专题特训(二) 溶解度与溶质的质量分数-【拔尖特训】2024-2025学年新教材九年级下册化学(人教版2024)

32 专题特训（二）　溶解度与溶质的质量分数 ▶ “答案与解析”见P19 类型一 溶解度及溶解度曲线的应用 1. 下列关于溶解度的叙述,正确的是 ( ) A. 20℃时,100g水中溶解36g氯化钠恰好 形成饱和溶液,则20℃时,氯化钠的溶解 度为36g B. 60℃时,110g硝酸钾完全溶于水中形成 饱和溶液,则60℃时,硝酸钾的溶解度为 110g C. 20℃时,100g甲的饱和溶液中溶解了20g 甲,则20℃时,甲的溶解度是20g D. 36gNaCl溶于100g水中恰好形成饱和 溶液,则NaCl的溶解度为36g 2. (2023·咸阳调研)30℃时,将不同质量的 KNO3分别加入100g水中,充分搅拌后所得 溶液的质量的数据如表所示。下列获取的信 息中,错误的是 ( ) 组 别 1 2 3 4 5 6 KNO3 的 质量/g 5 15 25 35 45 55 所得溶液的 质量/g 105 115 125 x 145145.8 A. x=135 B. KNO3的溶解度随温度的升高而增大 C. 第3组为不饱和溶液 D. 第6组溶液的溶质质量分数最大 3. (2023·河北)20 ℃和60 ℃时KCl的 溶解度分别为34.0 g和45.5 g,如图 所示为对KCl进行的溶解实验。下 列分析中,错误的是 ( ) (第3题) A. ①中溶液为KCl的饱和溶液 B. ②中溶液的质量为25.0 g C. 溶液中溶质的质量:①<②=③ D. 溶液中溶质的质量分数:①<②=③ 4. (2024·凉山)甲、乙、丙三种物质的溶解度曲 线如图所示。下列分析中,错误的是 ( ) (第4题) A. t1 ℃时,乙、丙的溶解度相等 B. 将等质量的甲、乙、丙分别配成t3 ℃时的 饱和溶液,所需水的质量大小关系:甲> 乙>丙 C. 分别将t3 ℃时甲、乙、丙的饱和溶液降温 到t2 ℃,所得溶液中溶质质量分数大小关 系:乙>甲>丙 D. 乙中混有少量甲时,可用蒸发结晶的方法 提纯乙 5. K2CO3 和KNO3 在不同温度下的溶解度数 据如表所示,两种物质的溶解度曲线如图 所示。 温度/℃ 20 30 50 60 80 溶解度/g K2CO3 110 114 121 126 139 KNO3 31.645.885.5 110 169 (第5题) (1) 图中能表示KNO3 的溶解度曲线的是 (填“甲”或“乙”)。 (2) 30℃时,将50gK2CO3和50gKNO3分 别加入50g水中,充分搅拌,可形成饱和溶液 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(人教版)九年级下 33 的物质为 (填化学式)。 (3) 将20℃时32.9g KNO3 的饱和溶液升 温至60℃,若要使溶液重新达到饱和,则至 少应加入 gKNO3。 (4) 20℃时,将KNO3 的不饱和溶液变为饱 和溶液的两种常用方法:① 恒温蒸发出一部 分水;② 加入一定质量的KNO3固体。上述 两种操作均能使溶液刚好达到饱和。若将① 中的水与②中的KNO3 固体混合,所得溶液 的质量分数为 (结果精确到1%)。 6. (2023·西安高新第一中学模拟)如表所示为 氯化钠和硝酸钾在不同温度下的溶解度。 温度/℃ 20 30 40 50 60 溶解度/g 氯化钠 36.036.336.637.037.3 硝酸钾 31.645.863.985.5 110 请回答下列问题: (1) 根据表格分析,氯化钠和硝酸钾的溶解 度相等的温度范围是 。 (2) 小明用氯化钠按照如图所示的操作进行 实验。 (第6题) 甲中溶液的溶质质量分数为 ,乙中 可观察到有固体剩余,则剩余固体的质量是 g。 (3) 小敏改用硝酸钾重复了上述实验,最终 所得丙中溶液的质量 (填“>”“<” 或“=”)小明的实验中丙中溶液的质量。该溶 液为 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。 