内容正文:
第九单元 溶液
课题3 溶质质量分数
1. 探究有色溶液颜色的深浅与溶液浓稀度的关系
【实验操作】
【实验记录】
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
溶液浓稀程度
Ⅰ
浅蓝
20
0.1
20.1
稀
Ⅱ
蓝
20
0.5
20.5
较浓
Ⅲ
深蓝
20
2
22
浓
【实验结论】一般情况下,对于有色溶液来说,根据溶液颜色的深浅可以判断溶液的浓稀程度,颜色越 ,溶液越 。
2. 溶质的质量分数
(1) 定义:溶液中溶质的质量分数是 溶质质量与溶液质量 之比。
(2) 计算公式:
溶质质量分数=×100%
=×100%
(3)含义:“质量分数为16%的A溶液”是指 每100份质量的A溶液中,含16份质量的溶质A 。
提分要点:
①溶液中溶质质量分数是表示浓度的方法之一,有时也用体积分数表示浓度,比如75%的医用酒精中的“75%”就是体积分数。
②溶液中溶质质量分数定义中的“溶液”可以是饱和溶液、不饱和溶液、稀溶液、浓溶液
③溶液中各部分溶质质量分数均相等。
④只要外界条件不变,溶液溶质质量分数不变。
3. 溶质质量分数与溶液组成的关系
(1)探究不饱和溶液中溶质的质量分数与溶液组成的关系(室温下)
【实验操作】
【实验记录】
溶质质量/g
溶剂(水)质量/g
固体能否全部溶解
溶质的质量分数
10
90
能
10%
20
80
能
20%
【实验结论】对于不饱和溶液,溶质的质量分数与溶质质量和溶剂质量的相对大小有关。溶质质量相对越多,溶质的质量分数 越大 。
(2)不饱和溶液中溶质溶剂质量改变对溶质质量分数的影响
溶质质量
溶剂质量
溶液质量
溶质的质量分数
增大
不变
增大
增大
减小
不变
减小
减小
不变
增大
增大
减小
不变
减小
减小
增大
同比例增大或减小
同比例增大或减小
不变
例题1. 对于“10%的氯化钠溶液”的含义,解释不正确的是( )
A.100g水中溶解了10g氯化钠 B.该氯化钠溶液中溶质和溶剂的质量比是1:9
C. 将10g氯化钠溶解于90g水中可得到的溶液 D.100g 10%的氯化钠溶液中溶有10g氯化钠
【答案】A
【解析】10%的氯化钠溶液表示每100克溶液中含有10克氯化钠和90克水。A、100克水中溶解10克氯化钠,溶液总质量为110克,溶质质量分数为10/110≈9.09%,并非10%,因此错误。B、C、D均正确符合定义。故选A
例题2. 在一定温度下,向100g水中依次加入一定质量的KCl固体,充分溶解。得到的溶液质量与加入KCl质量的关系如图所示,下列说法中正确的是( )
A.通过本实验得出KCl溶解能力随温度升高而增大
B.本实验中只有乙溶液为该温度下的饱和溶液
C.乙溶液中溶质的质量分数为40%
D.乙和丙溶液的溶质质量分数相同
【答案】D
【解析】A、该实验中温度不变,不能得出氯化钾的溶解能力与温度的关系,不符合题意;B、由图可知,在一定温度下,向100g水中加入20g氯化钾,得到甲溶液的质量为120g,则20g氯化钾完全溶解,继续向甲溶液中加入20g氯化钾,得到乙溶液的质量为140g,说明甲溶液为不饱和溶液,继续向乙溶液中加入20g氯化钾,得到丙溶液的质量为140g,说明乙溶液已经饱和,不能继续溶解氯化钾,丙溶液中有未溶解的溶质,丙溶液也是饱和溶液,则乙、丙溶液是该温度下的饱和溶液,不符合题意;C、乙溶液中溶质的质量分数为:,不符合题意;D、乙和丙溶液均是该温度下的饱和溶液,温度不变,溶解度不变,饱和溶液的溶质质量分数不变,即乙和丙溶液的溶质质量分数相同,符合题意。故选D
例题3. 向盛有50℃硫酸镁饱和溶液的烧杯中放入一只乒乓球,将溶液降温至30℃乒乓球一直处于漂浮状态,根据已知硫酸镁溶解度的数据,下列说法正确的是(不考虑温度变化引起的溶液体积变化)
温度/℃
10
30
50
70
90
溶解度/g
27.7
39.3
49.0
54.1
51.1
A.实验过程中溶液的溶质质量分数不变
B.降温至30℃时,硫酸镁溶液一定是饱和溶液
C.降温至30℃时,乒乓球露出水面比50℃多
D.50℃时,若将硫酸镁饱和溶液升温至70℃,乒乓球会沉到烧杯底部
【答案】B
【解析】A、向盛有50℃硫酸镁饱和溶液的烧杯中放入一只乒乓球,将溶液降温至30℃乒乓球一直处于漂浮状态,温度低于50℃,硫酸镁的溶解度随着温度的降低而减小,则有晶体析出,溶剂的质量不变,则实验过程中溶液的溶质质量分数减小,故A错误;B、根据A选项的解析,硫酸镁饱和溶液温度从50℃降温至30℃,有晶体析出,硫酸镁溶液一定是饱和溶液,故B正确;C、降温至30℃时,有晶体析出,溶液的密度变小,乒乓球一直处于漂浮状态,由F浮=ρ液gV排,乒乓球露出水面比50℃少,故C错误;D、50℃时,若将硫酸镁饱和溶液升温至70℃,硫酸镁的溶解度增大,但溶液的组成没有发生改变,溶液的密度不变,乒乓球处于漂浮状态,不会沉到烧杯底部,故D错误。故选B
1.基本计算
(1)基本计算公式及变形
①溶质质量分数=×100%
