计算专题二溶质质量分数的计算

溶液的组成及溶质质量分数的计算能力目标1、准确理解溶质质量分数及密度的概念，能够根据它们与溶质质量、溶剂质量、溶液质量和溶液体积之间的关系，进行有关换算，培养综合计算能力。2、能够正确分析溶液加水稀释或加溶质变浓过程，进行有关溶质质量分数变化的计算。培养分析和计算能力。3、通过联系实际和实验的有关计算，体会溶质质量分数计算的意义。知识点1溶液的概念、特征及组成知识疏理对溶液的概念、组成、特征这一考点知识的理解，比较困难，是难点。掌握这一考点最根本的是溶液的均一性、稳定性。要学会对给定的生产、生活中的实例，判断其是否属于溶液；根据溶液的组成，判断溶液中溶质和溶剂的种类，以及分析溶质和溶剂的量的变化。考题经典题1(2002·南京市)海水淡化可采用膜分离技术。如下图所示，对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中的各种离子不能通过淡化膜，从而得到淡水。对加压后右侧海水成分变化进行分析，正确的是()A溶质质量增加B溶剂质量减少C溶液质量不变D溶质质量分数减少思路点拨此题以海水淡化为情境，考查对溶液组成中各种量变化的理解。溶液是由溶质和溶剂组成的混合物，海水中各种离子所形成的物质为溶质，水为溶剂。加压后，海水中水分子透过淡化膜进入淡水池，海水中溶剂质量减少，而海水中各种离子的质量(即溶质的质量)不变。但溶质的质量分数将增大。答案点击B知识点2饱和溶液、不饱和溶液及其相互转化知识疏理①根据外界条件的变化分析饱和溶液和不饱和溶液及相互转化。②根据饱和溶液、不饱和溶液的概念，判断溶液的饱和性；③根据温度、溶质的量、溶剂的量的改变，选择相互转化的条件；④将化学反应引入饱和溶液中各种量(溶质、溶剂的质量、溶质的质量分数、密度等)的分析。考题经典题1(2002·湛江市)室温下，向一定质量的NaCl溶液中加入10gNaCl固体，充分搅拌后，尚有部分固体未溶解，再加入10g水后，剩余固体全部溶解。下列判断正确的是()A加水前一定是饱和溶液B加水前可能是饱和溶液C加水后一定是饱和溶液D加水后可能是饱和溶液思路点拨此题要求判断溶液的饱和性，关键在于明了判断的标准。要确定某一溶液是否饱和，只要看在一定温度下，有没有不能继续溶解的剩余溶质存在，如有，且溶质的量不再减少，那么这种溶液就是饱和溶液。室温下，向一定质量的NaCl溶液中加入NaCl固体，有固体未溶，说明原溶液为不饱和溶液，现溶液为饱和溶液；再加入水后，剩余固体全部溶解，这时的溶解有两种可能：恰好为饱和溶液或不饱和溶液。答案点击AD题2(2001·广州市)下述方法：①加水；②加硝酸钾；③蒸发水；④冷却；⑤加热但保持溶液质量不变；⑥加饱和硝酸钾溶液中，能使接近饱和的硝酸钾溶液由不饱和变为饱和的是()A①②⑤B①⑤⑥C②③④D②④⑥思路点拨此题考查饱和溶液和不饱和溶液之间转化条件的选择。解题的关键要理解饱和溶液与不饱和溶液之间互换是有条件的，即从温度、溶质的量、溶剂的量来考虑采取措施。增加溶质的量、减少溶剂的量都可以使不饱和溶液转化为饱和溶液，而改变温度，要考虑溶质的性质。如KＮＯ３、Ca(OH)２的溶解度随温度的上升，一个上升，一个下降，降温，能使接近饱和的硝酸钾溶液变为饱和溶液。答案点击C题3(2001·天津市)下列有关溶液(固体溶质)的叙述，正确的是()A某物质的饱和溶液变为不饱和溶液，溶质的质量分数一定变小B在一定温度下，同一物质的饱和溶液一定比不饱和溶液溶质的质量分数大C任何物质的饱和溶液，当温度降低时一定会析出溶质D饱和溶液析出晶体后，剩余溶液中溶质的质量分数一定变小思路点拨此题为饱和溶液与不饱和溶液互换过程中，溶液中各种量变化的可能性分析。解题关键是要从温度、溶质和溶剂量的变化分析可能性。解题方法为反例否定法。如A中反例：给ＫＮＯ３饱和溶液升温，变为不饱和溶液，但溶质的质量分数不变；C中反例：给Ca(OH)２饱和溶液降温，溶液从饱和变为不饱和，没有晶体析出；D中反例：恒温蒸发溶剂，析出晶体后，由于溶液还是该温度下的饱和溶液，溶质的质量分数不变。