类型二 溶质质量分数及其计算 7. (2024·平顶山一模)甲、乙两名同学在室温 下各取50 g某溶液分别做制晶体实验,甲将 溶液蒸发掉10 g水后冷却至室温,得晶体 1.2 g(晶体不含结晶水),乙将溶液蒸发掉 15 g水后冷却至室温,得晶体2.4 g。若两人 实验结果都正确,则原50 g该溶液中溶质的 质量分数约为 ( ) A. 1.1% B. 17.4% C. 22.2% D. 36.1% 8. (2024·温州调研)工业上以CaO和 HNO3为原料制备Ca(NO3)2·4H2O 晶体。为确保制备过程中既不补充 水分,也无多余的水分,所用硝酸溶液中溶质 的质量分数应为[反应的化学方程式为CaO+ 2HNO3+3H2O􀪅􀪅Ca(NO3)2·4H2O] ( ) A. 30% B. 70% C. 63% D. 无法计算 9. (2024·泰安模拟)某合金可能由铜与镁、锌 中的一种组成,现欲测定其组成,取15 g此 合金样品,将溶质质量分数为19.6%的稀硫 酸100 g分四次加入样品中,每次均充分反 应。实验数据如表所示: 次 序 加入稀硫酸的质量/g 剩余固体的质量/g 第1次 25 11.75 第2次 25 8.50 第3次 25 5.25 第4次 25 4.50 (1) 求该合金中铜的质量分数。 (2) 求该合金中除铜外的另一种金属。 (3) 第3次加入稀硫酸充分反应后,求所得溶 液中溶质的质量分数。(结果精确至0.1%) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第九单元　溶　液 解化学综合计算题的注意点 1. 正确写出反应的化学方程式。 2. 找准解题的突破口,通过对实验数据、图像或表 格的分析获得有效数据。 3. 正确计算反应后所得溶液的质量。在化学方程 式与溶质质量分数的综合计算中,所得溶液质量等于反 应前各种物质质量总和减去生成的气体和沉淀的质量, 即反应后所得溶液的质量=反应前各种物质质量总和- 生成的气体质量-生成的沉淀质量。 专题特训（二）　溶解度与溶质的质量分数 1. A [解析] 固体的溶解度有四个要点:一定温度、100 g 溶剂、达到饱和状态、溶解的溶质质量。20 ℃时,100 g水 中溶解36 g氯化钠恰好形成饱和溶液,则20 ℃时,氯化钠 的溶解度为36 g,A正确;没有指明溶剂的质量,不能得到 60 ℃时硝酸钾的溶解度,B错误;20 ℃时,100 g 甲的饱和 溶液中溶解了20 g 甲,则溶剂的质量是100 g-20 g= 80 g,不是100 g,所以20 ℃时,甲的溶解度是20 g× 100 g 80 g= 25 g,C错误;没有指明温度,不能得到物质的溶解度,D 错误。 2. B [解析] 由题表可知,硝酸钾的添加量依次增加 10 g,所以所得溶液的质量也依次增加10 g,直到达到饱和 状态,因此x=135,A正确;温度恒定,所以没有体现温度 对硝酸钾的溶解度的影响,B错误;由题表可知,第6组溶 液达到饱和,因此第3组为不饱和溶液,C正确;相同温度 时,同种物质的饱和溶液的溶质质量分数一定比不饱和溶 液的溶质质量分数大,第6组属于饱和溶液,溶质质量分数 最大,D正确。 3. D [解析] 20 ℃时KCl的溶解度为34.0 g,则20 ℃时 10.0 g水中最多能溶解氯化钾3.4 g,20 ℃时向10.0 g水 中加入5.0 g KCl固体,KCl固体不能全部溶解,有剩余, 故①中溶液为KCl的饱和溶液,A正确。20 ℃时KCl的溶 解度为34.0 g,20 ℃时20.0 g水中最多能溶解氯化钾6.8 g, 则②中5.0 g氯化钾能全部溶解,②中溶液的质量为5.0 g+ 10.0 g+10.00 g=25.0 g,B正确。由图示可知,②→③的 过程中溶质质量不变,故溶液中溶质的质量:①<②=③, C正确。①是20 ℃时KCl的饱和溶液,②是20 ℃时KCl 的不饱和溶液,则溶质质量分数:①>②;②③中溶质和溶 剂的质量均相等,两种溶液中溶质质量分数也相等,则溶 液中溶质的质量分数:①>②=③,D错误。 