②溶质质量=溶液质量×溶质质量分数
③溶液质量= 溶液体积×溶液密度
④溶剂质量=溶液质量-溶质质量
⑤溶液质量=
(2)饱和溶液的溶质质量分数计算
饱和溶液的溶质质量分数= (S表示对应温度下该溶质的溶解度)
2.有关溶液配制的计算
(1)用固体配制一定溶质质量分数的液体
①计算:
固体的质量=溶液的质量×溶质质量分数
水的质量:溶液质量—固体质量
②称量和量取
天平称量固体,量筒量取水
③溶解:将固体和水混合,用玻璃棒搅拌,使固体全部溶解
④装瓶:把配制好的溶液装入试剂瓶,贴上标签,放入试剂柜
(2)用浓溶液配制一定溶质质量分数的溶液——溶液的稀释
方法1:加溶剂
计算依据:溶液稀释前后,溶质的质量不变
关系式:
方法2:加稀溶液
计算依据: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溶液中溶质的质量。
关系式:
(3)用稀溶液配制一定溶质质量分数的溶液——溶液的浓缩
方法1:加入溶质
计算依据:增加溶质后,溶液中溶质的质量=原溶液中溶质的质量+增加的溶质质量
关系式:A×a%+m溶质=(A+m溶质)×c%
方法2:蒸发溶剂
计算依据:蒸发溶剂前后,溶质质量不变
关系式:A×a%=(A-m溶剂)×c%
方法3:加入浓溶液
计算依据:混合后溶液的质量=两种溶液质量之和,溶液中溶质质量=两种溶液中溶质的质量之和
关系式:A×a%+B浓×b%=(A+B浓)×c%
例题4. 按如图所示进行硝酸钾的溶解实验,烧杯内溶液的质量与温度变化的关系如图所示(不考虑水的蒸发)。下列说法正确的是( )
A.20~70℃,硝酸钾的溶解度随温度升高而减小 B.60℃时,硝酸钾的溶解度为55g
C.溶液中溶质的质量分数: D.P点时,一定是硝酸钾的饱和溶液
【答案】C
【解析】A.由图像可知,20~70℃,随温度升高,50g水中溶解的硝酸钾越来越多,则20~70℃,硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,故A错误;B.由图像可知,60℃时,溶液的质量为105.0g,50g水中溶解了55g硝酸钾,还剩余5g达到了饱和状态,则60℃时,硝酸钾的溶解度为110g,故B错误;C.由图像可知,M时溶质质量为65.8g-50g=15.8g,溶液中溶质质量分数为,N时溶质质量为105.0g-50=55.0g,溶液中溶质质量分数为,则溶液中溶质的质量分数:,故C正确;D.由图像可知,P点时,溶液的质量为110.0g,50g水中溶解完了60g硝酸钾,则P点时,可能是硝酸钾的饱和溶液,也可能是硝酸钾的不饱和溶液,故D错误。故选C
例题5. 将24g固体甲加入到盛有水的烧杯中,充分搅拌,分别测得、、、时烧杯中溶液的质量分别如图A、B、C、D四点所示。下列说法正确的是( )
A.A点所示溶液中溶质与溶液的质量比为
B.时,固体甲的溶解度为
C.、两点溶液的溶质质量分数关系为:
D.点溶液一定为饱和溶液
【答案】B
【解析】A、A点所示溶液的质量为53.5g,溶剂水的质量为50g,则溶质的质量为53.5g-50g=3.5g,则溶质与溶液的质量比为3.5g:53.5g=7:107,故错误;B、t1℃时,对应B点溶液的质量为60.9g,溶剂水的质量为50g,则溶质的质量为60.9g-50g=10.9g,则100g水中最多能溶解固体甲的质量为10.9g×2=21.8g,即t1℃时,固体甲的溶解度为21.8g,故正确;C、C、D点溶液的质量相等都是74.0g,溶剂的质量相等都是50g,则溶质的质量相等都是24g,溶质质量分数关系为:C=D,故错误;D、D点溶液的质量是74.0g,溶剂的质量是50g,则溶质的质量是24g,加入的固体甲完全溶解,无法确定D点溶液一定为饱和溶液,故错误;故选B
例题6. 配制一定质量分数的氯化钠溶液,下列情况会导致所配溶液的溶质质量分数偏小的是( )
①氯化钠潮湿 ②称取时,氯化钠放于托盘天平的右盘(使用了游码) ③所用砝码表面生锈
④用量筒量取水时仰视读数 ⑤将配制好的溶液装入试剂瓶时,有少量洒出
A. ①②④ B.①②③ C.①④⑤ D.①②⑤
【答案】A
【解析】①氯化钠潮湿,实际溶质质量偏小,导致溶质质量分数偏小;②氯化钠放右盘使用游码,称取质量偏小,溶质质量分数偏小;③砝码生锈,称取质量偏大,溶质质量分数偏大;④用量筒量取水时仰视读数,取水体积偏大,溶液质量偏大,溶质质量分数偏小;⑤溶液洒出,溶质质量分数不变。故①②④正确。
故选A
例题7.(1)把质量分数为20%的氢氧化钾溶液100g,加水稀释到1000g,其质量分数为( )
A.0.02% B.0.2% C.2% D.20%
【答案】C
【解析】稀释后溶液的质量分数为
(2)将50g98%的浓硫酸配制成9.8%的稀硫酸,需加水的质量为( )
A. 250g B.350g C.450g D.500g
【答案】C
【解析】设需加水的质量为x,则:50gx98%= (50g+x) ×9.8%,x=450g.
