初中化学溶质溶液计算题解析

1/7初中化学溶质溶液计算题要看算什么，要抓住守恒的物理量，例如蒸发前后溶质的质量，温度改变前后溶剂质量不变等等，对于化学的计算，要学会简化一下，不能搞得太复杂，搞清楚自所要的物理量，再通过条件求解。1.[例]在20℃时，把25克蓝矾（CuSO4•5H2O）溶解在71克水中，恰好形成饱和硫酸铜溶液，计算20℃时CuSO4的溶解度。[分析]蓝矾溶于水中形成硫酸铜饱和溶液，在该饱和溶液中，溶质是CuSO4，溶剂是H2O。蓝矾是带有5个结晶水的硫酸铜，在本题中计算溶质CuSO4的质量时，要把含水晶体CuSO4•5H2O的质量换算为无水CuSO4的质量；在计算溶剂的质量时，又要加上25克CuSO4•5H2O中含有的结晶水的质量。[解]在该饱和硫酸铜溶液中溶质CuSO4的质量是：溶剂的质量是：在20℃时CuSO4的溶解度是：答：20℃时CuSO4的溶解度是20克。质量百分比浓度的计算依据质量百分比浓度的定义，计算溶液的质量百分比浓度，可以应用下列换算式：计算质量百分比浓度还要应用下面的公式：溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量当已知溶液的密度d和体积V，计算溶液、溶质的质量，还可以应用下面的公式：溶液的质量（克）=溶液密度d（克/厘米3）×V（厘米3）溶质的质量（克）=d（克/厘米3）×V（厘米3）×质量百分比浓度关于溶液质量百分比浓度的计算，主要有以下三种基本类型：①已知溶质和溶剂的质量，计算溶液的质量百分比浓度2.[例]把2克固体NaOH溶解在18克水中，计算所得溶液的质量百分比浓度。[分析]在该NaOH溶液中，溶质的质量是2克，溶剂的质量是18克，溶液的质量是：2克+18克=20克氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为：[解]答：该NaOH溶液质量百分比浓度是10%。②已知溶液的质量百分比浓度，计算溶质和溶剂的质量2/7[例]欲配制质量百分比浓度为2%AgNO3溶液500克，应称取AgNO3多少克？加入水多少毫升？[分析]用AgNO3溶液的质量乘以质量百分比浓度，便可得到溶质AgNO3的质量；用AgNO3溶液的质量减去AgNO3溶质的质量，便可得到应加入水的质量；用水的质量除以水的密度，便可计算出加入水的体积。[解]应当称取AgNO3的质量为：500克×2%=10克应当加入水的质量为：500克-10克=490克加入水的体积为：490克÷1克/毫升=490毫升答：配制2%AgNO3溶液500克应称取AgNO310克，加入水490毫升。③关于溶液稀释的计算[例]配制质量百分比浓度为20%，溶液密度为1.14克/厘米3，体积为500毫升的稀硫酸，需要量取质量百分比浓度为98%，密度为1.84克/厘米3的浓硫酸多少毫升？[分析]溶液在稀释过程中，溶液的体积和浓度都会发生变化，溶液中所含溶质的质量却始终保持不变。即原溶液中所含溶质的质量=稀释后溶液中所含溶质的质量运用这一规律，各种类型的溶液稀释计算，均可正确求解。[解]设量取V毫升的浓硫酸，则浓硫酸中所含溶质的质量为：V×1.84×98%稀硫酸溶液中所含溶质的质量为：500×1.14×20%按照溶液稀释过程中溶质质量保持不变，可以列出下列等式：V×1.84×98%=500×1.14×20%V=63.22（毫升）所需水的质量为：500-63.22×1.84=383.67（克）3/7所需水的体积为：〔注意〕进行溶液稀释（或混合）计算时，溶液与溶剂（或另一溶液）的质量可以相加，其体积不能相加。