(完整word)初中化学质量分数的方法
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一.溶质守恒法在溶质质量分数计算题中的应用
在溶质质量分数计算中常用的守恒法是根据溶质的质量守恒,守恒法不仅适用于溶液的稀释,还可用于溶液的浓缩、结晶、混合、配制等。
1.求溶液的稀释
例题:配制溶质质量分数40%的稀硫酸溶液(密度为1.3克/厘米3)100毫升,需溶质质量分数98%的浓硫酸(密度为1.84克/厘米3)多少毫升?水多少毫升?
分析:利用溶液稀释时溶质质量守恒进行计算:设浓硫酸的体积为V毫升。
解:V × 1.84克/厘米3× 98% = 100毫升× 1.3克/厘米3× 40%
V = 28.8毫升
稀溶液体积≠ 浓溶液体积 + 水的体积
稀溶液质量 = 浓溶液质量 + 水的质量
水的质量 = 稀溶液质量 - 浓溶液质量
= 100毫升× 1.3克/厘米3 - 28.8毫升× 1.84克/厘米3 =
77克
水的体积 = 77克÷ 1克/毫升 = 77毫升
答案:需溶质质量分数98%的浓硫酸(密度为1.84克/厘米3)28.8毫升,水77毫升。
2.求溶液的浓缩
例题:要使含水99%的NaCl溶液a克,含水量降为98%,应蒸发掉_________克水。
分析:含水99%可转换为溶质质量分数为1%,含水98%即溶质质量分数为2%。
因此本题可转换为:要使溶质质量分数为1%的NaCl溶液a克,变为溶质质量分数
为2%,应蒸发掉________克水。
解:设应蒸发掉水的质量为x
A克× 1% = (a克– x)× 2%
x = a/2 克
答案:应蒸发掉a/2克水
3.求溶液的混合
例题:已知浓硫酸的密度大于稀硫酸的密度,现将90%的浓硫酸和10%的稀硫酸等体积混合后,溶质的质量分数将()
A. 大于50%
B. 等于50%
C. 小于50%
D. 都可能
分析:如果去查硫酸的密度再计算较麻烦,考试时也无处可查,本题可用估算法速解。若90%的浓硫酸与10%的稀硫酸等质量混合,则所得混合溶液的溶质质量
分数恰好等于50%。现在等体积混合,由于浓硫酸的密度大于稀硫酸的密度,即浓
硫酸的质量大于稀硫酸的质量,因此混合溶液的溶质质量分数会大于50%。
答案:A
4.求溶液的配制
例题:现有24%硝酸钾溶液、2%硝酸钾溶液、硝酸钾固体和水。请选用上述不同物质配制10%硝酸钾溶液,将用量的最简整数比填入下表中相应的位置。
浓度分析:KNO3固体(100%)24%10%2%0%(水)
方案24%硝酸钾溶液2%硝酸钾溶液硝酸钾固体水方案1 1 9 方案2 45 4
方案3 5 7 二.过饱和溶液中溶质质量分数的计算
计算在一定温度下溶液中溶质的质量分数时,首先应该判断所给出的溶质是否都已经完全溶解,在过饱和溶液中,溶质的质量分数要用溶解度来计算。
例题:20℃,KNO3的溶解度31.6g,将20g KNO3投入50g水中,充分搅拌后,制成20℃时
的溶液,求该溶液的溶质的质量分数。
分析:20℃时,100g水中最多能溶解31.6g KNO3,则50g水中最多只能溶解15.8g KNO3,即20g KNO3中只有15.8g KNO3溶解,溶液就已饱和,还有4.2g不能溶解,不能看作溶液的组成部分。计算溶液中溶质的质量分数时,一定要分清溶质,是真正被溶解的物质,当溶质的溶解度给出时,应先进行判断,所得溶液是否饱和,若为饱和溶液,则溶质的质量分数为
答案:溶液中溶质的质量分数
三.使用关系式法求溶质的质量分数
利用分子式和原子量的关系确定溶液中溶质和溶剂的质量关系,计算出溶液的溶质质量分数。
例题:在某乙醇(C2H5OH)溶液中,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,则此乙醇溶液中溶质的质量分数是()
A. 5%
B. 71%
C. 46%
D. 33%
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。
解:C2H5OH~6H~3H2O
4654
此乙醇溶液中溶质的质量分数为:
答案:C
四.溶质的变化对溶质质量分数的影响
当加入的物质与溶剂发生化学反应时,加入的物质不再是该溶液中的溶质,而生成了新溶质,那么计算时不能用加入物质的质量代入公式求解,而要求出生成的新溶质的质量,再代入公式进行计算。
例题:你认为,在t℃时将5克某纯净物完全溶解在95克水中,所得溶液中溶质的质量分数可能出现哪些情况?试举例说明原因。
解答:由于某纯净物不是具体的某种物质,因此要分不同的情况进行讨论。
所得溶液的溶质质量分数可能出现三种情况:
(1)溶质质量分数等于5%,例:5克NaCl或KNO3溶解在95克水中;
(2)溶质质量分数大于5%,例:5克Na2O或SO3溶解在95克水中;
(3)溶质质量分数小于5%,例:5克CuSO4·5H2O或Na2CO3·10H2O溶解在95克水中。说明:第2种情况中Na2O或SO3溶解在水中与水化合生成NaOH或H2SO4,
化学方程式为:Na2O + H2O = 2NaOH;SO3 + H2O = H2SO4,溶质为NaOH或H2SO4。
第3种情况中CuSO4·5H2O或Na2CO3·10H2O溶解在水中,溶质为CuSO4或Na2CO3。