第九单元课题3溶质的质量分数讲义-2025-2026学年九年级化学人教版下册
2025-12-11
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普通
摘要:
本初中化学讲义聚焦溶质的质量分数核心知识点,从生活经验导入,通过实验探究有色溶液浓度与颜色关系引出定义及公式,系统梳理稀释、增浓方法,配制溶液操作及化学反应中溶质质量分数计算,构建完整学习支架。
该资料以实验驱动学习,如实验9-7通过硫酸铜溶液颜色深浅直观感知浓度,培养科学探究与实践能力。结合生活实例(农药施用)和易错辨析(如结晶水物质溶解计算),渗透化学观念与科学思维,课中辅助教师实验教学,课后助力学生巩固纠错,弥补知识盲点。
内容正文:
课题3 溶质的质量分数
· 导入
我们都有这样的生活经验:在两杯等量的水中分别加入1勺蔗糖和2勺蔗糖,完全溶解后两杯糖水的甜度是不同的,表明这两杯糖水的浓稀程度不同。那么,在化学中如何定量地表示溶液的浓稀程度呢?
· 知识例题点对点
一、溶质的质量分数mass fraction of solute☆☆☆☆☆
知识点1 溶质质量分数☆
实验9-7 探究有色溶液颜色的深浅与浓度的关系
步骤
在室温下,如图9.2-1所示,向三个烧杯中各加入20mL水,然后分别加入0.1g、0.5g、2g无水硫酸铜,用玻璃棒搅拌,使硫酸铜全部溶解,比较三种硫酸铜的颜色(如图9.3-1)。在这三种溶液中,哪种溶液最浓?哪种溶液最稀?你判断的根据是什么?
图示
图9.3-1 三种浓稀不同的硫酸铜溶液
烧杯编号
溶液颜色比较
溶剂质量/g
溶质质量/g
溶液质量/g
Ⅰ
淡蓝
20
0.1
20.1
Ⅱ
蓝色
20
0.5
20.5
Ⅲ
深蓝
20
2
22
结论
硫酸铜溶液的浓度越大,颜色越深,可以根据溶液颜色的深浅来判断有色溶液是浓还是稀
过渡
按颜色这种分法比较粗略,不能准确地表明一定量的溶液里究竟含有多少溶质。在实际应用中,常常要准确知道一定量的溶液里所含溶质的量,即浓度。例如,在施用农药时,如果药液过浓,会毒害农作物;如果药液过稀,又不能有效地杀虫灭菌。因此,我们需要准确知道一定量的药液里所含农药有效成分的量。
表示溶液浓度的方法很多,这里主要介绍溶质的质量分数。
项目
内容
定义
是溶质质量与溶液质量之比,如:“质量分数为16%的A溶液”的含义是每100份质量的A溶液中,含有16份质量的溶质A。在该溶液中,溶质质量:溶剂质量:溶液质量=16:84:100
公式
变形公式
①
②溶质质量=溶液质量×溶质质量分数
③溶液质量=溶质质量/溶质质量分数
拓展
①溶液质量=溶质质量+溶剂质量
②溶液质量=溶液密度×溶液体积
③溶液体积=溶液质量/溶液密度
④溶质质量分数保持不变的几种情况
a.从一瓶溶液中取出部分溶液
b.一定温度时,向某物质的饱和溶液中加入该物质
c.一定温度时,某饱和溶液恒温蒸发溶剂
d.对于溶解度随温度升高而增大的物质,将其饱和溶液升高温度;对于溶解度随温度升高而减小的物质,将其饱和溶液降低温度
实验9-8 配置并计算溶质质量分数
步骤
在室温下,根据下表给定的质量配制氯化钠溶液(如图9.3-2),观察固体能否全部溶解,并计算溶液中溶质的质量分数
图示
图9.3-2 配制两种质量分数不同的氯化钠溶液示意图
溶质质量/g
溶剂(水)质量/g
现象
溶液中溶质的质量分数
10
90
氯化钠全部溶解
10%
20
80
氯化钠全部溶解
20%
讨论
已知20 ℃时,氯化钠的溶解度是36 g。有人说:“20 ℃时氯化钠饱和溶液中溶质的质量分数36%。”这种说法对吗?为什么?
答:不对。20℃时,氯化钠的溶解度是36g,是指在20℃时,100g水中溶解36g氯化钠恰好形成饱和溶液,那么该饱和溶液中溶质质量分数为
注意:除质量分数以外,人们有时也用体积分数来表示溶液的浓度。例如,用作消毒剂的医用酒精中乙醇的体积分数为75%,就是指每100体积的医用酒精中含75体积的乙醇
例1.(2025•泸县校级一模)现有100g溶质质量分数为10%的葡萄糖溶液,关于此溶液的说法不正确的是( )
A.溶质是葡萄糖,溶剂是水
B.将10g葡萄糖溶于90g水中,可制得该溶液
C.溶质与溶剂的质量比为1:9
D.取出50g此溶液,其溶质质量分数为5%
【考点】溶质的质量分数.版权所有
【解答】解:A、葡萄糖溶液中的溶质为葡萄糖,溶剂为水,故说法正确;
B、将10g葡萄糖溶于90g水中,可制得溶液的溶质质量分数,可制得该溶液,故说法正确;
C、此溶液中溶质与溶剂的质量比为10g:(100g﹣10g)=1:9,故说法正确;
D、溶液具有均一性,则取出50g溶液时,溶质质量分数仍为10%,故说法不正确。
故选:D。
例2.(2025•西宁一模)在其他条件不变的情况下,对KNO3溶液(编号为①)进行如图所示实验。
下列对编号①、②、③的溶液中溶质质量分数大小的比较,正确的是( )
A.①>②>③ B.①=②<③ C.①=②>③ D.①<②<③
【考点】溶液浓度大小比较.版权所有
【解答】解:编号①中溶液有不能继续溶解的硝酸钾操作,是一定温度下的饱和溶液;恒温蒸发溶剂,有晶体析出,②中溶液也是该温度下的饱和溶液,则溶质质量分数①=②;升高温度,硝酸钾固体全部溶解,①、②、③的溶液中溶剂质量相等,③中溶质质量最多,则溶质质量分数:①=②<③。
故选:B。
例3.(2025•沁阳市二模)盛有下列试剂的试剂瓶敞口放置一段时间后,溶质的质量分数变大的是( )
A.浓盐酸 B.氢氧化钠溶液
C.浓硫酸 D.食盐溶液
【考点】稀释、浓缩、敞口放置等操作对溶质质量分数的影响.版权所有
【解答】解:A、浓盐酸具有挥发性,溶质质量分数变小,故A错误;
B、氢氧化钠会与空气中的二氧化碳反应,溶质质量分数变大,故B正确;
C、浓硫酸具有吸水性,溶质质量分数变小,故C错误;