(3)将80g20%的NaCl溶液变成10%,下列方法正确的是( )
A.加入8gNaCl固体 B.加入80g水 C.倒掉40g溶液 D.加入40g 5%的NaCl溶液
【答案】B
【解析】A.加入溶质,溶质质量分数会增大,不符合题意;B.可采用加水的方法。设加水的质量为x,则有:80g×20%=(80g+x)×10%,x=80g;故B正确;C.倒出部分溶液,所剩溶液的溶质质量分数仍为20%,C不正确;D.设加入5%的NaCl溶液的质量为y,则80g×20%+y×5%=(80g+y)×10%,y=160g,故D错误。故选B
例题8.溶质质量分数为10%的硝酸钠溶液100g欲将其溶质质量分数增大一倍,可采用的方法是( )
A.加入固体硝酸钠10g B.蒸发掉水50g
C.加入100g 20%的硝酸钠溶液 D.将溶液中的溶剂水蒸发掉一半
【答案】B
【解析】A项,加入10g硝酸钠后,溶质质量分数为:,不符合题意;
B项,蒸发50g水后,溶质质量分数为:正确;
C项,加入100g20%的硝酸钠溶液后,溶质质量分数为:,不符合题意;1
D项,蒸发一半溶剂后溶质质量分数为:。故选B
1. 大多数在溶液中进行的反应,其实质是溶质间发生反应,溶剂通常不参与反应。因此带入化学方程式计算的物质的质量是溶质的质量,反应中生成的可溶性物质是所得溶液中的溶质。
2. 求反应后所得溶液的质量
(1) 质量守恒法:
溶液质量=反应前物质质量总和-生成气体的质量-生成沉淀的质量-物质中难容性杂质的质量
(2) 溶液组成法:
溶液的质量=溶质质量+溶剂质量
计算溶剂(水)的质量时,①若反应不生成(或不消耗)水,则溶剂(水)的质量等于参加反应的各种溶液中溶剂(水)的质量之和;②若反应生成(或消耗)水,则还需要加上(或减去)生成或消耗)的水的质量。
例题9. 称取10g铜锌混合物置于烧杯中,慢慢加入稀硫酸使其充分反应,直至固体质量不再减小为止,此时用去49g稀硫酸,剩余固体4.5g。请计算:
(1) 该混合物中铜的质量分数
(2) 所用稀硫酸的溶质质量分数
(3) 反应后所得溶液的溶质质量分数(结果精确至0.1%)
【答案】(1)35%(2)20%(3)29.1%
【解析】(1)根据题意可知,剩余3.5g固体为铜,则该混合物中铜的质量分数为×100%=35%
(2)混合物中锌的质量为10g-3.5g=6.5g。设所用稀硫酸的溶质质量为x,生成氢气的质量为y,生成硫酸锌的质量为z。
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 98 161 2
6.5g x z y
===,x=9.8g;=0.2g;z=16.1g
所用稀硫酸的溶质质量分数=×100%=20%
(3)反应后所得溶液的质量为(10+49-0.2-3.5)g=55.3g。
所得溶液的溶质质量分数为×100%=29.1%
答:(1)该混合物中铜的质量分数35%。(2)所用稀硫酸的溶质质量分数20%.(3)所得溶液的溶质质量分数为29.1%。
判断错误
1、同种溶质的水溶液,其饱和溶液的溶质质量分数一定大于不饱和溶液溶质的质量分数。( × )
2、将20g氯化钠完全溶解在100g水中,所得溶液的溶质质量分数为20%( × )
3、溶液在饱和状态与不饱和状态之间转化时,溶质的质量分数一定会发生改变。(× )
4、饱和溶液析出晶体后,其溶质的质量分数不变。( × )
5、饱和溶液降低温度,溶质的质量分数一定减小(× )
1.已知氯化钠的溶解限量随温度升高而增大,如图所示为蒸发氯化钠溶液的过程,其中①→②→③为恒温蒸发过程,③→④为升温蒸发过程,②溶液恰好为饱和状态,分析实验过程,可以作出的正确判断是( )
A.在①→②过程中,氯化钠的质量分数保持不变 B.在②→③过程中,氯化钠的质量分数不断减小
C.在③→④过程中,水的质量分数不断增大 D.在②→④过程中,氯化钠的质量分数先不变后增大
【答案】D
【解析】A.从①→②的过程中,溶质保持不变,而溶剂的质量减小,那么溶质质量分数增大,故A错误;
B.从②→③的过程中,②和③都是相同温度下的饱和溶液,因此溶质质量分数保持不变,故B错误;
C.从③→④的过程中,二者都是饱和溶液,但是温度升高了,那么溶解度增大了,因此溶质质量分数增大,水的质量分数减小,故C错误;
D、综上所述,从②→④的过程中,氯化钠的质量分数先不变再增大,故D正确。故选D
2.现有100 g溶质质量分数为10%的氯化钾溶液,下列说法不正确的是( )
A.此溶液中溶质为氯化钾、溶剂为水 B.将10 g氯化钾溶于100 g水中,可制得该溶液
C.此溶液中溶质和溶液的质量比是1:10 D.取出10 g该溶液,剩余溶液溶质质量分数仍为10%
【答案】B
【解析】A、氯化钾溶液溶质为氯化钾,溶剂为水,不符合题意;B、因为将10g氯化钾溶于100g水中,所得溶液质量为110g,溶质质量分数为,符合题意;C、溶质与溶液质量比为10g:100g=1:10,不符合题意;D、溶液具有均一性,取部分后剩余部分的溶质质量分数不变,不符合题意;
故选B
3.要配制100 g 5%的溶液,需要称取固体的质量为( )
A.95 g B.90 g C.20 g D.5 g
【答案】D
【解析】根据溶质的质量分数公式,溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数=100 g×5%=5 g
4. 某同学在探究“植物细胞的吸水和失水”实验时,要配制100 g溶质质量分数为10%的蔗糖溶液。下列说法错误的是( )
A.步骤:计算、称量、溶解、装瓶存放
B.需要蔗糖的质量为10 g
