第15讲溶质质量分数的计算

第15讲溶质质量分数的计算九年级化学复习考点一溶液组成的定量表示─溶质的质量分数1．溶质质量分数＝溶质质量溶液质量×100%＝溶质质量溶质质量＋溶剂质量×100%2．有关溶质质量分数的计算(1)计算某溶液中溶质的质量分数：直接利用溶质的质量分数的公式进行计算。(2)计算某溶液中溶质或溶剂或溶液的质量溶质质量＝溶液质量×溶质质量分数溶液质量＝溶质质量溶质质量分数溶剂质量＝溶液质量－溶质质量(3)溶液的稀释：溶液在稀释前后溶质的质量不变。(4)溶液的浓缩方法①加溶质浓缩：浓缩后溶质质量分数＝浓缩后溶液中溶质质量浓缩前溶液质量＋加入溶质质量×100%②蒸发溶剂浓缩：浓缩后溶质质量分数＝浓缩前溶液中溶质质量浓缩前溶液质量－蒸发溶剂的质量×100%考点二一定溶质质量分数溶液的配制1．使用的主要仪器：托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、药匙、胶头滴管。2．操作步骤：(1)计算；(2)称量(溶质为固体)或量取(溶质为液体)；(3)溶解；(4)装瓶存放。例1(2012·盐城)酒精(C2H5OH)的某种水溶液，溶质和溶剂中氢原子个数相等，则该溶液中溶质的质量分数为()A．23%B．46%C．55%D．72%解析：根据氢原子数相等，找出乙醇分子与水分子间的关系，进而确定出质量关系。C2H5OH～6H～3H2O4654此乙醇溶液中溶质的质量分数为：4646＋54×100%＝46%。答案：B方法总结乙醇溶液中溶质的质量分数＝乙醇质量/乙醇质量＋水质量×100%，因此需要判断溶质乙醇与溶剂水的质量关系；每个乙醇C2H5OH分子中含6个氢原子，每个水H2O分子中含2个氢原子；根据“乙醇分子里所含的氢原子总数与水分子里所含的氢原子总数相等”可推算溶液中乙醇与水的质量关系，据此完成解答。例2(2012·衡阳)将80g质量分数为35%的浓盐酸，稀释成10%的稀盐酸，需加水的质量为()A．80gB．100gC．200gD．280g解析：设需加水的质量为x，则80g×35%＝(80g＋x)×10%x＝200g即需加水的质量为200g。答案：C例3(2012·滨州)实验室需要配制15%的氯化钠溶液50g。(1)计算：需要氯化钠的质量为________。(2)某同学按下图所示步骤依次操作：其中操作错误的步骤是________(填字母序号)；B中仪器的名称为________；E中玻璃棒的作用是___________________________。(3)若上图A中砝码的质量为5g，游码为2.5g，则小明称得的氯化钠质量实际为________。解析：(1)所需氯化钠的质量为：50g×15%＝7.5g；(2)A中天平称量药品时要左物右码，该实验把药品与砝码位置颠倒；B中用量筒量取液体时视线要与凹液面最低处保持水平，图中属于仰视读数，所以错误；溶解氯化钠时用玻璃棒搅拌，加速固体溶解；(3)左物右码：物质的质量＝砝码的质量＋游码的质量；左码右物：物质的质量＝砝码的质量－游码的质量，所以小明称得的氯化钠的质量实际为5g－2.5g＝2.5g。答案：(1)7.5g(2)AB量筒搅拌加速固体溶解(3)2.5g方法总结本题容易出错的地方是错误操作。对药品实际质量的计算，要严格按照公式：左物右码：物质的质量＝砝码的质量＋游码的质量；左码右物：物质的质量＝砝码的质量－游码的质量。例4(2012·重庆)盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法，农业生产上常用质量分数为15%～20%的氯化钠溶液来选种。(1)要配置150kg16%的氯化钠溶液，计算应称取氯化钠的质量。(2)选种进行一段时间后，农技员估计溶液和溶质质量分数都有所减少，他取出50g氯化钠溶液，加入过量AgNO3溶液，得到沉淀14.35g，计算氯化钠溶液中溶质的质量分数。(3)若此时氯化钠溶液的质量只剩下100kg，要使溶液质量和溶质质量分数都恢复到(1)中的状态，计算需要加入的氯化钠和水的质量。解析：(1)氯化钠的质量：150kg×16%＝24kg。