D、食盐溶液敞口放置,溶液质量不变,溶质质量分数不变,故D错误。
故选:B。
知识点2 溶液的稀释方法☆
方法
计算依据
关系式
加水稀释
溶液稀释前后,溶质的质量不变
加稀释溶液稀释
稀溶液中溶质的质量与浓溶液中溶质的质量之和等于混合后溶液中溶质的质量
例4.(2025秋•江州区期中)需要溶质质量分数为5%的硫酸钠(Na2SO4)溶液,现有100g10%的硫酸钠溶液,请计算需加多少g水方可配成5%的溶液质量(写出计算过程)。
【考点】用水稀释改变浓度的方法;相对分子质量的概念及其计算;元素质量比的计算.版权所有
【解答】解:设可配成5%的溶液质量为x,溶液稀释前后溶质的质量不变,100g×10%=x×5%,x=200g;需要水的质量=200g﹣100g=100g。
答:需要水的质量为100g。
知识点3 溶液的增浓方法☆
方法
关系式
加溶质
(A表示原溶液的质量,a%表示原溶液溶质的质量分数,B表示加入的溶质质量,c%表示加入溶质后所得溶液的溶质质量分数)
蒸发溶剂
(A表示原溶液的质量,a%表示原溶液溶质的质量分数,B表示蒸发溶剂的质量,c%表示蒸发溶剂后所得溶液的溶质质量分数)
与同种溶质的浓溶液混合
(A表示原溶液的质量,a%表示原溶液溶质的质量分数,B表示浓溶液质量,b%表示浓溶液中溶质质量分数,c%表示混合后所得溶液中溶质的质量分数)
注意:当将溶质的质量分数增大至原来的2倍时,若采取增加溶质的方法,则增加溶质的质量应大于原溶液中溶质的质量;若采取蒸发水分的方法,则蒸发掉水分的质量应等于原溶液质量的一半而非原溶液中溶剂质量的一半
例5.(2025•同步)要使50g溶质质量分数为10%的硝酸钾溶液的溶质质量分数变为20%,下列措施中:①再加入50g溶质质量分数为10%的硝酸钾溶液;②加入硝酸钾5g;③加入硝酸钾6.25g;④蒸发水25g;⑤加入水25g;⑥升温。可行的是( )
A.①③ B.③④ C.②⑤ D.②⑥
【考点】有关溶质质量分数的简单计算.版权所有
【解答】解:①再加入50g溶质质量分数为10%的硝酸钾溶液,溶质质量分数仍然是10%,该选项不正确。
②加入硝酸钾5g,溶质质量是50g×10%+5g=10g,溶质质量分数是100%≈18.2%,该选项不正确。
③加入硝酸钾6.25g,溶质质量分数是100%=20%,该选项正确。
④蒸发水25g,溶质质量分数是100%=20%,该选项正确。
⑤加入水25g,溶质质量分数是100%≈6.7%,该选项不正确。
⑥升温后溶质质量分数仍然是10%,该选项不正确。
故选:B。
例6.(2025•同步)20℃时,对100g 5%的食盐溶液做如下处理,求所得溶液中溶质的质量分数(假设每次增加的溶质皆完全溶解,已知20℃时氯化钠的溶解度为36g)。
(1)蒸发10g水后,溶质的质量分数为 ;
(2)增加10g氯化钠后,则溶质的质量分数为 ;
(3)增加10gNaCl和10g水后,溶质的质量分数为 ;
(4)加入100g 15%的氯化钠溶液后,溶质的质量分数为 ;
(5)若使原溶液中溶质质量分数增大为20%,则应加入NaCl ;
(6)若使原溶液中溶质质量分数增大为20%,则应蒸发水 ;
(7)若使原溶液中溶质质量分数变为2.5%,则应加入水 ;
(8)若加水25g,溶质质量分数为 ;
【考点】有关溶质质量分数的简单计算.版权所有
【解答】解:(1)蒸发10g水后,没有晶体析出,则溶质的质量分数为100%≈5.6%。
(2)增加10g氯化钠固体全部溶解,则溶质的质量分数为100%≈13.6%。
(3)增加10g氯化钠和10g水,则溶质的质量分数为100%=12.5%。
(4)加入100g 15%的氯化钠溶液后,溶质的质量分数为100%=10%。
(5)设需要再溶解该物质的质量为x,20%,x=18.75g
(6)设需要蒸发水的质量为y,100%=20%,y=75g。
(7)设需要加入水的质量为z,2.5%.z=100g
(8)若加水25g,溶质质量分数4%
故答案为:(1)5.6%;(2)13.6%;(3)12.5%;(4)10%;(5)18.75g;(6)75g;(7)100g。(8)4%
知识点4 化学反应前后溶质质量分数的综合计算☆
项目
内容
四大金刚
计算的理论依据是各纯物质的质量比,即不能将混合物质量直接带入计算
对于固体、液体之间有气体生成的反应,反应前后敞口容器内减轻的质量就是生成气体的质量
对于溶液中生成沉淀的反应,生成沉淀的质量即为溶液减少的质量
求溶液的质量分数时,应首先明确溶质的成分(如果溶质的来源有多种,既有反应生成的,又有原来就有的,则应该求和),进而计算溶质的质量,最后依据公式计算溶质的质量分数
可能用到的相对原子质量:H-1,C-12,O-16,Na-23,Mg-24,S-32,Cl-35.5,Ca-40,Zn-65
1.求反应物溶质质量分数
例7.(2025•碑林区校级四模)朵拉同学为测定某稀硫酸中溶质的质量分数,向盛有铜﹣锌合金的烧杯中加入稀硫酸,生成氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示:
(1)加入稀硫酸200g时溶液中的阳离子为 (写离子符号)。
(2)计算该稀硫酸中溶质的质量分数。
【考点】溶质质量分数结合化学方程式的计算.版权所有
【解答】解:(1)锌能与稀硫酸反应生成了硫酸锌和氢气,由图像可知,加入200g的稀硫酸是过量的,溶液中含有的阳离子是:Zn2+、H+;
(2)由图像可知,100g 的稀硫酸完全反应生成氢气的质量为0.2g。
设100g稀硫酸中溶质H2SO4的质量为x。
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
98 2
x 0.2g
解得:x=9.8g
稀硫酸中溶质的质量分数为100%=9.8%;
答:稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%。
故答案为:(1)Zn2+、H+;(2)9.8%。
2.生成物中只有溶质和溶剂
例8.(2025•同步)现有溶质质量分数为20%的NaOH溶液20g,与30g稀盐酸恰好完全反应。计算:
(已知:NaOH+HCl═NaCl+H2O)
(1)NaOH溶液中溶质的质量为 g
(2)所得溶液中溶质的质量分数。
【考点】根据化学反应方程式的计算;有关溶质质量分数的简单计算;酸的化学性质.版权所有
【解答】解:设所得溶液中溶质的质量分数为x,所得溶液的质量为20g+30g=50g
NaOH溶液中溶质的质量为20g×20%=4g
NaOH+HCl═NaCl+H2O
40 58.5
4g 50gx
x=11.7%
故答案为:(1)4;(2)11.7%。
3.生成物中有气体
例9.(2025春•从江县校级月考)2.4g镁与100g稀盐酸恰好完全反应,计算该稀盐酸中溶质的质量分数。
【考点】溶质质量分数结合化学方程式的计算.版权所有
【解答】解:设该稀盐酸中溶质的质量为x,
Mg+2HCl═MgCl2+H2↑
24 73
2.4g x
x=7.3g
该稀盐酸中溶质的质量分数为
答:该稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%。
4.生成物中有沉淀
例10.(2025•同步)将72g氯化钙溶液与48g碳酸钠溶液混合后,恰好完全反应,过滤、洗涤、烘干后,得到20g白色固体。请计算(写出计算过程)(已知:CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl):
(1)该72g氯化钙溶液中溶质的质量;
(2)过滤后所得溶液中溶质的质量分数。
【考点】根据化学反应方程式的计算;有关溶质质量分数的简单计算.版权所有
【解答】解:(1)设生成20g碳酸钙需要氯化钙的质量为x,生成氯化钠的质量为y
CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
111 100 117
x 20g y
x=22.2g,y=23.4g
(2)过滤后所得溶液中溶质的质量分数为:100%=10%
答:(1)该72g氯化钙溶液中溶质的质量22.2g;(2)过滤后所得溶液中溶质的质量分数23.4%。
5.反应物中有杂质,但该杂质不溶于水,也不参与化学反应
例11.(2025•同步)某含有杂质的石灰石12.5g(杂质不溶于水,也不与盐酸反应),向其中加入100g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,恰好完全反应。请回答:
(1)该石灰石中碳酸钙的质量;
(2)反应过程中生成二氧化碳的质量;
(3)反应后溶液溶质的质量分数(计算结果保留至0.1%)。
【考点】根据化学反应方程式的计算;有关溶质质量分数的简单计算.版权所有
【解答】解:稀盐酸中氯化氢的质量为100g×7.3%=7.3g,
设石灰石中碳酸钙的质量为x,反应过程中生成二氧化碳的质量为y,反应后生成氯化钙的质量为z。
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 73 111 44
x 7.3g z y
x=10g y=4.4g z=11.1g
反应后溶液溶质的质量分数为100%≈10.5%。
答:(1)该石灰石中碳酸钙的质量为10g;
(2)反应过程中生成二氧化碳的质量为4.4g;
(3)反应后溶液溶质的质量分数为10.5%。
知识点5 配置一定溶质质量分数的溶液☆
项目
内容
用固体试剂配置
配制50g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液
图9.3-3 配制一定溶质的质量分数的氯化钠溶液
(1)计算:根据溶质的质量分数的计算公式,50 g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液所需要氯化钠质量为50g×6%=3g,所需水的质量为:50g-3g=47g,所需水体积为47g/1g=47mL
(2)称量:用托盘天平称量3g氯化钠,放入烧杯中
(3)量取:用50mL的量筒量取47mL水
(4)溶解:把量好的水倒入盛有氯化钠的烧杯中,用玻璃棒搅拌,使氯化钠完全溶解
(5)装瓶、贴标签保存:把配好的溶液装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签,标明试剂名称和溶质的质量分数,即6%的氯化钠溶液,放入试剂柜中,标签向外
用浓溶液配置
用已配好的质量分数为6%的氯化钠溶液(密度约为1.04 g/cm3)配置50g质量分数为3%的氯化钠溶液
(1)计算:所需质量分数为6%的氯化钠溶液的质量为:50g×3%÷6%=25g;需要质量分数为6%的氯化钠溶液的体积为25g÷1.04 g/cm3≈24cm3=24mL;需要水的质量为50g-25g=25g,需要水的体积为25g÷1g/cm3=25cm3=25mL
(2)量取:用量筒分别量取质量分数为6%的氯化钠溶液24mL和水25mL,倒入烧杯中
(3)混匀:用玻璃棒搅拌,使溶液和水混合均匀
(4)装瓶、贴标签保存:把配好的溶液装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签,标明试剂名称和溶质的质量分数,即3%的氯化钠溶液,放入试剂柜中,标签向外
问题与交流
1.用托盘天平称量氯化钠时,有哪些注意事项?
答:(1)称量前要先调节天平平衡;(2)调节平衡后,在左右两托盘上放两张同样大小的称量纸,要注意“左物右码”,即左边托盘放称量的药品,右边托盘放砝码。
2.用量筒量取液体,读数时应注意什么?