C.溶解时用玻璃棒搅拌,目的是加快蔗糖的溶解速率
D.量水时俯视读数使蔗糖溶液中溶质质量分数偏小
【答案】D
【解析】A、配制100g溶质质量分数为10%的蔗糖溶液的实验步骤为:计算、称量、溶解、装瓶存放,不符合题意;B、配制100g溶质质量分数为10%的蔗糖溶液,需蔗糖的质量为,不符合题意;
C、用玻璃棒搅拌可加快溶解速率,不符合题意;D、量水时俯视读数,实际量取水的体积偏小,根据,导致实际溶液的质量偏小,所以溶质质量分数应偏大,符合题意;故选D
5.实验室欲配制质量分数为16%的NaCl溶液100g,下列说法不正确的是( )
A.实验顺序为④→②→①→⑤→③ B.②中需称量的NaCl质量为16.0g
C.应选用100mL的量筒量取水的体积 D.配制好的该NaCl溶液用去一半后质量分数变为8%
【答案】D
【解析】A、用固体配制一定溶质质量分数的溶液,实验步骤为:计算、称量、量取、溶解、装瓶贴标签,故实验顺序为:④→②→①→⑤→③,不符合题意;B、②中需称量的NaCl质量为:,不符合题意;C、需要水的质量为:100g-16g=84g,即84mL,量筒量程的选择,应遵循“大而近”的原则,故应选用100mL的量筒量取水的体积,不符合题意;D、溶液具有均一性,配制好的该NaCl溶液用去一半后质量分数仍是16%,符合题意。故选D
6.将的氯酸钾溶液稀释成的氯酸钾溶液,需要加水的质量为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】稀释前后溶质质量不变。初始溶质质量 = 50 g × 5% = 2.5 g。设稀释后溶液质量为 m,则 1% × m = 2.5 g,解得 m = 250 g。需加水量 = 250 g - 50 g = 200 g。故选A
7.现有某温度下的硝酸钾溶液35g,若将其蒸干,得到7g硝酸钾,则该溶液中溶质的质量分数为_____。
(1)若将上述溶液取出2mL,则剩余溶液的溶质质量分数为________。
(2)若往上述溶液中加入21g水,所得溶液的溶质质量分数为_______。
(3)若往上述溶液中加入3g硝酸钾,搅拌后完全溶解,所得溶液的溶质质量分数为________。
(4)若往上述溶液中加入45g 12%的硝酸钾溶液,所得溶液的溶质质量分数为________。
【答案】20% (1)20%(2)12.5%(3)26.3%(4)15.5%
【解析】已知溶质质量为7g、溶液质量为35g,则溶质质量分数为:
(1)溶液具有均一性,取出的和剩下的溶液的溶质质量分数相等均为20%。
(2)往原溶液中加21g水后,溶液质量增加,溶质质量不变,所得溶液的溶质质量分数为:
(3)添加3gKNO3固体且全部溶解,溶质质量、溶液质量都增加,溶质质量分数为:(4)混合溶液中的溶质、溶液质量为两部分溶液中溶质、溶液质量总和,因此该溶液的溶质质量分数为:
8.现需要配制50g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液,请回答下列问题:
【实验步骤】
(1)计算:需要氯化钠质量为 g,以及需要水的体积为 。
(2)称取氯化钠:下列操作正确的是 (填序号)。
A.使用托盘天平前,要先取下支撑托盘的垫圈,再调节天平平衡
B.称取氯化钠前,要在天平两端的托盘上分别放置质量相同的纸片
C.移动游码使其右侧对齐刻度线,然后将氯化钠加到天平的右盘上
D.天平快接近平衡时用右手拍打持药匙的左手臂,使较多量固体掉落
(3)量取水:下列图示呈现了在量取一定量水时的几种操作,正确的是 。
(4)溶解:将量筒内的水倒入盛有氯化钠固体的烧杯中,用玻璃棒不断地搅拌。
(5)转移:将配制好的氯化钠溶液转移到 (填“广口”或“细口”)试剂瓶并贴上标签。
【问题讨论】使用浓盐酸配制一定质量分数的稀盐酸溶液,上述实验步骤中 (填实验步骤序号)应有所改变
【答案】【实验步骤】(1)3.0;47mL(2)A B;(3)D;(5)细口;【问题讨论】(1)(2)。
【解析】Ⅰ.(1)配制50g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液需要氯化钠:50g×6%=3g;需水:=47ml;
(2)A.使用托盘天平前,要先取下支撑托盘的垫圈,再调节天平平衡,说法正确;
B.称取氯化钠前,要在天平两端的托盘上分别放置质量相同的纸片,说法正确;
C.移动游码使其左侧对齐刻度线,然后将氯化钠加到天平的右盘上,说法错误;
D.天平快接近平衡时用右手拍打持药匙的左手臂,使较少量固体掉落,说法错误。
(3)A读数时视线应与凹液面的最低处保持水平,不能俯视,故错误;
B、读数时视线应与凹液面的最低处保持水平,接近刻度时用胶头滴管滴加,故错误;
C、读数时视线应与凹液面的最低处保持水平,不能俯视,故错误;
D、读数时视线应与凹液面的最低处保持水平,接近刻度时用胶头滴管滴加,故正确;
(5)将配制好的氯化钠溶液转移到细口瓶试剂瓶并贴上标签。
【问题讨论】因为浓盐酸是液体,因此使用浓盐酸配制一定质量分数的稀盐酸溶液,上述实验步骤中(1)(2)应有所改变
9.甲同学利用图 1 所示仪器进行“配制质量分数一定的氯化钠溶液”的实验:
(1)按实验要求,图 1 中缺少一种必须用到的玻璃仪器,它的名称是_____;
(2)完成此实验正确的操作顺序是_____、_____、_____ 装瓶存放等;
(3)甲同学按图 2 的操作称取 18g 氯化钠,乙同学发现甲同学的操作有错误.你认为甲同学操作中错误的是_____,甲同学纠正了错误后,用托盘天平称量所需的氯化钠时,发现任盘天平的指针偏向左盘,他应进行的操作是_____。