(2)设溶液中氯化钠的质量为xAgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO358．5143.5x14.35g58.5143.5＝x14.35gx＝5.85g氯化钠溶液中溶质的质量分数＝5.85g50g×100%＝11.7%。(3)需要加入氯化钠的质量：24kg－100kg×11.7%＝12.3kg，需要加入水的质量：150kg－100kg－12.3kg＝37.7kg。答案：(1)24kg(2)11.7%(3)氯化钠12.3kg水37.7kg1．下列对20%的氯化钠溶液的理解无错误的是()A．该溶液中溶质与溶剂质量比为1∶5B．100g该溶液中含溶质20gC．该溶液100g水中溶有溶质20gD．该溶液中溶剂和溶液的质量比为1∶5答案：B2．实验室现有足量的20%的NaOH溶液和蒸馏水，欲配制10%的NaOH溶液100g，需要20%的NaOH溶液()A．95gB．50gC．100gD．10g答案：B3．稀释质量分数为98%(密度为1.84g/mL)的浓硫酸配制500mL质量分数为20%的稀硫酸(密度为1.14g/mL)，稀释时需用水的体积约为()A．436.8mLB．453.7mLC．456.0mLD．458.3mL答案：B4．下列氯化钠溶液，其溶质的质量分数不等于15%的是()A．100g水中溶解15g氯化钠B．氯化钠与水按15∶85的质量比形成的溶液C．100g溶液中含15g氯化钠D．30g氯化钠溶解于170g水中所形成的溶液答案：A5．在温度不变的条件下，下列欲使溶质的质量分数变为原来2倍的方法，最可行的是()A．将20g硝酸钾饱和溶液蒸发掉10g水B．将20g硝酸钾不饱和溶液蒸发掉10g水C．在10g10%的硝酸钾溶液中，加入5g40%的硝酸钾溶液D．向10g硝酸钾不饱和溶液中加入10g硝酸钾固体答案：C6．在花卉市场上经常见到用营养液培育观赏植物，配制营养液的主要试剂之一是质量分数为1.4%的KNO3溶液，现欲配制这种KNO3溶液200g。(1)需KNO3固体2.8g，需水197.2mL。(水的密度为1.0g/cm3)(2)配制此KNO3溶液的步骤为：a.计算b．称量(量取)c．溶解d．装入试剂瓶。现有以下实验仪器：托盘天平及砝码、量筒、药匙、蒸发皿、胶头滴管、烧杯、试剂瓶。在以上给出的仪器中，有一个仪器在配制溶液过程中不需要的是蒸发皿，同时，若要成功配制此溶液，还缺少一个重要的仪器是玻璃棒，此仪器在配制过程中所起的作用是加速溶解。(3)下列方法能使接近饱和的KNO3溶液由不饱和变为饱和的是②③④(从①～⑥中选序号填入)。①加水②加KNO3固体③蒸发水④冷却⑤加热但保持溶液质量不变⑥加饱和KNO3溶液(4)现向KNO3饱和溶液中逐滴加水稀释使其质量分数降至1.4%，在此稀释过程中，符合此溶液中溶质质量变化规律的图示是C。考点训练一、选择题(每小题4分，共36分)1．(2012·宁夏)在20℃时，从200g饱和硝酸钾溶液中取出5g溶液，剩余的溶液与原溶液比较，下列有关量中没有变化的是()①溶质的质量②溶剂的质量③溶液的密度④溶质的质量分数A．①②B．③④C．②③D．①④解析：本题主要考查溶液的概念。溶液是均一、稳定的混合物，温度不变，从200g饱和硝酸钾溶液中取出5g溶液，将原溶液的质量减少了5g，溶质的质量和溶剂的质量都减少，溶质的质量分数和溶液的密度均不变。答案：B2．(2012·贵阳)某同学在实验室配制50g6%的氯化钠溶液，如图所示的部分操作其中错误的是()解析：量取一定体积液体，读数时，视线要与液体的凹液面水平，C中读数时俯视造成量取的液体体积小于所需液体的体积。答案：C3．(2012·泸州)欲配制100g质量分数为10%的氯化钠溶液，必须要的仪器组合是()①托盘天平②烧杯③玻璃棒④100mL量筒A．①②B．①②③C．①②③④D．①②④解析：配制一定溶质质量分数的溶液的基本步骤：计算、称量、量取、溶解、装瓶存放，其中需要用到的仪器有：烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、托盘天平、药匙，故选C。