答:读数时视线应与量筒内液体凹液面最低处保持水平,既不能仰视读数,也不能俯视读数。
3.准确配制一定溶质质量分数的溶液,在实际应用中有什么重要意义?请举例说明。
答:准确配置一定溶质质量分数的溶液,在工农业生产中有很重要的现实意义。例如在施用农药时,就应该准确地知道一定量的药液中所含农药的量。如果药液果浓,会毒害农作物;若果药液过稀,又不能有效地杀虫灭菌。
想一想
由浓溶液配制稀溶液时,计算的依据是什么?
答:溶液稀释前后,溶质的质量不变。
误差分析
实验操作
误差分析
溶质质量分数
用含有不溶性杂质的固体药品来配置溶液(或固体药品不干燥)
溶质的实际质量偏小
偏小
用托盘天平称量固体药品质量时,砝码放在左盘,药品放在右盘,且称量时使用了游码(或砝码有破损)
溶质的实际质量偏小
偏小
用量筒量取浓溶液时俯视读数
溶质的实际质量偏小
偏小
量取水的体积时仰视读数
水的实际体积偏大
偏小
烧杯中原来有少量水
水的实际体积偏大
偏小
将药品倒入烧杯中时有少量洒在外面(或称量纸上残留少量固体药品)
溶质的实际质量偏小
偏小
量取水的体积时俯视读数
水的实际体积偏小
偏大
用量筒量取浓溶液时仰视读数
溶质的实际质量偏大
偏大
往烧杯中倒水时有水溅出(或量筒中的水有剩余)
水的实际体积偏小
偏大
砝码已生锈
溶质的实际质量偏大
偏大
天平使用不正确,如称量前没有调平衡,指针右偏(或左偏)
溶质的实际质量偏大(或偏小)
偏大
将配好的溶液往试剂瓶中转移时有少量溅出
不影响
不变
例12.(2024春•自流井区校级月考)某同学在实验室配制氯化钠溶液。如图是他配制溶液时的实验操作示意图。
(1)用上述图示的序号表示配制溶液的操作顺序: 。
(2)操作②中玻璃棒的作用是 。
(3)配制100g质量分数为6%的氯化钠溶液,需要氯化钠的质量是 g。量取所需要的水应选择 (选填“10mL”、“50mL”或“100mL”)的量筒。
(4)图中的错误操作是 (填序号)。
(5)用上述已配好的溶液来配制100g3%的氯化钠溶液,所需氯化钠溶液的质量是 g。
(6)用量筒量取液体,读数时应注意 。
(7)下列情况中,会使氯化钠溶液质量分数低于6%的是 (填字母)。
A.称取的食盐不纯,有杂质
B.在量取水时,俯视液面读数
C.配置好的溶液转移时,不小心有少量液体溅出
【考点】固体配制一定质量分数溶液.版权所有
【解答】解:(1)配制溶质质量分数一定的氯化钠溶液,首先计算配制溶液所需氯化钠和水的质量,再称量所需的氯化钠和量取水,最后进行溶解,配制溶液的操作顺序是:④①③⑤②。
(2)操作②是溶解操作,其中用玻璃棒的作用是:搅拌,加速固体溶解;
(3)配制100g 6%的氯化钠溶液,需要氯化钠的质量是:100g×6%=6g;需要量取的水的质量是:100g﹣6g=94g,94g÷1g/mL=94mL;选取能一次量取全部液体最小规格的量筒,量取94mL所需要的水应选择100mL的量筒;
(4)托盘天平使用时,应注意:左盘放药品,右盘放砝码,图①中,药品氯化钠在右盘,砝码在左盘,因此操作错误;
(5)设所需6%的氯化钠溶液的质量是x,根据溶液稀释前后溶质的质量不变,则100g×3%=x×6%,x=50g。
(6)用量筒量取液体,读数时应注意视线与凹液面最低处持平。
(7)A、会导致溶质质量偏小,导致溶质质量分数低于6%;
B、会使溶剂质量偏小,导致溶质质量分数高于6%;
C、对氯化钠溶液质量分数无影响
故答案为:
(1)④①③⑤②;(2)搅拌,加速固体溶解;(3)6;100mL;
(4)①;(5)50;(6)视线与凹液面最低处持平。(7)A
· 易错
×
√
误认为Ag某物质完全溶解在Bg水中,溶质的质量分数为
实际是没有指出具体物质,因此要分3种情况考虑
①物质不与水反应,不含结晶水,如氯化钠,则符合
②物质与水反应,如CaO,则溶质为生成物,生成物质量大于Ag, 依据质量守恒定律,溶液质量不变,故最终溶质质量分数会大于
③若含结晶水,如CuSO4·5H2O,则溶于水后溶质为CuSO4,溶质质量小于Ag,依据质量守恒定律,溶液质量不变,则最终溶质的质量分数小于
误认为恒温蒸发溶液中的容积,溶质的质量分数一定变大
实际是没有指出溶液是否饱和,因此要分2种情况考虑
①若为不饱和溶液,则符合
②若为饱和溶液,则溶质质量分数不变
误认为饱和溶液降低温度,溶质的质量分数一定变小
实际是没有指出具体溶质溶解度随温度变化情况,因此要分2种情况考虑
①若溶解度随温度升高而增大如KNO3,则符合
②若溶解度随温度升高而减小如Ca(OH)2,降温后变成不饱和溶液,溶质质量分数不变
误认为溶液析出晶体后,溶质的质量分数一定改变
实际是若饱和溶液恒温蒸发溶剂,虽有晶体析出,但剩余溶液仍是该温度下的饱和溶液,其溶质的质量分数不变
误认为将不同密度(不同质量分数)的溶解度混合时,两溶液的体积之和即为混合溶液的体积
实际是分之间存在间隔,通常体积会变小,
误认为温度改变时溶解度增大,其溶质的质量分数也一定增大
实际是没有指出具体溶液是否有固体剩余,因此要分2种情况考虑
①对于有固体剩余的过饱和溶液,则符合
②对于没有固体剩余的溶液,溶质质量没有增加,溶剂质量也没有改变,其溶质的质量分数不变
· 中考真题
一.溶质的质量分数
1.(2025•广州)农业生产中,用质量分数为16%的氯化钠溶液选种。关于该溶液的说法正确的是( )
A.溶液中溶质与溶剂质量之比为16:100
B.从100g该溶液中取出50g,剩余溶液溶质质量分数为8%
C.任取10g该溶液都含有1.6g氯化钠