4. B [解析] 由溶解度曲线可知,t1 ℃时,乙、丙两种物质 的溶解度曲线相交于一点,说明t1 ℃时,乙、丙的溶解度相 等,A正确。将等质量的甲、乙、丙分别配成t3 ℃时的饱和 溶液,溶解度越大的需要的水就越少,故所需水的质量大 小关系为丙>乙>甲,B错误。分别将t3 ℃时甲、乙、丙的 饱和溶液降温到t2 ℃,甲和乙的溶解度减小,降温过程中 有晶体析出,所得溶液仍为饱和溶液,饱和溶液的溶质质 量分数= 溶解度 100 g+溶解度×100% ,所以降温后,物质的溶解 度越大,则其溶液中溶质质量分数就越大,故降温后,所得 溶液中溶质质量分数大小关系为乙>甲;丙降温后,溶解 度增大,变为不饱和溶液,溶液中溶质质量分数不变,因为 t2 ℃时甲的溶解度大于t3 ℃时丙的溶解度,所以降温后,所 得溶液中溶质质量分数大小关系为乙>甲>丙,C正确。 乙的溶解度受温度变化的影响较小,甲的溶解度受温度变 化的影响较大,所以乙中混有少量甲时,可用蒸发结晶的 方法提纯乙,D正确。 5. (1) 甲 (2) KNO3 (3) 19.6 (4) 24% [解析] (1) 由 题表中数据可知,硝酸钾的溶解度受温度变化的影响比碳 酸钾大,则题图中能表示硝酸钾的溶解度曲线的是甲。 (2) 30 ℃时,碳酸钾的溶解度为114 g,硝酸钾的溶解度为 45.8 g,则该温度下50 g水中最多溶解的碳酸钾、硝酸钾的 质量分别为57 g、22.9 g,故将50 g K2CO3 和50 g KNO3 分别加入50 g水中,充分搅拌后可形成饱和溶液的物质为 硝酸钾,化学式为KNO3。(3) 20 ℃时,硝酸钾的溶解度 为31.6 g,则32.9 g KNO3 的饱和溶液中溶质的质量为 32.9 g× 31.6 g 100 g+31.6 g×100% =7.9 g,溶剂的质量为 32.9 g-7.9 g=25 g,升温至60 ℃,由于60 ℃时硝酸钾的 溶解度为110 g,100 g水中需至少加入110 g硝酸钾才能形 成饱和溶液,则25 g水中至少加入硝酸钾的质量为25 g× 110 g 100 g=27.5 g,才能形成饱和溶液。故将20 ℃时32.9 g KNO3的饱和溶液升温至60 ℃,至少应加入硝酸钾的质量 为27.5 g-7.9 g=19.6 g,才能形成饱和溶液。(4) 可将 原不饱和溶液看成由两部分组成,一部分为饱和溶液,一 部分为水。① 恒温蒸发出水的质量为原不饱和溶液中一 部分水的质量;② 加入一定质量的硝酸钾可看作溶解到这 一部分水中,恰好形成饱和溶液。若将①中的水与②中的 KNO3固体混合,恰好形成该温度下硝酸钾的饱和溶液。 20 ℃时,硝酸钾的溶解度为31.6 g,此时所得饱和溶液的 溶质质量分数为 31.6 g 100 g+31.6 g×100% ≈24%。 6. (1) 20 ℃~30 ℃ (2) 20% 14.0 (3) > 不饱和 [解析] (1) 由题表中数据可知,氯化钠和硝酸钾的溶解度 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 91 相等的温度范围是20 ℃~30 ℃。(2) 20 ℃时,氯化钠的 溶解度为36.0 g,甲中溶液的溶质质量分数为 25 g 25 g+100 g× 100%=20%。乙中剩余固体的质量是25 g+25 g-36.0 g= 14.0 g。(3) 60 ℃时,氯化钠的溶解度为37.3 g,小明的实 验中丙中溶液的质量为37.3 g+100 g=137.3 g;60 ℃时, 硝酸钾的溶解度为110 g,小敏的实验中最终所得丙中溶液 的质量为25 g+25 g+100 g=150 g,所得溶液为不饱和 溶液。 7. B [解析] 根据题意,可以将乙同学蒸发的过程表示为 50 g溶液 蒸发10 g水 →析出1.2 g晶体 蒸发5 g水 →析出 1.2 g晶体,说明原溶液中多了5 g水,若蒸发掉这5 g水, 则剩余的45 g溶液为饱和溶液。