答案：C4．(2012·宁夏)向100g20%的氯化钠溶液中加入100g水，稀释后溶液中溶质的质量分数是()A．2.5%B．5%C．10%D．20%解析：本题考查溶质质量分数的简单计算。根据溶液稀释后溶质的质量不变进行计算，则稀释后溶质质量分数＝溶质的质量溶液的质量×100%＝100g×20%100g＋100g×100%＝10%。答案：C5．(2012·衡阳)实验室要配制50g10%的氯化钠溶液，其中操作方法不正确的是()A．计算所需氯化钠的质量为5g，水的体积为45mLB．在托盘天平左盘加5g砝码，然后在右盘添加氯化钠至天平平衡，再将氯化钠倒入烧杯中C．用50mL量筒量取45mL水，倒入上述烧杯中D．用玻璃棒搅拌，使氯化钠完全溶解解析：本题考查有关溶液的配制问题。欲配制50g10%的氯化钠溶液，需氯化钠的质量为50g×10%＝5g，需水的质量为50g－5g＝45g，即体积为45mL。用托盘天平称量氯化钠的质量时，应将5g砝码先放在右盘，然后在左盘添加氯化钠直至平衡。再将量取的水和氯化钠倒入烧杯中溶解，并用玻璃棒不断搅拌。答案：B6．(2012·天津)下列说法正确的是()A．在相同温度下，同一物质的饱和溶液与不饱和溶液所含溶质的质量一定不相等B．某KNO3溶液在室温下蒸发5g水析出ag晶体，再蒸发5g水又析出bg晶体，则a与b一定相等C．将溶质质量分数为98%的浓硫酸稀释为49%的硫酸，加水的质量与所取浓硫酸的质量一定相等D．已知Mg(OH)2和MgO的混合物中镁元素的质量分数为48%。取该混合物10g，加入适量的稀硫酸，恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量一定为24g解析：本题考查饱和溶液、溶质质量分数。由于没有说明溶剂的质量，所以饱和溶液与不饱和溶液所含溶质的质量可能相等；如果开始时溶液不饱和，则a和b不相等。答案：CD7．(2012·南昌)如图是a，b，c三种固体物质的溶解度曲线。下列叙述不正确的是()A．物质c的溶解度随温度的升高而减小B．t2℃时，物质a的饱和溶液溶质的质量分数为50%C．温度高于t1℃时物质a的溶解度大于物质c的溶解度D．将t2℃时物质b的饱和溶液降温至t1℃时溶质的质量分数会减小解析：本题考查溶解度曲线。由图像可知，物质c的溶解度随温度的升高而减小；t2℃时，物质a的溶解度为50g，即该温度下100g水中最多溶解50g物质a，饱和溶液的溶质质量分数为33.3%；当温度大于t1℃时，物质a的溶解度大于物质c的溶解度；t2℃时物质b的饱和溶液降温会有晶体析出，溶剂不变，溶质质量分数减小。答案：B8．(2012·广东)氯化铵和硝酸钾溶解度曲线如图所示。下列叙述正确的是()A．50℃时，氯化铵的溶解度大于硝酸钾B．a℃时，氯化铵与硝酸钾溶液的质量分数相等C．将60℃时的硝酸钾饱和溶液降温会变为不饱和溶液D．40℃时，50g水中加入50g硝酸钾，充分搅拌，得到质量分数约为39%的硝酸钾溶液解析：本题考查溶解度曲线。在50℃时氯化铵的溶解度约为50g，而硝酸钾的溶解度约为90g；a℃时，氯化铵和硝酸钾的溶解度相等，饱和溶液的溶质质量分数相等，如果溶液不饱和则不一定相等；硝酸钾的溶解度随着温度的升高而增大，60℃时硝酸钾的饱和溶液降温会析出晶体，仍为饱和溶液；40℃时硝酸钾的溶解度是64g，则50g水中最多溶解32g硝酸钾，溶质质量分数为32g32g＋50g×100%≈39%。答案：D9．(2012·安徽)硫酸钠是一种重要的化工原料，其溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是()A．硫酸钠的溶解度随温度升高而增大B．30℃时硫酸钠饱和溶液的质量分数为40%C．40℃时硫酸钠的溶解度约为50gD．50℃时硫酸钠饱和溶液降温后一定饱和解析：本题考查固体溶解度曲线的理解和应用。通过曲线图可知温度高于40℃时硫酸钠的溶解度随温度升高而减小，故A错；30℃时硫酸钠的溶解度是40g，所以饱和溶液的溶质质量分数是40g100g