答案点击B题4(2001·厦门市)如图所示，在室温下的饱和食盐水中放了一个塑料小球。(1)现加入少量食盐晶体，充分搅拌和静置后，在温度不变的情况下，小球在液面沉浮情况有何变化，并简叙原因_________________________________;(2)若要在不用外力的情况下使小球略上浮，你准备采取的具体方法是___________________________________________。思路点拨此题为跨学科开放性试题，试题将饱和溶液的性质(饱和性、密度)与物理学科的浮力结合起来考查学生对溶液的概念、饱和溶液的形成的理解程度。在温度不变的情况下，在食盐饱和溶液中再加入食盐晶体，不能再溶解，溶液的密度不变，小球沉浮情况不变。若使小球上浮，即需增大溶液的密度，应从影响饱和溶液组成的因素去思考。改变溶质、溶剂的量和温度。答案点击(1)沉浮情况不变；因为将氯化钠晶体投入氯化钠饱和溶液中，不会继续溶解，溶液密度不变，小球排开水的体积不变(2)答案开放，可能的答案：A.可加入如ＫＮＯ３等(不反应的其他晶体)晶体；B.可加入如AgNO３等(反应但使溶液质量和密度增大)晶体；C.可升温后加入NaCl晶体，使溶液密度增大；D.可加入密度比饱和食盐水大的其他可与食盐水混溶的溶液。知识点3溶解度、溶解度曲线知识疏理①正确理解溶解度概念、溶解度曲线上点的意义。②根据物质的溶解度，判断物质的溶解性(难溶、微溶、可溶、易溶)；③正确描述物质溶解度的含义；④根据不同物质的溶解度曲线，比较同一温度下溶解度的大小，或判断物质的溶解度随温度的变化趋势，确定从混合物中提纯物质的方法(蒸发溶剂、冷却热饱和溶液)；⑤根据给出一组数据，分析分离物质的最佳温度。考题经典题1(2002·黄冈市)下图表示X、Y两种不含结晶水的固体物质的溶解度曲线。根据图示，判断下列说法中错误的是()AX、Y都是易溶物质Bt℃时，X、Y的饱和溶液中溶质的质量分数相等C将t１℃时，X、Y的饱和溶液均分别降温到t℃，X溶液中析出晶体的质量比Y的多D当X的饱和溶液中含有少量Y时，不能通过降温结晶的方法提纯X思路点拨此题考查对溶解度曲线以及曲线上点的意义的理解。溶解度曲线是指饱和溶液中在100g水中溶解的溶质质量随温度的变化关系。一般在室温(20℃)下，溶解度大于10g，该物质为易溶物；两曲线的交叉点表示两物质在该温度下溶解度相等，则此温度下两饱和溶液中溶质的质量分数相等；由于物质的溶解度，不同的物质受温度的影响不同，当降温时，从饱和溶液中析出晶体的质量也不同，从溶解度曲线上分析X＞Y，且如果X中含少量Y时，可以通过冷却X的热饱和溶液提纯X。答案点击D题2(2002·天门市)氯化钠和碳酸钠晶体的溶解度(0℃～３０℃)如下表所示：温度物质0℃10℃20℃30℃NaCl35.7g35.8g36.0g36.3gNa2CO3•10H2O7g12.5g21.5g38.8g根据上表分析下列几种说法：①碳酸钠晶体的溶解度受温度影响较大②将含水各100g的氯化钠与碳酸钠的饱和溶液，从30℃降至，析出晶体的质量相等③氯化钠和碳酸钠晶体的溶解度相等时所对应的温度在20℃～30℃之间④若有氯化钠和碳酸钠晶体的混合物100g(其中NaCl的质量分数为5%)，则从中分离出碳酸钠晶体的最佳温度是0℃上述说法中，完全正确的一组是()A①②B①②③C①③④D①②④思路点拨此题给定不同温度下氯化钠、碳酸钠晶体的溶解度，分析温度改变时，饱和溶液中各种量的变化和物质分离方法选择。由数据分析知，NaCl的溶解度受温度的影响很小，而Na２ＣＯ３·10Ｈ２Ｏ的溶解度随温度升高，增加的程度较大，这就说明如果冷却含水100g的NaCl和Na２ＣＯ３的饱和溶液，析出晶体的质量：Na2CO3•10H2O(38.8g-7g)＞NaCl(36.3g-３５．７g)。