D.将16g氯化钠固体完全溶解在100g水中,可配成该溶液
【解答】解:A、质量分数为16%的氯化钠溶液,设溶液质量为100g,则溶质质量为100g×16%=16g,溶剂质量为100g﹣16g=84g,溶质与溶剂质量之比为16:84=4:21,并非16:100,故A错误;
B、溶液具有均一性,从100g该溶液中取出50g,剩余溶液溶质质量分数仍为16%,故B错误;
C、10g该溶液中含氯化钠的质量为10g×16% =1.6g,故C正确;
D、将16g氯化钠固体完全溶解在100g水中,溶液质量为16g+100g=116g,溶质质量分数为100%≈13.8%,故D错误;
故选:C。
二.溶质的质量分数、溶解性和溶解度的关系
2.(2025•青岛)已知20℃时,NaCl在水中的溶解度为36g。下列理解正确的是( )
A.20℃时,50g水中能够溶解20gNaCl
B.20℃时,NaCl饱和溶液的溶质质量分数为36%
C.20℃时,36gNaCl溶解在100g水中恰好饱和
D.20℃时,NaCl饱和溶液中溶液与溶质的质量比为25:9
【解答】解:A、20℃时,NaCl的溶解度为36g,20℃时,100g水中最多溶解36gNaCl,则20℃时,50g水中能够溶解18gNaCl,故选项说法错误。
B、20℃时,NaCl的溶解度为36g,20℃时,NaCl饱和溶液的溶质质量分数为100%<36%,故选项说法错误。
C、20℃时,NaCl的溶解度为36g,20℃时,100g水中最多溶解36gNaCl,则20℃时,36gNaCl溶解在100g水中恰好饱和,故选项说法正确。
D、20℃时,NaCl的溶解度为36g,20℃时,100g水中最多溶解36gNaCl,20℃时,NaCl饱和溶液中溶液与溶质的质量比为(100g+36g):36g=34:9,故选项说法错误。
故选:C。
三.稀释、浓缩、敞口放置等操作对溶质质量分数的影响
3.(2021•滨州)将浓盐酸和浓硫酸敞口放置在空气中一段时间后,关于两者溶质质量分数的变化,描述正确的是( )
A.两者溶质质量分数都变大 B.两者溶质质量分数都不变
C.两者溶质质量分数都变小 D.浓盐酸溶质质量分数变小,浓硫酸溶质质量分数变大
【解答】解:浓硫酸具有吸水性,露置于空气中,溶质质量不变,溶剂质量增加,则溶质的质量分数变小;浓盐酸具有挥发性,露置于空气中,溶质质量变小,溶剂质量不变,则溶质的质量分数变小。
故选:C。
四.配制一定质量分数溶液的仪器
4.(2025•安徽)农业生产中可利用质量分数为16%的氯化钠溶液选种。若实验室配制50g这种溶液,不需要使用的仪器是( )
A.蒸发皿 B.烧杯 C.胶头滴管 D.量筒
【解答】解:实验室配制50g溶液16%的氯化钠溶液操作步骤分别是:计算、称量、量取、溶解,托盘天平用于称取固体氯化钠,量筒与胶头滴管用于准确量取水,烧杯用于完成溶解操作,玻璃棒用于溶解时的搅拌,无需使用蒸发皿。
故选:A。
五.溶液配制过程中的操作顺序
5.(2024•阿坝州)配制一定溶质质量分数的溶液,正确的操作步骤是( )
A.计算、称量(量取)、溶解 B.称量(量取)、计算、溶解
C.计算、溶解、称量(量取) D.溶解、计算、称量(量取)
【解答】解:配制一定溶质质量分数的溶液,首先计算配制溶液所需溶质和水的质量,再称量所需的溶质和量取水,最后进行溶解,故正确的操作步骤是计算、称量、溶解。
故选:A。
六.用水稀释改变浓度的方法
6.(2023秋•市中区期中)将100g溶质质量分数为20%的蔗糖溶液稀释到10%,需要加入水的质量是( )
A.20g B.80g C.100g D.50g
【解答】解:设要加水的质量为x,根据溶液稀释前后,溶质的质量不变,
则100g×20%=(100g+x)×10% x=100g。
故选:C。
七.有关溶质质量分数的简单计算
7.(2025•宜宾)20℃时,用150g质量分数为15%的NaCl溶液进行如图所示的实验。
已知:20℃时,NaCl的溶解度为36g。
下列有关说法正确的是( )
A.烧杯①中NaCl的质量分数为5% B.烧杯②中溶剂的质量为60g
C.烧杯③中NaCl的质量分数计算式可表示为 D.烧杯②③中溶液质量相等
【解答】解:A、溶液具有均一性,烧杯①中NaCl的质量分数为15%,故选项说法错误。
B、20℃时,用150g质量分数为15%的NaCl溶液平均分成三份,每一份的质量为50g,其中溶质质量为50g×15%=7.5g,水的质量为50g﹣7.5g=42.5g,向第二份溶液中加入10g水,烧杯②中溶剂的质量为42.5g+10g=52.5g,故选项说法错误。
C、每一份的质量为50g,其中溶质质量为50g×15%=7.5g,水的质量为50g﹣7.5g=42.5g,该温度下最多能溶解氯化钠的质量为36g15.3g,而烧杯中氯化钠的质量为7.5g+10g=17.5g,则烧杯③中所得溶液为该温度下的饱和溶液,烧杯③中NaCl的质量分数计算式可表示为,故选项说法正确。
D、烧杯②③中溶液质量不相等,溶液质量分别是60g(50g+10g)、57.8g(42.5g+15.3g),故选项说法错误。
故选:C。
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课题3 溶质的质量分数
· 导入
我们都有这样的生活经验:在两杯等量的水中分别加入1勺蔗糖和2勺蔗糖,完全溶解后两杯糖水的甜度是不同的,表明这两杯糖水的浓稀程度不同。那么,在化学中如何定量地表示溶液的浓稀程度呢?