答：需要量取浓硫酸63.22毫升，量取水383.67毫升。溶解度与质量百分比浓度的换算溶解度是表示一定温度下的饱和溶液里溶剂质量与溶质质量的关系；质量百分比浓度是表示任何溶液（饱和溶液或不饱和溶液）里溶液质量与溶质质量的关系。溶解度与质量百分比浓度的换算，是对一定温度下的饱和溶液而言，溶解度的分母是溶剂质量，质量百分比浓度的分母是溶液质量。①已知溶解度计算质量百分比浓度[例]在30℃时，CuSO4的溶解度是25克，计算该温度下硫酸铜饱和溶液的质量百分比浓度是多少？[分析]30℃时CuSO4的溶解度是25克，说明在100克水中溶解25克CuSO4时，可以形成该温度下硫酸铜饱和溶液。根据溶质CuSO4的质量是25克，溶液质量是125克，便可计算出硫酸铜饱和溶液的质量百分比浓度。[解]答：30℃时CuSO4饱和溶液的质量百分比浓度是20%。②已知饱和溶液的质量百分比浓度计算该温度下溶质的溶解度[例]在30℃时硫酸铜饱和溶液的质量百分比浓度是20%，计算该温度下CuSO4的溶解度是多少克？〔分析〕从30℃时硫酸铜饱和溶液的质量百分比浓度是20%，可知当溶液质量为100克时，溶质质量为20克，则溶剂的质量为：溶剂质量=溶液质量-溶质质量=100克-20克=80克知道了饱和溶液里溶质的质量和溶剂的质量，便可计算出30℃时CuSO4的溶解度。[解]30℃时CuSO4的溶解度为：答：30℃时CuSO4的溶解度是25克。溶液析晶计算正确运用溶解度和浓度概念，算出原溶液里溶质和溶剂的质量；依据题给条件，找出析出晶体后溶液里的溶质与溶剂的质量关系；把握住析晶后的溶液肯定是该物质在该温度下的饱和溶液。抓好以上三点，对于各种条件下的溶液析晶计算，都可以用简单方法求出析出晶体的质量。4/7①饱和溶液降温析出晶体的计算[例]已知72℃时KNO3的溶解度为140克，18℃时KNO3的溶解度为30克。现有72℃饱和KNO3溶液48克，当冷却至18℃时析出晶体多少克？[分析]从72℃KNO3的溶解度是140克，可知在100克水中能溶解KNO3140克，按照溶剂质量与溶质质量之和等于溶液质量，可知在240克硝酸钾饱和溶液中含有KNO3140克，当冷却至18℃时，可以析出KNO3（140-30）克，运用正比例关系，就可计算出72℃时48克KNO3饱和溶液冷却至18℃时析出晶体的质量。[解]设72℃时48克KNO3饱和溶液冷却至18℃时析出晶体的质量为x克。x=22克答：冷却至18℃析出晶体22克。②蒸发饱和溶液中水分析出晶体的计算[例]已知70℃时NH4Cl的溶解度是60克，若将320克70℃的NH4Cl饱和溶液，加热蒸发40克水之后，再冷却至70℃时，有多少克NH4Cl晶体析出？[分析]在一定温度下，饱和溶液蒸发溶剂析出的晶体质量，就是被蒸发的溶剂质量所能溶解溶质达于饱和时的质量。这样，只需运用溶剂质量与溶质质量的关系，便可计算出蒸发水分析出的晶体的质量。[解]设蒸发40克水析出NH4Cl晶体为x克x=24克答：蒸发40克水可析出24克NH4Cl晶体。③不饱和溶液蒸发水分和降低温度的析晶计算[例]今有40℃时250克20%KNO3溶液，蒸发150克水，仍保持40℃时可析出KNO3多少克？若降温至10℃时，又能析出KNO3多少克？[分析]在250克20%的KNO3溶液中，含有溶质KNO3的质量为：250克×20%=50克含有溶剂的质量为：250克-50克=200克从溶解度曲线查出40℃KNO3溶解度是64克，10℃KNO3溶解度是20克，由此可知40℃时20%的KNO3溶液是不饱和溶液。对于不饱和溶液蒸发水分的析晶计算，要用原溶液里含有的溶质质量减去剩余水中溶解的溶质质量。