由以上过程不难看出, 1.2 g溶质溶解在5 g水中恰好达到饱和形成6.2 g溶液, 设原溶液中(即45 g饱和溶液中)溶质的质量为x, x 45 g= 1.2 g 6.2 g ,x=45 g×1.2 g 6.2 g ≈8.7 g,则原溶液中溶质的质量分 数为8.7 g 50 g×100%=17.4% 。 8. B [解析] 工业上以 CaO 和 HNO3 为原料制备 Ca(NO3)2·4H2O晶体,为确保制备过程中既不补充水 分,也无多余的水分,也就是硝酸溶液中的水全部参与化 学反应生成Ca(NO3)2·4H2O晶体。设参加反应的硝酸 的质量为126 g,水的质量为x。 CaO+2HNO3 126 126 g +3H2O 54 x 􀪅􀪅Ca(NO3)2·4H2O 54 126= x 126 g x=54 g 所以硝酸溶液中溶质的质量分数为 126 g 126 g+54 g×100%= 70%。 9. 解:(1) 第1次实验中加入25 g稀硫酸,消耗合金的质 量为3.25 g,第2次实验中加入25 g稀硫酸,消耗合金的 质量为3.25 g,第3次实验中加入25 g稀硫酸,消耗合金 的质量为3.25 g,第4次实验中加入25 g稀硫酸,消耗合 金的质量小于3.25 g,说明剩余的固体为铜,该合金中铜的 质量分数是4.50 g 15 g ×100%=30% 。(2) 根据第1次数据 可知反应的金属质量为15 g-11.75 g=3.25 g,设另一种 金属的相对原子质量为x,由于镁和锌都是+2价金属,故 可用M表示该金属。 M x 3.25 g + H2SO4 98 25 g×19.6% 􀪅􀪅MSO4+H2↑ x 98= 3.25 g 25 g×19.6% x=65 根据镁的相对原子质量是24,锌的相对原子质量是65,故 合金中另一种金属为锌。(3) 设第3次所得溶液中硫酸锌 的质量为m,此时生成氢气的总质量为y,前三次共消耗的 硫酸中溶质质量是75 g×19.6%=14.7 g。 Zn+H2SO4 98 14.7 g 􀪅􀪅ZnSO4 161 m +H2 2 y ↑ 98 161= 14.7 g m m=24.15 g 98 2= 14.7 g y y=0.3 g 第3次加入稀硫酸后参加反应的锌的质量是15 g-5.25 g= 9.75 g。所得溶液中溶质的质量分数为 24.15 g 75 g+9.75 g-0.3 g× 100%≈28.6%。 答:(1) 该合金中铜的质量分数为30%。(2) 该合金中除 铜外的另一种金属为锌。(3) 第3次加入稀硫酸充分反应 后,所得溶液中溶质的质量分数约为28.6%。 第九单元复习 ［知识体系构建］ 均一 稳定 被溶解的物质 能溶解其他物质的物质 水 氢氧化钠 硝酸铵 氯化钠 100 饱和 质量 溶 质、溶剂的性质 温度 饱和 体积 减小 增大 溶质 溶液 溶质的质量分数= 溶质质量 溶液质量×100% 溶解 过滤 蒸发 计算 称量 量取 溶解 ［高频考点突破］ 典例1 D [解析] 溶液具有均一性,将一杯蔗糖水分成 等体积的两杯,其甜度一样,A错误;氯化钠固体不纯,溶质 质量偏小,会导致所配溶液的溶质质量分数偏小,B错误; 将一定量的硝酸钾饱和溶液进行蒸发,有固体析出后过 滤,液体中还含有硝酸钾溶质,不能得到纯水,C错误;酒精 具有挥发性,敞口放置时,酒精会挥发到空气中,使溶液的 质量减小,D正确。 [跟踪训练] 1. D [解析] 甲、乙分别是稀盐酸和碳酸钙固 体时,可以出现题述现象,但也可能是稀盐酸和碳酸钠等 其他物质,A错误。甲、乙分别是水和硝酸铵时,硝酸铵溶 于水吸热,温度降低,氢氧化钙溶解度增大,石灰水不会变 浑浊,也不会使容器内压强变大,B错误。澄清石灰水变浑 浊,不一定是发生化学变化,还可能是温度升高,氢氧化钙 溶解度减小,氢氧化钙固体析出,C错误。当甲、乙分别是 水和氢氧化钠时,氢氧化钠溶于水放出热量,装置内温度 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 02