质量分数计算

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- 1 - 第一讲:溶液 溶质的质量分数 [学习目标集成] 1.掌握一种溶液组成的表示方法——溶质的质量分数,能进行溶质质量分数的简单计算。 2.初步学会配制一定溶质质量分数的溶液。 3.能进行有关溶液稀释和浓缩的计算。 重点:溶质质量分数的概念及有关计算。 难点:溶质质量分数和化学方程式结合的计算。 知识点一:溶质的质量分数 1.定义:溶液中溶质的质量分数是__________与__________之比。 2.表达式:(溶液中溶质的质量分数可以用数学式表示如下:) ①定义表达式:溶质的质量分数 =溶质质量 溶液质量

②饱和溶液中溶质的质量分数=×100% 【变式1】无土栽培所用的某种营养液中,含硝酸钾的质量分数为7%,某蔬菜生产基地欲配制该营养液200kg,需要硝酸钾的质量是 A.7kg B.14kg C.70kg D.140kg 【变式2】将100g10%的某固体物质M的溶液,分别进行下述操作, 1. 蒸发掉10g水,无晶体析出,求溶质质量分数? 2. 加入10g10%的M的溶液,求溶质质量分数? 3. 加入10g固体M,并使之完全溶解,求溶质质量分数? 4. 加入10g水,求溶质质量分数? 【变式3】 t ℃时KNO3溶液中溶质的质量分数为20%,则KNO3在t ℃时的溶解度为( ) (A)20克 (B)25克 (C)100克 (D)无法确定

【变式4】 20℃时,KNO3的溶解度为31.6g,将20gKNO3投进50g水中,充分搅拌,制成20℃时的溶液,求该溶液中溶质的质量分数。

×100% = = - 2 -

【变式5】氯化钠在20℃时的溶解度为36g,该温度下,氯化钠溶液中溶质的质量分数不可能是下列中的 ( ) A、20% B、26.5% C、25% D、30%

【殷姐提示】

【变式6】20℃时,KNO3 饱和溶液,欲改变其溶质质量分数( ) A 加水 B 升温 C 恒温蒸发水 D 加KNO3

【殷姐提示】

【要点诠释】 ②溶质的质量分数一般用百分数表示;是溶质质量占溶液质量的百分比,而不是体积关系。 ③溶质的质量分数数学表示式中溶质质量与溶液质量的单位必须统一。 ④数学表示式中溶质的质量是指被溶解的那部分溶质的质量,没有被溶解的那部分溶质的质量不能计算在内。 知识点二:配制一定质量的溶质质量分数一定的溶液 实验目的:①练习配制50g溶质质量分数为5%的蔗糖溶液。 ②加深对溶质质量分数的概念的理解。 实验用品:托盘天平、烧杯、玻璃棒、药匙、量筒(10mL、100mL)蔗糖。

实验步骤: ①__________ 根据溶质质量分数的公式,计算配制50g溶质质量分数为5%的蔗糖溶液所需要的蔗糖的: Ⅰ溶质质量:50g×5%=2.5g,Ⅱ水的质量:50g-2.5g=47.5g ②__________和量取 用托盘天平称量2.5g蔗糖倒入烧杯中,把水的密度近似地看作1g/cm3,用量筒量取47.5mL水。(思考:为什么不选用10mL的量筒呢?答: ) ③__________把量好的水倒人盛有蔗糖的烧杯中,用玻璃棒搅拌,加速蔗糖的溶解。 - 3 -

