶质法
采用加入溶质的方法稀释溶液时,存在着如下的等量关系:
如有100g10%的NaCl溶液,要使其浓度增大一倍,设加入NaCl质量为x,则由:
x=12.5g。
(2)蒸发溶剂法
采用加入溶质的方法稀释溶液时,由于溶质的质量不变,存在着如下的等量关系:
如浓缩前稀溶液的质量为m,其溶质的质量分数为a%,蒸发水的质量为x,浓缩后溶
质的质量分数为b%。
m克氯化铜不饱和溶液,恒温蒸发水分,直到有少量晶体析出,这个变化过程中溶质的质量分数p%和时间t的变化关系,下列表示正确的是( )
ABCD
恒温蒸发直至有晶体析出,在此变化过程中,溶液中溶质质量分数p%并不是从零开始的,随着时间的增加,其溶质质量分数会越来越大.直到有晶体析出,溶液达到饱和时,溶质质量分数达到最大且不再发生改变。
有60克溶质质量分数为10%的硝酸钠溶液,欲将其溶质质量分数增加一倍,应该采取的方法是( )
A.把溶剂蒸发掉
B.加入7.5克硝酸钠固体
C.把溶剂蒸发掉30克D.加入20%的硝酸钠溶液30克
要使溶液的溶质质量分数变大,常通过两种方式:
①加入溶质,②蒸发溶剂,据此结合溶质质量分数的计算进行分析判断。
==================================解答===============================
A.60克溶质质量分数为10%的硝酸钠溶液中溶剂的质量为60g×
90%=54g,设需要蒸发水的质量为y,则(60g-y)×
20%=60g×
10%,y=30g,溶剂质量的一半是27g,应将溶剂蒸发掉溶液质量的一半,故A错误;
B.设需要再溶解该物质的质量为y,(60g+y)×
10%+y,y=7.5g,故B正确;
C.由A中计算可知溶剂蒸发掉30克,硝酸钠溶液的质量分数为20%,故C正确;
D.20%的硝酸钠溶液与10%的硝酸钠溶液混合,质量分数介于10~20%之间,故D错误.
有mg15%的硝酸钠
溶液,欲使其浓度增加一倍,可采用的方法是( )
A.蒸发掉溶剂质量的
B.蒸发掉溶剂
g
C.加入
g硝酸钠D.加入
g硝酸钠
三、溶液的配制
溶液的配制一般有两种情况:
①用固体溶质配制溶液;
②用浓溶液配制稀溶液;
(1)用固体和水配制溶液
如用食盐和水配制50g5%的氯化钠溶液。
其配制过程为:
①计算:
按配制需要求出所需溶质和溶剂的量(固体求出质量、液体求出体积)。
需要氯化钠的质量:
需要水的质量:
需要水的体积:
②称量:
称量是指用天平称出固体的质量,用量筒量取液体的体积。
用天平称出2.5g氯化钠,用50mL量筒量取47.5mL水。
③溶解:
将溶质和溶剂在烧杯中混合,搅拌至充分溶解即可。
将2.5g氯化钠和47.5mL水倒入烧杯中,用玻璃棒搅拌至溶解。
用到的实验仪器有托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、药匙、胶头滴管。
④装瓶保存:
在试剂瓶的标签上写明药品的名称和溶质的质量分数。
如图
常用抗生素“先锋Ⅵ”为粉末状固体,每瓶含“先锋Ⅵ”0.5g,注射时应配成质量分数不高于20%的溶液,则使用时每瓶至少需加入蒸馏水()
A.1mLB.2mLC.3mLD.4mL解析:
根据溶质的质量分数的定义公式即可求出。
当溶质的质量分数为20%时,使用的水量最少,此时溶液的质量为0.5g÷
20%=2.5g,因此所需要的水量为2.5g-0.5g=2g。
再根据水的密度为1g・mL-1,所以需水的体积为2g÷
1g・mL-1=2mL。
(2)用浓溶液配制稀溶液
如用溶质的质量分数为37%,密度为1.18g・cm-3的浓盐酸,配制50g溶质的质量分数为5%的稀盐酸。
配制过程如下:
按配制需要求出所需浓盐酸的质量、体积以及所需水的质量、体积。
设需要浓盐酸的质量为x,则由溶质质量守恒有:
需要浓盐酸的质量:
则需要水的质量为:
,体积为:
浓盐酸的体积为:
则水的体积为43.25g÷
1g・cm-3=43.25mL≈43.3mL
②量取:
用合适的量筒量取两种液体的体积。
用10mL的量筒量取5.7mL37%的浓盐酸,用50mL的量筒量取43.3mL水。
③配制:
将两种液体混合均匀,即得要求的溶液。
将量取的浓盐酸和水分别倒入烧杯中,用玻璃棒搅拌均匀。
所用仪器:
量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。
可见,配制溶质的质量分数一定的溶液需经过“计算、称量、溶解、装瓶保存”四个步骤。
配制一定溶质的质量分数的氯化钠溶液的一些操作步骤见下图。
正确的操作顺序是()
A.④⑤①②③B.①②③④⑤C.③④①②⑤D.②①④③⑤
配制的步骤是:
计算、称量、溶解,先称量后溶解。
某工厂化验室配制5000g20%的盐酸,需要38%的盐酸(密度是1.19g/cm3)多少ml?