(4)若所用的烧杯用水洗涤后未干燥就使用,会导致配制溶液的溶质质量分数_____(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)玻璃棒 (2)计算 称量 溶解 (3)砝码与药品位置放反了 减少氯化钠,直至天平平衡 (4)偏小
【解析】(1)配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液,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量取水,最后进行溶解;在这些操作中需要的仪器:托盘天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯和玻璃棒,图1中缺少一种必须用到的玻璃仪器是玻璃棒;
(2)配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液,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、装瓶存放;
(3)托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则,图中所示操作砝码与药品位置放反了;若按图2操作,由左盘的质量=右盘的质量+游码的质量可知:砝码质量=药品质量+游码的质量,所以药品质量=砝码质量-游码质量,即药品质量=10g+5g-3g=12g;称量过程中发现任盘天平的指针偏向左盘,说明药品质量大于砝码质量,应减少氯化钠,直至天平平衡;
(4)若所用的烧杯用水洗涤后未干燥就使用,会造成实际所取水的质量偏大,会导致配制溶液的溶质质量分数偏小
10.甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)t3℃时,甲的溶解度为 g。
(2)将丙的饱和溶液变为不饱和溶液的一种方法是 。
(3)t1℃时,甲、乙的饱和溶液各100g,分别蒸发掉10g水,析出固体的质量:甲 乙(填“>”“<”或“=”)
(4)t2℃时,在各盛有25g甲、乙、丙固体的三个烧杯中,分别加入100g水,充分搅拌后,能形成饱和溶液的是 ;将三个烧杯中的物质均升温至t3℃,此时,溶液中溶质的质量分数的大小关系 。
【答案】(1)40(2)加水或降低温度(3)<(4)甲、丙 甲=乙>丙
【解析】(1)略(2)略(3)t1℃时,甲、乙的饱和溶液各100g,分别蒸发掉10g水,析出固体的质量即为t1℃时10g水能溶解的最大固体质量,t1℃时,溶解度关系为甲<乙,故析出固体的质量:甲<乙。(4)t2℃时,甲、丙的溶解度均为25g,乙的溶解度大于25g.在各盛有25g甲、乙、丙固体的三个烧杯中,分别加入100g水,充分搅拌后,能形成饱和溶液的是甲、丙,乙为不饱和溶液,此时甲、乙、丙溶质质量分数相等,均为甲、乙溶解度随温度升高而增大,丙溶解度随温度升高而减小,将三个烧杯中的物质均升温至t3℃,甲乙溶质质量分数不变,丙晶体析出,溶质质量分数减小,此时,溶液中溶质的质量分数的大小关系为甲=乙>丙
11.白铜(CuNi)是工业上常用的一种合金,金属镍(Ni)的金属活泼性与铁相似,且化合物中的化合价常显+2价。为测定20g某白铜样品中镍的质量,设计了如下实验。请回答:
(1)将白铜研碎的目的是________________________。
(2)白铜样品中镍的质量为________g。
(3)所用稀硫酸中溶质的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)增大反应物的接触面积(2)2.95g(3)9.8%
【解析】(1)研碎可以增加接触面积;(2)铜不与酸反应,故减少的质量即为镍的质量20g-17.5g=2.95g
(3) 设参加反应的稀硫酸质量为x
Ni + H2SO4 == NiSO4 + H2↑
59 98
2.95g x
稀硫酸中溶质质量分数为×100%=9.8%
答:所用稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%
1.常温下,对100ml氯化钠饱和溶液进图示实验。下列分析错误的是( )
A.实验1后,甲、乙溶液的溶质质量分数相等
B.实验2后,乙比甲溶质质量分数小
C.实验2后,甲溶液为氯化钠的不饱和溶液
D.实验2后,甲、乙溶液所含溶质质量相等
【答案】B
【解析】A、溶液具有均一性,实验1后,甲、乙中溶液的溶质质量分数相等,故A正确;
B、实验2后,甲中由于加入水,溶液的溶质质量分数减小,乙中加入了氯化钠,氯化钠不能溶解,溶液的溶质质量分数不变,乙比甲溶质质量分数大,故B错误;
C、实验2后,甲中由于加入水,甲溶液由氯化钠饱和溶液变为氯化钠的不饱和溶液,故C正确;
D、实验2后,甲中由于加入水,溶液的溶质质量不变,乙中加入了氯化钠,氯化钠不能溶解,溶液的溶质质量不变,甲、乙溶液所含溶质质量相等,故D正确。故选B
2.40 ℃时,向下列4只盛有100 g水的烧杯中,分别加入不同质量的甲、乙固体,充分溶解。
②中溶液的溶质质量分数约为( )
A.30% B.33.3% C.40% D.50 %
【答案】B
【解析】40 ℃时,甲物质的溶解度是50 g,表示在100 g水中最多能溶解50 g甲物质,所以②中加入的50 g甲会全部溶解,所以溶质质量分数=×100%≈33.3%。故选B
3.如图所示为蒸发氯化钠溶液的过程,其中①→②→③为恒温蒸发过程,③→④为升温蒸发过程,②溶液
恰好为饱和状态,下列溶液质量分数与蒸发过程描述正确的是( )
