内容正文:
沪教版·九年级化学
第2课时
溶液溶质质量分数的有关计算
第2节 溶液组成的表示
01
学习目标
01.
掌握溶液溶质质量分数的有关计算
02.
掌握稀释过程中溶质质量分数的有关计算
02
复习导入
溶液质量 = 溶质质量 + 溶剂质量
质量关系
溶液体积 < 溶质体积 + 溶剂体积
体积关系
溶液、溶质、溶剂之间量的关系
溶液的浓度——溶质质量分数
溶液质量 = 溶液体积 × 溶液密度
03
探索新知
溶质质量分数的计算
通常在配制一定溶质质量分数的溶液之前,应根据溶液质量和溶质质量分数之间的关系,确定实验所需溶质与溶剂的量。
例1 在做电解水的实验时,为了增强水的导电性,可在水中加入少量氢氧化钠。现要配制 50 g 溶质质量分数为 4 %的氢氧化钠溶液,应将多少克氢氧化钠固体溶解在多少体积的水中?(水的密度以1g·mL-1计)
解:
溶液中溶质氢氧化钠的质量 = 50 g ×4% = 2 g
溶液中水的质量 = 50 g - 2 g = 48 g
答:应将 2 g 氢氧化钠固体溶解在 48 mL 水中。
1. 往 60g 水中加入 15g 氯化钠完全溶解所得溶液的浓度__________
2. 医用紫药水是溶质质量分数为 0.1% 的KMnO4溶液。若配制 2000 g 紫药水,需称取_____g KMnO4固体。
KMnO4质量 = 2000 g × 0.1% = 2 g
20%
2
溶剂
溶质
溶液
75 g
60 g
15 g
练习
3. 配制溶质质量分数为 1.15%的磷酸二氢铵溶液用于无土栽培,已称取 2.3 kg 的磷酸二氢铵固体,可以配溶液质量 ______kg,还需要水 _______kg。
200
197.7
溶剂质量 = 溶液质量-溶质质量 = 100 kg-2.3 kg = 197.7 kg
讨论:
现有一杯常温下的10%的硝酸钾溶液,经过一些变化后,溶质质量、溶剂质量、溶液质量、溶质的质量分数分别有什么变化?
溶质质量 溶剂质量 溶液质量 溶质的质量分数
加水
蒸发少量水
加少量溶质
减少溶质
取出部分溶液
m溶质 + m溶剂 = m溶液
不变
增加
增加
减小
不变
减少
减少
增大
增加
不变
增加
增大
减少
不变
减少
减小
减少
减少
减少
不变
实验室里有些药品并不是用固体溶解在水中配制而成,而是将浓溶液加水稀释得到的。
【问题探究】
+
=
浓溶液 a g
水 b g
稀溶液
溶质的质量:
溶液的质量:
稀释前溶质质量 = 稀释后溶质质量
m浓 + m水 = m稀
(a + b)g
m浓 × 稀释前溶液浓度 = m稀 × 稀释后溶液浓度
例2 实验室需配制 10% 的稀硫酸 200 g,需要溶质质量分数为 98%、密度是 1.84 g·mL-1 的浓硫酸多少毫升?需要加多少毫升水?(水的密度以1 g·mL-1 计,结果保留一位小数)
水
98%浓硫酸
200 g 10%稀硫酸
质量为 x
质量为 200 - x
98% x = 200 g × 10%
解:设需要浓硫酸的体积为 V1,需要加水的体积为 V2,根据稀释前后溶质硫酸的质量不变,可以列出如下关系:
200 g×10% = V1×1.84 g·mL-1×98%
V1 ≈ 11.1 mL
需要加水的质量:m = 200 g-11.1 mL×1.84 g·mL-1 ≈ 179.6 g
需要加水的体积:
答:需要 98%浓硫酸的体积为 11.1 mL,需要加水的体积为 179.6 mL。
4. 研究性学习小组的同学想在实验室中配制稀盐酸来制取二氧化碳。现要将100g质量分数为38%的浓盐酸,稀释成10%的稀盐酸,需要水的质量是多少?
解:设需要水的质量为 x ,根据稀释前后溶质的质量不变,可以列出如下关系:
100 g×38% = 10%×(100 g + x)
x = 280 g
答:需要水的质量为 280 g。
练习
5. 将 100 g 溶质质量分数为 10% 的蔗糖溶液,浓缩成溶质质量分数为 20% 的蔗糖溶液,需要蒸发水的质量为多少?