④__________把配好的溶液装人试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签,放到试剂柜中。 【变式1】现欲将粗盐提纯,并用制得的精盐配制质量分数一定的氯化钠溶液。下列说法不正确的是( ) A.粗盐溶解时,可边加粗盐边用玻璃棒搅拌加速溶解 B.过滤滤液时,可以直接把溶有粗盐的液体直接倒入漏斗 C.配制溶液需要经过计算、称量、溶解、装液等步骤 D.配制溶液时必备的仪器有托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒等 【变式2】在实验室配制溶液时,常涉及以下过程:①溶解②称量③计算④装瓶存放。请按要求回答问题: ⑴现欲配制50g 5%氯化钠溶液,配制过程的先后顺序是 (填序号)。 ⑵用已调节平衡的天平称取氯化钠固体时,发现指针偏右,接下来的操作是 。 ⑶在量取蒸馏水体积时,若仰视读数,则会导致氯化钠溶液的溶质质量分数 (填“<”或“>”)5%。 ⑷在溶解步骤中需要的仪器有 、 。 【要点诠释】溶液配制实验误差分析: ⑴计算有误:药品算少(多),水算多(少),溶质的质量分数 ⑵称量有误:①没调平(指针偏左)就称量,溶质的质量分数 ②左码右物,溶质的质量分数 ③左盘放纸,又盘没放,溶质的质量分数 ④没有用游码,左码右物,溶质的质量分数 ⑶转移药品有误,药品洒落,溶质的质量分数 ⑷量取有误:①仰视量取,溶质的质量分数 ②俯视量取,溶质的质量分数 笔记:读数: 体积: ⑸转移水有误:水洒落了,溶质的质量分数 ⑹仪器不干燥:①配制溶液的烧杯内原来有水 ②烧杯用蒸馏水润洗过 溶质的质量分数 ③盛装溶液的试剂瓶用水润洗过 ⑺药品不纯:溶质的质量分数 ⑻溶液配好后,装瓶时溶液洒落,溶质的质量分数 知识点三:溶质质量分数与溶解度曲线 - 4 -

【变式一】 1.t2℃,可以配制溶质质量分数为40%的a溶液?

2.t1℃,a与c溶液的溶质质量分数相等? 3.t1℃,等质量a与c的饱和溶液,升温后溶质质量分数都变大? 4. t2℃, 等质量a与c的饱和溶液,降温后溶质质量分数都变大? 【殷姐提示】 【要点诠释】溶质质量分数随溶解度变化情况归纳: 温度 溶解度 溶质质量 溶质质量分数 上升型曲线

下降型曲线

【变式2】右图为A、B两种固体物质的溶解度曲线。 (1)在 ℃时,A、B两种物质的溶解度相等。 (2)t2℃时,100g水中溶解 gA物质恰好饱和,该饱和溶液中溶质的质量分数为 。若要把该饱和溶液稀释成质量分数为1 0%的溶液,应加水 g。 (3)t2℃时,分别将恰好饱和的A、B两种物质的溶液降温至t1℃,溶质的质量分数保持不变的是 。 知识点四:关于溶液稀释或增浓的计算 1溶液稀释问题

浓溶液 稀溶液 2 溶液增浓问题

浓溶液 稀溶液 - 5 -

【变式1】化学实验室现有98%的浓硫酸,但在实验中常用到较稀的硫酸。 要把50g质量分数98%的浓硫酸,稀释为质量分数20%的硫酸。 (1)稀释后硫酸溶液溶质的质量为 g, (2)稀释时所需水的质量为 g。 【殷姐提示】若将溶液质量分数变为原来一半,只改变溶剂质量,需要加水质量= 【变式2】现有100克溶质的质量分数为10%的氢氧化钠溶液,欲将其溶质质量分数增大一倍, ⑴加入氢氧化钠多少克?

【变式3】现有100克溶质的质量分数为10%的氢氧化钠溶液,欲将其溶质质量分数增大一倍, ⑵蒸发掉水多少克?

笔记: 【变式4】现有100克溶质的质量分数为10%的氢氧化钠溶液,欲将其溶质质量分数增大一倍,⑶加入多少克40%的氢氧化钠溶液?

知识点五: 关于溶质质量分数运用于化学方程式的计算 【殷姐提示】化学方程式和溶质质量分数相结合计算是中考最后一题必考题型。 [规律方法指导] 关于溶质质量分数的计算一定要抓住:1、能找准反应后溶液中溶质是what 2、能算准反应后溶液的总质量 【殷姐提问】反应后溶质的质量咋求? 反应后溶液的质量咋求? 对于反应后所得溶液的质量有两种求法: a、溶液组成法 溶液质量=溶质质量+溶剂质量, b、质量守恒法 溶液质量=m(反应)-m杂-m↓-m↑, 【殷姐提示】m(反应)代表反应物质质量总和,m杂表示杂质质量,m↓表示生成沉淀的质量,m↑表示生成气体的质量。 - 6 -

【变式1】向400g溶质的质量分数为4.9%的稀硫酸中加入足量的锌粒,充分反应后,求所得溶液中溶质的质量分数为多少?