B. C. D.
【答案】B
【解析】在①→②过程中,氯化钠的溶解度不变,溶质质量分数变大,在②→③过程中,溶质质量分数变大,③→④升温蒸发水分,此时溶解度变大,溶质的质量分数④>③,故B说法正确;故选B
4.在t℃时,220g硝酸钾的溶液,蒸发掉15g水后,析出2g晶体;接着又蒸发掉10g水,再析出6g晶体:继续蒸发掉10g水时,又将析出晶体( )。
A.4g B.2g C.6g D.8g
【答案】C
【解析】该物质溶液第一次蒸发去15g水后析出2g晶体,说明该溶液在蒸发掉15g水后变成饱和溶液。
由于温度不变,该物质的溶解度也没有改变。所以第二次蒸发掉的水和析出的晶体相当于是饱和溶液中的减少的部分,即:10g水中溶解了6g该物质达到饱和。所以,再蒸去10g水也相当于蒸干饱和溶液,应该析出6g晶体,故选C
5.配制50g质量分数5%的KNO3溶液,作为无土栽培所需的营养液,溶解过程中KNO3的质量分数随时间变化关系如图所示,观察图象,分析形成这种结果的原因是( )
A.所用KNO3固体中含有水分 B.量简量水时俯视刻度线
C.KNO3固体溶解前所用烧杯内有水 D.配好的溶液装瓶时部分液体洒落在试剂瓶外
【答案】B
【解析】A、所用KNO3固体中含有水分,会造成实际所取的溶质的质量偏小,则使溶质质量分数偏小,故选项错误;B、量简量水时俯视刻度线,读数比实际液体体积大,会造成实际量取的水的体积偏小,则使溶质质量分数偏大,故选项正确;C、KNO3固体溶解前所用烧杯内有水,会造成实际量取的水的体积偏大,则使溶质质量分数偏小,故选项错误;D、配好的溶液装瓶时部分液体洒落在试剂瓶外,溶液具有均一性,溶质质量分数不变,故选项错误。故选B
6.甲是60℃的蔗糖溶液,按如图所示进行操作。以下分析错误的是( )
A.甲一定是不饱和溶液 B.丙和丁一定是饱和溶液
C.乙的溶质质量分数一定比甲大 D.甲和丙的溶质质量分数一定不相等
【答案】D
【解析】A、甲溶液恒温蒸发掉20g水没有蔗糖析出,所以甲溶液一定是不饱和溶液,故A说法正确;
B、丙溶液底部有未溶解的固体,所以是饱和溶液,从丁溶液里过滤出了蔗糖固体,丁溶液也是饱和溶液,故B说法正确;
C、甲、乙溶液中溶质质量相同,但乙溶液里溶剂的质量比甲溶液中溶剂的质量少20g,所以乙的溶质质量分数一定比甲大,故C说法正确;
D、甲是60℃的不饱和溶液,丙是室温时的饱和溶液,但未指明溶液各成分质量因此无法比较溶质质量分数,选项错误;故选D
7.按如图所示进行硝酸钾的溶解实验,烧杯内溶液的质量与温度变化的关系如图所示(不考虑水的蒸发)。下列说法正确的是( )
A.20~70℃,硝酸钾的溶解度随温度升高而减小 B.60℃时,硝酸钾的溶解度为55g
C.溶液中溶质的质量分数: D.P点时,一定是硝酸钾的饱和溶液
【答案】C
【解析】A.由图像可知,20~70℃,随温度升高,50g水中溶解的硝酸钾越来越多,则20~70℃,硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,故A错误;B.由图像可知,60℃时,溶液的质量为105.0g,50g水中溶解了55g硝酸钾,还剩余5g达到了饱和状态,则60℃时,硝酸钾的溶解度为110g,故B错误;C.由图像可知,M时溶质质量为65.8g-50g=15.8g,溶液中溶质质量分数为,N时溶质质量为105.0g-50=55.0g,溶液中溶质质量分数为,则溶液中溶质的质量分数:,故C正确;D.由图像可知,P点时,溶液的质量为110.0g,50g水中溶解完了60g硝酸钾,则P点时,可能是硝酸钾的饱和溶液,也可能是硝酸钾的不饱和溶液,故D错误。故选:C
8. 某实验小组用已经配制好的质量分数为6%的氯化钠溶液 (密度约为1.04g/cm³)和水 (密度约为1g/cm³)配
制50g质量分数为3%的氯化钠溶液,下列说法正确的是( )
A.实验的主要步骤有计算、称量、量取、混匀、装瓶、贴标签
B.经过计算,需要6%的氯化钠溶液的体积是25mL,水的体积是25mL
C.实验中用到的玻璃仪器有量筒、试剂瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
D.配制好的质量分数为3%的氯化钠溶液装入试剂瓶时有液体溅出,溶质的质量分数变小
【答案】C