· 知识例题点对点
一、溶质的质量分数mass fraction of solute☆☆☆☆☆
知识点1 溶质质量分数☆
实验9-7 探究有色溶液颜色的深浅与浓度的关系
步骤
在室温下,如图9.2-1所示,向三个烧杯中各加入20ml水,然后分别加入0.1g、0.5g、2g无水硫酸铜,用玻璃棒搅拌,使硫酸铜全部溶解,比较三种硫酸铜的颜色(如图9.3-1)。在这三种溶液中,哪种溶液最浓?哪种溶液最稀?你判断的根据是什么?
图示
图9.3-1 三种浓稀不同的硫酸铜溶液
烧杯编号
溶液颜色比较
溶剂质量/g
溶质质量/g
溶液质量/g
Ⅰ
淡蓝
20
0.1
20.1
Ⅱ
蓝色
20
0.5
20.5
Ⅲ
深蓝
20
2
22
结论
硫酸铜溶液的浓度越大,颜色越深,可以根据溶液颜色的深浅来判断有色溶液是浓还是稀
过渡
按颜色这种分法比较粗略,不能准确地表明一定量的溶液里究竟含有多少溶质。在实际应用中,常常要准确知道一定量的溶液里所含溶质的量,即浓度。例如,在施用农药时,如果药液过浓,会毒害农作物;如果药液过稀,又不能有效地杀虫灭菌。因此,我们需要准确知道一定量的药液里所含农药有效成分的量。
表示溶液浓度的方法很多,这里主要介绍溶质的质量分数。
项目
内容
定义
是溶质质量与溶液质量之比,如:“质量分数为16%的A溶液”的含义是每100份质量的A溶液中,含有16份质量的溶质A。在该溶液中,溶质质量:溶剂质量:溶液质量=16:84:100
公式
变形公式
①
②溶质质量=溶液质量×溶质质量分数
③溶液质量=溶质质量/溶质质量分数
拓展
①溶液质量=溶质质量+溶剂质量
②溶液质量=溶液密度×溶液体积
③溶液体积=溶液质量/溶液密度
④溶质质量分数保持不变的几种情况
a.从一瓶溶液中取出部分溶液
b.一定温度时,向某物质的饱和溶液中加入该物质
c.一定温度时,某饱和溶液恒温蒸发溶剂
d.对于溶解度随温度升高而增大的物质,将其饱和溶液升高温度;对于溶解度随温度升高而减小的物质,将其饱和溶液降低温度
实验9-8 配置并计算溶质质量分数
步骤
在室温下,根据下表给定的质量配制氯化钠溶液(如图9.3-2),观察固体能否全部溶解,并计算溶液中溶质的质量分数
图示
图9.3-2 配制两种质量分数不同的氯化钠溶液示意图
溶质质量/g
溶剂(水)质量/g
现象
溶液中溶质的质量分数
10
90
氯化钠全部溶解
10%
20
80
氯化钠全部溶解
20%
讨论
已知20 ℃时,氯化钠的溶解度是36 g。有人说:“20 ℃时氯化钠饱和溶液中溶质的质量分数36%。”这种说法对吗?为什么?
答:不对。20℃时,氯化钠的溶解度是36g,是指在20℃时,100g水中溶解36g氯化钠恰好形成饱和溶液,那么该饱和溶液中溶质质量分数为
注意:除质量分数以外,人们有时也用体积分数来表示溶液的浓度。例如,用作消毒剂的医用酒精中乙醇的体积分数为75%,就是指每100体积的医用酒精中含75体积的乙醇
例1.(2025•泸县校级一模)现有100g溶质质量分数为10%的葡萄糖溶液,关于此溶液的说法不正确的是( )
A.溶质是葡萄糖,溶剂是水
B.将10g葡萄糖溶于90g水中,可制得该溶液
C.溶质与溶剂的质量比为1:9
D.取出50g此溶液,其溶质质量分数为5%
例2.(2025•西宁一模)在其他条件不变的情况下,对KNO3溶液(编号为①)进行如图所示实验。
下列对编号①、②、③的溶液中溶质质量分数大小的比较,正确的是( )
A.①>②>③ B.①=②<③ C.①=②>③ D.①<②<③
例3.(2025•沁阳市二模)盛有下列试剂的试剂瓶敞口放置一段时间后,溶质的质量分数变大的是( )
A.浓盐酸 B.氢氧化钠溶液
C.浓硫酸 D.食盐溶液
知识点2 溶液的稀释方法☆
方法
计算依据
关系式
加水稀释
溶液稀释前后,溶质的质量不变
加稀释溶液稀释
稀溶液中溶质的质量与浓溶液中溶质的质量之和等于混合后溶液中溶质的质量
例4.(2025秋•江州区期中)需要溶质质量分数为5%的硫酸钠(Na2SO4)溶液,现有100g10%的硫酸钠溶液,请计算需加多少g水方可配成5%的溶液质量(写出计算过程)。
知识点3 溶液的增浓方法☆
方法
关系式
加溶质
(A表示原溶液的质量,a%表示原溶液溶质的质量分数,B表示加入的溶质质量,c%表示加入溶质后所得溶液的溶质质量分数)
蒸发溶剂
(A表示原溶液的质量,a%表示原溶液溶质的质量分数,B表示蒸发溶剂的质量,c%表示蒸发溶剂后所得溶液的溶质质量分数)
与同种溶质的浓溶液混合
(A表示原溶液的质量,a%表示原溶液溶质的质量分数,B表示浓溶液质量,b%表示浓溶液中溶质质量分数,c%表示混合后所得溶液中溶质的质量分数)
注意:当将溶质的质量分数增大至原来的2倍时,若采取增加溶质的方法,则增加溶质的质量应大于原溶液中溶质的质量;若采取蒸发水分的方法,则蒸发掉水分的质量应等于原溶液质量的一半而非原溶液中溶剂质量的一半
例5.(2025•同步)要使50g溶质质量分数为10%的硝酸钾溶液的溶质质量分数变为20%,下列措施中:①再加入50g溶质质量分数为10%的硝酸钾溶液;②加入硝酸钾5g;③加入硝酸钾6.25g;④蒸发水25g;⑤加入水25g;⑥升温。可行的是( )
A.①③ B.③④ C.②⑤ D.②⑥