【变式2】把干燥纯净的氯酸钾和二氧化锰的混合物30g装入大试管,给试管加热制取氧气,当反应不再发生为止,等试管冷却得20.4g固体物质。在10℃时,把此固体放入48mL的水中,结果一部分发生沉淀,一部分溶解于水恰好达到饱和。试推断和计算: ①沉淀物质是什么? ②溶于水的物质是什么? ③分离沉淀与溶解于水的物质应采用什么方法? ④计算溶解于水的溶质在10℃的溶解度和溶质的质量分数?

【变式3】20℃向71g20%的硫酸钠溶液中加入30.6g氯化钡和氯化钠的混合物,反应恰好完全,求反应后所得溶液的溶质质量分数?

【变式3】小明利用家庭小实验粗略测定食醋中醋酸的质量分数。方法是: 用注射器吸取20mL食醋,逐滴加入到5.3g 10%的碳酸钠溶液中,至不再产生气泡为止,此时注射器中剩余的食醋为8mL (食醋的密度近似为1g/cm3)。请计算食醋中醋酸的质量分数。 (化学方程式为:Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+H2O+CO2↑)

【自我挑战】10℃时硝酸钠的溶解度为80g,现有10℃时40%的硝酸钠溶液400g,当温度不变,蒸发掉多少克水,可析出12g硝酸钠? - 7 -

有关溶质的质量分数的计算熟练练习 1.在下列条件下的氢氧化钙溶液,溶质的质量分数最大的是 (A)60℃的饱和溶液 (B)10℃时的饱和溶液 (C)60℃时的不饱和溶液 (D)10℃时的不饱和溶液 2.在一定温度下,从100克A物质的饱和溶液中取出10克溶液,剩下的溶液比原溶液 (A)溶液中溶质的质量分数减小 (B)A的溶解度减小 (C)溶质的质量减少 (D)溶液的密度增大 3.要将100克质量分数为10%的某溶液变为20%(溶解度允许值内),可采用的方法有 (A)蒸发掉一半溶剂(恒温) (B)蒸发掉50克溶剂(恒温) (C)加入50克10%的该溶液 (D)加入5克该溶质。 4.一定温度时某物质的饱和溶液,温度不变蒸发掉部分溶剂,有溶质析出,则剩余溶液 (A)成为不饱和溶液 (B)溶液中溶质的质量分数增加 (C)溶液中溶质的质量分数不变 (D)溶液中溶质的质量分数减小 5.有20 ℃KNO3饱和溶液20克,使其恒温蒸发16克水,析出4克KNO3,则20 ℃KNO3饱和溶液的 (A)质量分数是25% (B)质量分数是20% (C) 溶解度是10克 (D)溶解度是20克 6.把400g质量分数为20%的食盐水稀释成质量分数为10%的溶液,需加水

7.已知KNO3在20℃时溶解度是31.6g,在该温度下将50gKNO3晶体放入50mL蒸馏水中充分搅拌,所得KNO3溶液的溶质的质量分数是 8.t℃时硝酸铵饱和溶液的氮元素含量为21%,则此时该溶液的溶质的质量分数 9.60℃时将18g硝酸钾溶于102g水中,全部溶解后,溶液中溶质的质量分数为 10.将此溶液分为三份:

⑴ 、取第一份溶液,将温度升至80℃,所得溶液中溶质的质量分数为 ⑵ 取第二份溶液,将其变为原来的2倍,需加入固体 g ⑶ 取第三份溶液,使其质量分数变为原来的一半,需加水

11.从500ml的浓硫酸(其质量分数为98%,密度为1.84g/ml)中取出100ml,这100ml浓硫酸的质量分数是 ,质量是 g,其中含硫酸的质量是 g,如将这100ml浓硫酸跟500ml水混合均匀,所得溶液的质量是 g,溶质的质量分数是 ,其中含硫酸的质量是 g。