解:设需要蒸发水的质量为 x ,根据稀释前后溶质的质量不变,可以列出如下关系:
100 g×10% = 20%×(100 g - x)
x = 50 g
答:需要蒸发水的质量为 50 g。
练习
无土栽培是利用营养液栽培作物的一种方法。无土栽培的作物从营养液中吸取养料和水分。这种栽培方法突破了土壤、气候条件的限制,在沙漠、戈壁、山区、工矿区以及其他缺乏耕地且水资源有限的地区都可以实施。无土栽培节水、省肥,可以显著提高农产品的产量和质量。
无土栽培技术与营养液的配制
拓展视野
无土栽培营养液是多种化合物的水溶液。这些化合物中含有作物生长所需要的营养元素。为适应不同作物生长的需要,作物无土栽培营养液的组成有所不同。
营养成分 作物种类
番茄 甜瓜 茄子
硝酸钙[Ca(NO3)2] 0.0246% 0.0574% 0.0246%
硝酸钾(KNO3) 0.0404% 0.0607% 0.0708%
磷酸二氢铵(NH4H2PO4) 0.0077% 0.0153% 0.0115%
硫酸镁(MgSO4) 0.0120% 0.0181% 0.0120%
几种作物无土栽培营养液中各溶质的质量分数
6. 某市售浓盐酸的溶质质量分数约为37%,密度约为1.18 g·mL-1。如何配制 50 g 溶质质量分数为 5% 的盐酸?观察老师的操作,并将有关步骤简要地填写在下面的空格中。
计算:____________________________________。
量取浓盐酸和水:_________________________________。
配制溶液:_____________________________________________。
【教材P14 学以致用 第2题】
浓盐酸和水的质量再求体积
分别量取6.8ml浓盐酸和43.2ml水
量取的水和浓盐酸分别倒入烧杯中并用玻璃棒搅拌
练习
(1)100 g 水中溶解 20 g 氯化钠,所得溶液的溶质质量分数为20%。 ( )
(2)100 g 硝酸钾溶液中含有 17 g 硝酸钾,若再往其中加入 1 g 硝酸钾,并使其完全溶解,则溶质质量分数变为 18%。 ( )
(3)从溶质质量分数为5%的 100 g 碳酸钠溶液中取出 10 g 溶液,则取出的溶液的溶质质量分数为 0.5%。 ( )
(4)向100 g溶质质量分数为 15% 的硝酸钾溶液中加入 50 mL水,溶液的溶质质量分数变为 10%。 ( )
1. 下列说法是否正确?(正确的在括号内打“√’,错误的打“×”)
04
练习与实践
√
×
×
×
【教材P16 第1题】
2. 下列关于溶液组成的说法中不正确的是( )。
A. 溶液是由溶质和溶剂组成的混合物
B. 溶液的溶质质量分数是溶质质量与溶剂质量之比
C. 溶质质量分数为20%的蔗糖溶液的浓度比溶质质量分数为10%的蔗糖溶液大
D. 溶液加水稀释前后,溶质的质量不变
B
【教材P16 第3题】
3. 农业生产中,有时用溶质质量分数为 10%~20%的氯化钠溶液选种。若要配制 100 kg 溶质质量分数为 16%的氯化钠溶液,需要氯化钠和水各多少千克?
【教材P16 第4题】
解:
溶液中溶质氯化钠的质量 = 100 kg ×16% = 16 kg
溶液中水的质量 = 100 kg - 16 kg = 84 kg
答:需要氯化钠 16 kg,水 84 kg。
4. 用10 ml 98%的浓硫酸(密度为 1.84 g·mL-1)配制 10%的硫酸溶液,需要水多少毫升?(水的密度以1 g·mL-1计)
【教材P16 第5题】
水
98%浓硫酸
10% 稀硫酸
体积为 10 mL
质量为 x
质量 m = ρV = 1.84 g·mL-1 ×10mL = 18.4 g
质量为 (18.4 g + x)
18.4 g×98% = (18.4 g + x)×10%
x = 161.9 g
需要水的体积 = 161.9 mL
解:根据稀释前后溶质硫酸的质量不变,
浓硫酸的质量 m = ρV = 1.84 g·mL-1 ×10mL = 18.4 g
设需要加水的体积为 x,根据稀释前后溶质硫酸的质量不变,可以列出如下关系:
18.4 g×98% = (18.4 g + x)×10%
x = 161.9 g
需要加水的体积:
答:需要加水的体积为 161.9 mL。
5. 实验室需要配制溶质质量分数为8%的硝酸钾溶液。
(1)现有 16g 硝酸钾固体,可配制该硝酸钾溶液_____g,需水_____mL。(水的密度以1g·mL-1 计)
(2)配制硝酸钾溶液的步骤为________________________________________________。
在此过程中需要用到的仪器有__________________________________________________
_________________________。
【教材P16 第6题】
200
184
计算、称取硝酸钾、量取水、溶解、转移
托盘天平(含砝码)、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、药匙、纸片、细口瓶
6. 有一瓶未开封的浓盐酸,标签部分内容如右图所示,则该浓盐酸的溶质是_________,溶剂是_________,溶液的质量是_________g,溶质的质量是_________g,溶剂的质量是_________。
【教材P17 第7题】
HCl
水
590
218.3
m溶液 = ρV = 500 mL × 1.18 g·mL = 590 g
m溶质 = 37% × 590 g = 218.3 g
371.7
7. 配制一定浓度的溶液是一项重要的实验技能。实验室中提供 100 g 溶质质量分数为 20% 的氯化钠溶液、100 g 溶质质量分数为 15% 的氯化钠溶液、足量的氯化钠固体和蒸馏水,要配制 50 g 溶质质量分数为 10% 的氯化钠溶液。请你选用上述化学试剂,设计两种配制方案。
【教材P17 第9题】
方案一:氯化钠固体 + 水
方案二:20%氯化钠溶液 + 水
方案三:15%氯化钠溶液 + 水
5 g 氯化钠 + 45 g 水
25 g 20%氯化钠溶液 + 25 g 水
33.3 g 15%氯化钠溶液 + 16.7 g 水
05
课堂小结
通过今天的学习,你有什么收获?
$$