例6.(2025•同步)20℃时,对100g 5%的食盐溶液做如下处理,求所得溶液中溶质的质量分数(假设每次增加的溶质皆完全溶解,已知20℃时氯化钠的溶解度为36g)。
(1)蒸发10g水后,溶质的质量分数为 ;
(2)增加10g氯化钠后,则溶质的质量分数为 ;
(3)增加10gNaCl和10g水后,溶质的质量分数为 ;
(4)加入100g 15%的氯化钠溶液后,溶质的质量分数为 ;
(5)若使原溶液中溶质质量分数增大为20%,则应加入NaCl ;
(6)若使原溶液中溶质质量分数增大为20%,则应蒸发水 ;
(7)若使原溶液中溶质质量分数变为2.5%,则应加入水 ;
(8)若加水25g,溶质质量分数为 ;
知识点4 化学反应前后溶质质量分数的综合计算☆
项目
内容
四大金刚
计算的理论依据是各纯物质的质量比,即不能将混合物质量直接带入计算
对于固体、液体之间有气体生成的反应,反应前后敞口容器内减轻的质量就是生成气体的质量
对于溶液中生成沉淀的反应,生成沉淀的质量即为溶液减少的质量
求溶液的质量分数时,应首先明确溶质的成分(如果溶质的来源有多种,既有反应生成的,又有原来就有的,则应该求和),进而计算溶质的质量,最后依据公式计算溶质的质量分数
可能用到的相对原子质量:H-1,C-12,O-16,Na-23,Mg-24,S-32,Cl-35.5,Ca-40,Zn-65
1.求反应物溶质质量分数
例7.(2025•碑林区校级四模)朵拉同学为测定某稀硫酸中溶质的质量分数,向盛有铜﹣锌合金的烧杯中加入稀硫酸,生成氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示:
(1)加入稀硫酸200g时溶液中的阳离子为 (写离子符号)。
(2)计算该稀硫酸中溶质的质量分数。
2.生成物中只有溶质和溶剂
例8.(2025•同步)现有溶质质量分数为20%的NaOH溶液20g,与30g稀盐酸恰好完全反应。计算:
(已知:NaOH+HCl═NaCl+H2O)
3.生成物中有气体
例9.(2025春•从江县校级月考)2.4g镁与100g稀盐酸恰好完全反应,计算该稀盐酸中溶质的质量分数。
4.生成物中有沉淀
例10.(2025•同步)将72g氯化钙溶液与48g碳酸钠溶液混合后,恰好完全反应,过滤、洗涤、烘干后,得到20g白色固体。请计算(写出计算过程)(已知:CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl):
(1)该72g氯化钙溶液中溶质的质量;
(2)过滤后所得溶液中溶质的质量分数。
5.反应物中有杂质,但该杂质不溶于水,也不参与化学反应
例11.(2025•同步)某含有杂质的石灰石12.5g(杂质不溶于水,也不与盐酸反应),向其中加入100g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,恰好完全反应。请回答:
(1)该石灰石中碳酸钙的质量;
(2)反应过程中生成二氧化碳的质量;
(3)反应后溶液溶质的质量分数(计算结果保留至0.1%)。
知识点5 配置一定溶质质量分数的溶液☆
项目
内容
用固体试剂配置
配制50g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液
图9.3-3 配制一定溶质的质量分数的氯化钠溶液
(1)计算:根据溶质的质量分数的计算公式,50 g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液所需要氯化钠质量为50g×6%=3g,所需水的质量为:50g-3g=47g,所需水体积为47g/1g=47mL
(2)称量:用托盘天平称量3g氯化钠,放入烧杯中
(3)量取:用50mL的量筒量取47mL水
(4)溶解:把量好的水倒入盛有氯化钠的烧杯中,用玻璃棒搅拌,使氯化钠完全溶解
(5)装瓶、贴标签保存:把配好的溶液装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签,标明试剂名称和溶质的质量分数,即6%的氯化钠溶液,放入试剂柜中,标签向外
用浓溶液配置
用已配好的质量分数为6%的氯化钠溶液(密度约为1.04 g/cm3)配置50g质量分数为3%的氯化钠溶液
(1)计算:所需质量分数为6%的氯化钠溶液的质量为:50g×3%÷6%=25g;需要质量分数为6%的氯化钠溶液的体积为25g÷1.04 g/cm3≈24cm3=24mL;需要水的质量为50g-25g=25g,需要水的体积为25g÷1g/cm3=25cm3=25mL
(2)量取:用量筒分别量取质量分数为6%的氯化钠溶液24mL和水25mL,倒入烧杯中
(3)混匀:用玻璃棒搅拌,使溶液和水混合均匀
(4)装瓶、贴标签保存:把配好的溶液装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签,标明试剂名称和溶质的质量分数,即3%的氯化钠溶液,放入试剂柜中,标签向外
问题与交流
1.用托盘天平称量氯化钠时,有哪些注意事项?
2.用量筒量取液体,读数时应注意什么?
3.准确配制一定溶质质量分数的溶液,在实际应用中有什么重要意义?请举例说明。
想一想
由浓溶液配制稀溶液时,计算的依据是什么?