【解析】A、本实验使用液体(6%氯化钠溶液和水),应通过量取体积来获取,无需称量质量(称量通常用于固体溶质)。正确步骤应为:计算、量取、混匀、装瓶、贴标签。A错误。B、目标溶液为50g质量分数为3%的氯化钠溶液,溶质质量 = 50g × 3% = 1.5g。这些溶质来自6%氯化钠溶液。设需6%溶液体积为V mL,其密度为1.04g/cm³(即1.04g/mL),则溶液质量 = V × 1.04 g,溶质质量 = 6% × (V × 1.04) = (0.06 × V × 1.04) g。根据溶质质量守恒:0.06 × V × 1.04 = 1.5,解得:V ≈ 24.04 mL(非25mL)。需水质量 = 总质量 - 6%溶液质量 ≈ 50g - (24.04 × 1.04) g ≈ 50g - 25g = 25g(因密度为1g/cm³,体积为25mL)。B错误。
C、配制过程包括:量取液体(用量筒和胶头滴管)、混合(用烧杯和玻璃棒搅拌)、储存(用试剂瓶)。这些仪器均为玻璃材质。C正确。D、溶液配制好后是均匀的,溅出部分也是相同浓度的溶液,因此剩余溶液的溶质和溶液质量按比例减少,质量分数不变。D错误。故选C
9.现要配制溶质质量分数为的硝酸钾溶液100g作为“水培溶液”,操作如图所示。
(1)配制步骤正确的______(填序号)。
A.③②④⑤① B.①③②④⑤ C.③④②⑤① D.③②①⑤④
(2)将配制好的溶液装入试剂瓶中,请完善图二的标签 。
(3)下列操作一定会导致配制溶液溶质的质量分数偏小的是______(填序号)。
A.称量时,左盘放砝码(1g以下用游码)
B.量取水时俯视读数
C.称量好的氯化钠未全部转移到烧杯中
D.溶解完全后,转移时部分液体洒出
(4)将50g溶质质量分数为的硝酸钾溶液稀释为,需要加水的质量为 ,需使用如图中的 (填序号)。
【答案】(1)A (2)KNO3溶液、35% (3)C (4) 50g ②③④⑤
【解析】(1)配制一定溶质质量分数溶液的步骤为计算、称量、量取、溶解、装瓶贴标签,即正确步骤为③②④⑤①,故选A;
(2)试剂瓶标签上需要标注溶液的名称以及溶质的质量分数,所以图二的标签为溶液、35%;
(3)A、使用托盘天平遵循“左物右码”的原则,左盘质量=右盘质量+游码质量,即药品质量=砝码质量+游码质量;配制溶质质量分数为的硝酸钾溶液100g,需要溶质硝酸钾的质量为100g×35%=35g,1g以下用游码,所以称量35g硝酸钾固体不需要使用游码,因此称量时,左盘放砝码,不会影响药品的质量,不会导致溶质质量分数偏小,故错误;
B、量取水时俯视读数,读数偏大,则实际量取溶剂水的体积偏小,溶质质量不变,导致溶质质量分数偏大,故错误;
C、称量好的氯化钠未全部转移到烧杯中,溶质质量偏小,溶剂质量不变,导致溶质质量分数偏小,故正确;
D、溶液具有均一性,溶解完全后,转移时部分液体洒出,不影响溶质质量分数,故错误;
故选C;
(4)将50g溶质质量分数为的硝酸钾溶液稀释为,根据稀释前后溶质质量不变,则需要加水的质量为;
稀释过程中需要量取水,需要使用⑤量筒和③胶头滴管,需要在②烧杯中稀释,还需要用④玻璃棒搅拌,加速溶解,故需要的仪器有②③④⑤
10.小宇为探究溶质质量分数与溶液颜色之间的关系,在室温下进行了以下实验并将数据记录在下表中:
试管编号
①
②
③
水的体积(mL)
5
10
15
(1)向三支试管中各加入0.5 g无水硫酸铜,均完全溶解后,溶质质量分数最小的是 (填试管编号,下同);溶液颜色最深的是 ;由此可得出:相同温度下,溶质的质量分数越大,有色溶液的颜色越 (选填“浅”或“深”)。
(2)试管②中的溶液是 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液;
(3)能让该溶液的溶质质量分数保持不变的方法是___________。
A.降低温度,使其达到饱和 B.温度不变,加入10 mL水
C.温度不变,蒸发溶剂使其饱和 D.温度不变,加入无水硫酸铜使其饱和
【答案】(1)③ ① 深 (2)不饱和 (3)A
【解析】(1)溶质质量分数计算公式为:。三支试管中溶质均为,溶剂水的质量分别为,溶液质量分别为:
溶质质量分数最小的是③();
溶液颜色最深的是①(溶质质量分数最大,);
由此得出:相同温度下,溶质的质量分数越大,有色溶液的颜色越深。故填:③;①;深。
(2)室温下,硫酸铜的溶解度远大于(若水饱和时溶解的硫酸铜质量为S,则,,实际溶解度远大于此),因此试管②中溶液是不饱和溶液。故填:不饱和。
(3)A、降低温度,若溶液仍不饱和(无晶体析出),溶质、溶剂质量均不变,溶质质量分数保持不变,符合要求。B、加入水,溶剂增加,溶质质量分数减小,不符合。C、蒸发溶剂,溶剂减少,溶质质量分数增大,不符合。D、加入无水硫酸铜使其饱和,溶质增加,溶质质量分数增大,不符合。故填A