。
解:
设需38%的盐酸质量为x则有:
x·
38%=5000g×
20%得x=2631.6g
所以:
V(HCl)=2211.4ml
配制500mL质量分数为20%(密度为1.14g·
cm-3)的硫酸需要98%(密度为1.84g・cm-3)的硫酸多少毫升?
需水多少毫升?
四、误差分析
配制过程中可能因为各种失误使得配制的溶液质量分数并不准确,分为偏大和偏小两种情况:
(1)所配溶液中溶质的质量分数偏大
①溶质的质量偏大:
称量固体溶质质量偏多或量取浓溶液时仰视读数。
量筒量取液体读数时应平视凹液面最低处。
若俯视读数,则读数偏大,量取液体的体积少了;
若仰视读数,则读数偏小,量取液体的体积多了。
②溶剂质量偏少:
用量筒量取水时,读数时俯视液面;
或水量好后,向烧杯中倾倒时有液体洒落。
(2013•常熟市模拟)配制20%的氯化钠溶液时,会引起溶液中氯化钠的质量分数偏大的是( )
A.氯化钠晶体不纯B.转移已配好的溶液时,有少量液体溅出
C.用量筒取水时俯视读数D.烧杯用蒸馏水润洗后再配制溶液
(2012•防城港)配置150g溶质质量分数为5%的氯化钠溶液,下列操作会导致所配溶液溶质质量分数偏大的是( )
A.称量时药品和砝码放反了B.称取氯化钠的质量为7.0g
C.量取溶剂时,俯视量筒读数D.把配制好的溶液倒入试剂瓶时有部分溅出
(2)所配溶液中溶质的质量分数偏小
①溶质质量偏少:
称量固体溶质质量偏少;
所用固体溶质不纯、不干燥或已潮解;
称量时“左码右物”并使用游码;
量取浓溶液时俯视读数。
称量固体时,砝码应放在右盘,物体应放在左盘。
若左右颠倒(1克以下用游码),则实际所取固体质量=砝码质量-游码质量。
实际称量的物质的质量比要求的少了,配制的溶液变稀了。
②溶剂质量偏多:
量取水时仰视读数;
烧杯内有残留的水。
晓晓同学需配制100g12%的NaOH溶液来制作“叶脉书签”。
在配制溶液过程中,下列做法正确的是()
A.在托盘上垫纸称量12gNaOH固体
B.称量时发现指针向右偏转,应调节游
码使天平平衡
C.用100mL量筒量取88mL水
D.用药匙搅拌,加速NaOH溶解
(2010•丹东)配制10%的氯化钠溶液时,会引起溶液中氯化钠的质量分数偏小的是( )
A.用量筒量取水时俯视读数B.配制溶液的烧杯用少量蒸馏水润洗
C.氯化钠晶体不纯D.转移已配好的溶液时,有少量溶液溅出
配制一定质量分数的NaOH溶液时,会引起NaOH质量分数偏小的操作是( )
A.称量完固体NaOH时,天平指针向左倾斜B.实验所用的固体NaOH已在空气中久置
C.用量筒取水时,仰视读数D.取已配制好的NaOH溶液时,有少量溶液洒在瓶外
【课后习题】
1.
一定量溶质质量分数为8%的食盐水蒸发掉50g水后,溶质质量分数增大一倍,则原溶液中溶质的质量为()
A.8g B.6.4g C.3.2g D.4g
2.10g溶质质量分数为40%的硝酸钾溶液与40g溶质质量分数为10%的硝酸钾溶液混合后,溶液中溶质的质量分数是()
A.8% B.16% C.24% D.25%
3.现有200g稀硫酸跟足量的锌完全反应后,生成气体0.2g,求所用稀硫酸的溶质的质量分数。
4.20℃时,NaCl溶解于水的实验数据如下表。
则下列叙述正确的是()
A.②中所得溶液是饱和溶液B.20℃时10g水最多能溶解4gNaCl
C.③④溶液中溶质的质量分数相等D.①所得溶液中溶质的质量分数为20%
5.(2007广西南宁)某化学兴趣小组从某地采集到一块石灰石样品,想测定其主要成分CaCO3的质量分数。
将其敲碎,取12.5g样品放入试管中,然后加入一定量的10%的稀盐酸(杂质不与稀盐酸反应也不溶于水),恰好完全反应,收集到4.4g气体。
求:
①样品中CaCO3的质量分数。
②加入稀盐酸的质量。
③反应后所得溶液的质量。
6.(2009•衡阳)用NaCl固体配制溶质的质量分数为10%的NaCl溶液时,下列情况会造成溶液中溶质的质量分数偏大的是( )
A.将用于搅拌的玻璃棒用蒸馏水冲洗,洗涤液并于溶液中
B.量取水的体积时仰视读数
C.将NaCl固体放在托盘天平的右盘中称量
D.将用量筒取的水倒人烧杯时,有少量水溅出烧杯
7.(2010•衡阳)配制溶质的质量分数为10%的KNO3溶液,下列各项会引起溶液中KNO3的质量分数偏小的是( )
A.搅拌后的玻璃棒未用水冲洗
B.将配好的溶液倒入试剂瓶时有少量溅出
C.用量筒取水时俯视读数
D.烧杯先用蒸馏水润洗后再配制溶液