通过冷却热饱和溶液的方法，可以从含少量NaCl的Na2CO3•10H2O固体混合物中提纯Na２Na2CO3•10H2O，且溶解度差值越大的温度最适宜。由表中数据，也可知NaCl和Na2CO3•10H2O的溶解度相等的温度应在20～３０℃之间。答案点击C题3(2002·杭州市)人们在日常生活中经常饮用雪碧，下列有关雪碧的叙述正确的是()A在饮用雪碧后的一段时间内，人体内血液的pH将上升B夏天饮用冰雪碧，喝后不久打嗝主要是因为雪碧受热，溶于雪碧中的CO２溶解度变小，放出大量ＣＯ２气体C往雪碧中滴入酚酞指示剂，雪碧变红色D喝雪碧后打嗝是一种热辐射过程思路点拨此题是有关气体物质的溶质的溶解度和外界条件(压强、温度)的相关知识。雪碧汽水中含有碳酸水，呈弱酸性，饮用后，人体内血液的pH将下降；碳酸水能使紫色石蕊试液变红，而不能使酚酞指示剂变色。气体的溶解度随温度升高而减小，通过打嗝放出ＣＯ２气体，同时带走体内部分热量，起降温作用。答案点击B知识点4溶液中溶质质量分数的计算知识疏理溶液中溶质质量分数的计算关键在于理解概念的含义和数学表达式及分式变换，分析溶液中溶质、溶剂及溶液的质量或加入物质与水发生反应后所得溶液中溶质、溶剂及其相关量。包括通过实验数据计算，或通过化学反应，判断生成物溶液中溶质的种类及其质量，或给溶液中某种元素的质量分数(或溶液中某种离子与水分子的个数比等形式)计算溶质的质量分数。考题经典题1(2001·绍兴市)15.4gNaCl完全溶解在图甲所示的水中，将完全溶解后所得溶液全部倒入原量筒中，液面位置如图乙，则所得NaCl溶液的密度为_________，溶质的质量分数为____。思路点拨此题通过溶液配制的实验计算溶液的密度和溶质的质量分数。溶液的密度＝(溶质+溶剂)的质量／溶液的体积溶质的质量分数＝溶质质量／溶液质量×100%由题意，溶质质量为15.4g，通过甲图知水的体积为60.0mL，因水的密度一般为1g/cm３，所以溶剂的质量为60.0mL×１g/cm３＝60.0g。如图乙，知溶液体积为74.0mL，则所配NaCl溶液的密度为33633/1002.1100.74100.60104.15mkggg。溶质的质量分数为%4.20%1000.604.154.15ggg。答案点击1.02×１０３kg/m３20.4%题2(2001·南京市)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20gB该溶液中，溶质质量∶溶液质量＝１∶６C该溶液中，溶质质量∶溶剂质量＝1∶5D该溶液中，溶液质量∶溶剂质量＝5∶4思路点拨此题要求深刻理解溶质质量分数的含义。溶质的质量分数＝溶质质量/溶液质量＝溶质质量/(溶质+溶剂)质量＝溶质质量/密度×体积公式变形为：溶质质量＝溶液质量×溶质质量分数＝溶液密度×体积×溶质质量分数所以，本题中溶质质量为：100mL×1.14g/cm３×２０％＝22.8g。同时，本题中溶质质量分数为20%，可以理解为）溶剂质量（）溶质质量（）溶质质量（41141180202010020ggggg答案点击D知识点5溶液浓缩与稀释的计算知识疏理溶液浓缩与稀释计算的关键在于把握住稀释前后溶质质量保持不变，掌握:①配制溶液的方法。②对溶液浓缩、稀释过程的加以理解以及综合运用溶质质量分数、密度等概念进行分析计算的能力。③从不同角度出发配制一定溶质质量分数的溶液方法的选择。考题经典题1(2002·常州市)工人师傅要用98%的浓硫酸(ρ＝1.84g/cm3)稀释成15%的稀硫酸来清洗钢铁表面的铁锈(水的密度约为1g/cm３)。问：(1)500mL溶质质量分数为98%的浓硫酸的质量为_____g，其中溶质的质量为_______g；(2)将500mL９８％的浓硫酸稀释成15%的稀硫酸，约需加水______mL(计算结果保留1位小数)；(3)稀释浓硫酸的操作方法为________________________。思路点拨此题关于溶液稀释的计算。解题关键在于运用稀释前后溶液中溶质保持不变，即稀释前溶质的质量