〔解〕在250克20%的KNO3溶液中，含有溶质KNO350克，溶剂200克，蒸发150克水后，溶液里剩余水的质量为：200克-150克=50克5/750克水在40℃时可溶解KNO3为x克x=32克在40℃时可析出KNO3的质量为：50克-32克=18克设继续降温至10℃时，析出KNO3的质量为y克。y=22克共析出KNO3的质量为：18克+22克=40克答：250克20%KNO3溶液蒸发150克水并冷却至40℃析出KNO318克，继续降温至10℃时又析出KNO322克，共析出KNO340克。④析出含水晶体的计算[例]浓度为15%的硫酸铜溶液500克，在加热蒸发300克并冷却至20℃时，可析出蓝矾晶体（CuSO4•5H2O）多少克？（在20℃时CuSO4的溶解度是20克）[分析]本题硫酸铜溶液中的溶质是CuSO4，析出的晶体是CuSO4•5H2O。计算析晶后溶液里含有的溶质质量时，要先把析出的含水晶体CuSO4•5H2O的质量，换算为无水晶体CuSO4的质量，再用原溶液里总溶质质量减去换算为无水晶体CuSO4的质量；在计算析晶后溶液里含有的水的质量时，又要减去析出含水晶体CuSO4•5H2O带走的结晶水的质量。[解]原硫酸铜溶液里含有的溶质CuSO4的质量是：500克×15%=75克含有的溶剂H2O的质量是：500克-75克=425克当蒸发300克水并冷却至20℃析出CuSO4•5H2O的质量为x克时，析晶后溶液中的溶质CuSO4的质量是：析出x克CuSO4•5H2O后溶液中水的质量是：依据析出x克CuSO4•5H2O后的溶液是该温度下的饱和溶液，可列出如下比例关系x＝88克答：可析出CuSO4•5H2O88克。（一）关于溶解度的计算的类型1.已知一定温度下，饱和溶液中溶质的质量和溶剂的质量。求该温度下的溶解度。6/7例如：把50克20℃时的硝酸钾饱和溶液蒸干，得到12克硝酸钾。求20℃时硝酸钾的溶解度。解析：溶液的质量为溶质质量和溶剂质量之和，因此50克硝酸钾饱和溶液中含水的质量是：50克－12克＝38克设：20℃时100克水里溶解硝酸钾达到饱和状态时所溶解的质量为x溶质溶剂溶液12g38g50gx100g（x+100）g解得x=31.6g答：20℃时硝酸钾的溶解度为31.6克（1）把20℃时53.6克氯化钾饱和溶液蒸干，得到13.6克氯化钾。求20℃时，氯化钾的溶解度?设：20℃时氯化钾的溶解度为x溶质溶剂溶液13.6g40g53.6gx100g（x+100）g解得x=34g答：20℃时氯化钾的溶解度为34克（2）20℃时，把4克氯化钠固体放入11克水中，恰好形成饱和溶液。求20℃时，氯化钠的溶解度?设：20℃时氯化钠的溶解度为x溶质溶剂溶液4g11g15gx100g（x+100）g解得x=36.4g答：20℃时氯化钠的溶解度为36.4克2.已知某温度时物质的溶解度，求此温度下饱和溶液中的溶质或溶剂的质量。7/7例如：把100克20℃时硝酸钾的饱和溶液蒸干，得到24克硝酸钾。则：（1）若配制350克20℃的硝酸钾的饱和溶液，需硝酸钾和水各多少克?（2）若将78克硝酸钾配成20℃时的饱和溶液，需水多少克?解析：设配制350克20℃的硝酸钾的饱和溶液，需硝酸钾和水的质量分别为x和y。将78克硝酸钾配成20℃时的饱和溶液，需水质量为z。溶质溶剂溶液24g（100－24）＝76g100gxy350g78gz（78+z）g解得x=84g，y=266g解得z=247g总之，关于溶解度计算的关键就是将一定温度下溶液中溶质、溶剂、溶液的质量关系一一对应，列出正确的比例式求算。