误差分析
实验操作
误差分析
溶质质量分数
用含有不溶性杂质的固体药品来配置溶液(或固体药品不干燥)
溶质的实际质量偏小
偏小
用托盘天平称量固体药品质量时,砝码放在左盘,药品放在右盘,且称量时使用了游码(或砝码有破损)
溶质的实际质量偏小
偏小
用量筒量取浓溶液时俯视读数
溶质的实际质量偏小
偏小
量取水的体积时仰视读数
水的实际体积偏大
偏小
烧杯中原来有少量水
水的实际体积偏大
偏小
将药品倒入烧杯中时有少量洒在外面(或称量纸上残留少量固体药品)
溶质的实际质量偏小
偏小
量取水的体积时俯视读数
水的实际体积偏小
偏大
用量筒量取浓溶液时仰视读数
溶质的实际质量偏大
偏大
往烧杯中倒水时有水溅出(或量筒中的水有剩余)
水的实际体积偏小
偏大
砝码已生锈
溶质的实际质量偏大
偏大
天平使用不正确,如称量前没有调平衡,指针右偏(或左偏)
溶质的实际质量偏大(或偏小)
偏大
将配好的溶液往试剂瓶中转移时有少量溅出
不影响
不变
例12.(2024春•自流井区校级月考)某同学在实验室配制氯化钠溶液。如图是他配制溶液时的实验操作示意图。
(1)用上述图示的序号表示配制溶液的操作顺序: 。
(2)操作②中玻璃棒的作用是 。
(3)配制100g质量分数为6%的氯化钠溶液,需要氯化钠的质量是 g。量取所需要的水应选择 (选填“10mL”、“50mL”或“100mL”)的量筒。
(4)图中的错误操作是 (填序号)。
(5)用上述已配好的溶液来配制100g3%的氯化钠溶液,所需氯化钠溶液的质量是 g。
(6)用量筒量取液体,读数时应注意 。
(7)下列情况中,会使氯化钠溶液质量分数低于6%的是 (填字母)。
A.称取的食盐不纯,有杂质
B.在量取水时,俯视液面读数
C.配置好的溶液转移时,不小心有少量液体溅出
· 易错
×
√
误认为Ag某物质完全溶解在Bg水中,溶质的质量分数为
实际是没有指出具体物质,因此要分3种情况考虑
①物质不与水反应,不含结晶水,如氯化钠,则符合
②物质与水反应,如CaO,则溶质为生成物,生成物质量大于Ag, 依据质量守恒定律,溶液质量不变,故最终溶质质量分数会大于
③若含结晶水,如CuSO4·5H2O,则溶于水后溶质为CuSO4,溶质质量小于Ag,依据质量守恒定律,溶液质量不变,则最终溶质的质量分数小于
误认为恒温蒸发溶液中的容积,溶质的质量分数一定变大
实际是没有指出溶液是否饱和,因此要分2种情况考虑
①若为不饱和溶液,则符合
②若为饱和溶液,则溶质质量分数不变
误认为饱和溶液降低温度,溶质的质量分数一定变小
实际是没有指出具体溶质溶解度随温度变化情况,因此要分2种情况考虑
①若溶解度随温度升高而增大如KNO3,则符合
②若溶解度随温度升高而减小如Ca(OH)2,降温后变成不饱和溶液,溶质质量分数不变
误认为溶液析出晶体后,溶质的质量分数一定改变
实际是若饱和溶液恒温蒸发溶剂,虽有晶体析出,但剩余溶液仍是该温度下的饱和溶液,其溶质的质量分数不变
误认为将不同密度(不同质量分数)的溶解度混合时,两溶液的体积之和即为混合溶液的体积
实际是分之间存在间隔,通常体积会变小,
误认为温度改变时溶解度增大,其溶质的质量分数也一定增大
实际是没有指出具体溶液是否有固体剩余,因此要分2种情况考虑
①对于有固体剩余的过饱和溶液,则符合
②对于没有固体剩余的溶液,溶质质量没有增加,溶剂质量也没有改变,其溶质的质量分数不变
· 中考真题
一.溶质的质量分数
1.(2025•广州)农业生产中,用质量分数为16%的氯化钠溶液选种。关于该溶液的说法正确的是( )
A.溶液中溶质与溶剂质量之比为16:100
B.从100g该溶液中取出50g,剩余溶液溶质质量分数为8%
C.任取10g该溶液都含有1.6g氯化钠
D.将16g氯化钠固体完全溶解在100g水中,可配成该溶液
二.溶质的质量分数、溶解性和溶解度的关系
2.(2025•青岛)已知20℃时,NaCl在水中的溶解度为36g。下列理解正确的是( )
A.20℃时,50g水中能够溶解20gNaCl
B.20℃时,NaCl饱和溶液的溶质质量分数为36%
C.20℃时,36gNaCl溶解在100g水中恰好饱和
D.20℃时,NaCl饱和溶液中溶液与溶质的质量比为25:9
三.稀释、浓缩、敞口放置等操作对溶质质量分数的影响
3.(2021•滨州)将浓盐酸和浓硫酸敞口放置在空气中一段时间后,关于两者溶质质量分数的变化,描述正确的是( )
A.两者溶质质量分数都变大 B.两者溶质质量分数都不变
C.两者溶质质量分数都变小 D.浓盐酸溶质质量分数变小,浓硫酸溶质质量分数变大
四.配制一定质量分数溶液的仪器
4.(2025•安徽)农业生产中可利用质量分数为16%的氯化钠溶液选种。若实验室配制50g这种溶液,不需要使用的仪器是( )
A.蒸发皿 B.烧杯 C.胶头滴管 D.量筒
五.溶液配制过程中的操作顺序
5.(2024•阿坝州)配制一定溶质质量分数的溶液,正确的操作步骤是( )
A.计算、称量(量取)、溶解 B.称量(量取)、计算、溶解
C.计算、溶解、称量(量取) D.溶解、计算、称量(量取)
六.用水稀释改变浓度的方法
6.(2023秋•市中区期中)将100g溶质质量分数为20%的蔗糖溶液稀释到10%,需要加入水的质量是( )
A.20g B.80g C.100g D.50g
七.有关溶质质量分数的简单计算
7.(2025•宜宾)20℃时,用150g质量分数为15%的NaCl溶液进行如图所示的实验。
已知:20℃时,NaCl的溶解度为36g。
下列有关说法正确的是( )
A.烧杯①中NaCl的质量分数为5% B.烧杯②中溶剂的质量为60g
C.烧杯③中NaCl的质量分数计算式可表示为 D.烧杯②③中溶液质量相等
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