11.某化学实验室需用纯净的氯化钠固体配制“生理盐水”模拟试剂,现有一批含少量杂质的粗盐(主要成分是NaCl,杂质为泥沙和少量KNO3)。实验室技术人员计划通过“溶解→过滤→结晶”的流程提纯NaCl,并结合溶解度数据优化操作。如图为NaCl和KNO3的溶解度曲线(部分温度下的溶解度数据如表)。
温度/℃
10
20
30
40
60
80
NaCl溶解度/g
35.8
36.0
36.3
36.6
37.3
38.4
KNO3溶解度/g
20.9
31.6
45.8
63.9
110.0
169.0
请结合上述情景和溶液知识,完成下列问题。
(1)过滤除泥沙至滤液澄清,此时滤液中的溶质是 。(填化学式)
(2)10℃时,100g硝酸钾饱和溶液中溶质与溶剂的质量比为 。(填最简比)
(3)20℃时,按如图所示进行实验。烧杯II中未溶解的硝酸钾质量为 g。欲使硝酸钾恰好全部溶解,可再加入一定量的水。请分析若是通过该方法,烧杯II中溶质质量分数的变化情况 。(填“变大”“不变”“变小”)
(4)为得到50℃、70g硝酸钾饱和溶液,同学将原烧杯II(如图所示)中的物质升温至50℃,再蒸发70g水(维持在50℃),请结合数据分析实验目的能否达成并说明原因: 。
(5)按照如进行实验,各步操作均已充分溶解,忽略实验过程中溶剂的挥发。下列说法正确的是_______。
A.烧杯a和b内,溶液中溶质的质量分数:a<b
B.烧杯a和d内,溶剂质量:a>d
C.烧杯c和f内,上层清液中溶质的质量分数:c=f
D.烧杯c和f内,剩余固体质量:c>f
E.烧杯b内,溶液中溶质的质量分数约为30.9%
【答案】(1)NaCl、KNO3 (2)209:1000 (3) 8.4 不变 (4)不能达成,因为将原烧杯II(如图所示)中的物质升温至50℃,再蒸发70g水(维持在50℃),此时溶液中溶剂的质量为30g,50℃时,30g水中最多可溶解25.65g硝酸钾,40g硝酸钾不能完全溶解,所得溶液的质量小于70g (5)ABCE
【解析】(1)粗盐的主要成分是NaCl,杂质为泥沙和少量KNO3,加水溶解,泥沙难溶于水,氯化钠和硝酸钾能溶于水,故过滤除泥沙至滤液澄清,此时滤液中的溶质是:NaCl、KNO3;
(2)10℃时,硝酸钾的溶解度为20.9g,即该温度下,100g水中最多可溶解20.9g硝酸钾,则该温度下,硝酸钾饱和溶液中溶质与溶剂的质量比为:20.9g:100g=209:1000;
(3)20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,即该温度下,100g水中最多可溶解31.6g硝酸钾,则烧杯II中未溶解的硝酸钾质量为:40g-31.6g=8.4g;
欲使硝酸钾恰好全部溶解,可再加入一定量的水。该过程中溶液始终饱和,温度不变,溶解度不变,饱和溶液的溶质质量分数不变,故烧杯II中溶质质量分数的变化情况是不变;
(4)将原烧杯II(如图所示)中的物质升温至50℃,再蒸发70g水(维持在50℃),此时溶液中的溶剂质量为:100g-70g=30g,由溶解度曲线图可知,50℃时,硝酸钾的溶解度为85.5g,则该温度下,30g水中最多可溶解硝酸钾的质量为:小于40g,40g硝酸钾不能完全溶解,不能得到50℃、70g硝酸钾饱和溶液;
(5)A、烧杯a中溶液为20℃时硝酸钾的饱和溶液,向a溶液中加入10g硝酸钾,升温至40℃,得到b中溶液,升温后,硝酸钾的溶解度增加,加入的硝酸钾继续溶解,溶质质量增加,溶剂质量不变,溶质质量分数增大,故烧杯a和b内,溶液中溶质的质量分数:a<b,符合题意;
B、20℃时,溶解度:氯化钠大于硝酸钾,饱和溶液的溶质质量分数:氯化钠大于硝酸钾,等质量的饱和溶液中溶质质量:氯化钠大于硝酸钾,溶剂质量:氯化钠小于硝酸钾,故烧杯a和d内,溶剂质量:a>d,符合题意;
C、烧杯c中有溶质未溶解,其上层清液是t℃时硝酸钾的饱和溶液,烧杯f中有溶质未溶解,其上层清液是t℃时氯化钠的饱和溶液,t℃时,硝酸钾和氯化钠的溶解度相等,则该温度下,硝酸钾和氯化钠饱和溶液的溶质质量分数相等,则烧杯c和f内,上层清液中溶质的质量分数:c=f,符合题意;
D、20℃时,溶解度:氯化钠大于硝酸钾,饱和溶液的溶质质量分数:氯化钠大于硝酸钾,等质量的饱和溶液中溶质质量:氯化钠大于硝酸钾(即a、d烧杯中d中溶质质量大),溶剂质量:氯化钠小于硝酸钾,整个变化过程中溶剂质量不变,则溶剂质量:c大于f,t℃时,硝酸钾和氯化钠的溶解度相等,溶剂质量越大,溶解的溶质质量越多,则c烧杯中溶解的硝酸钾的质量大,而a、d烧杯中d中溶质质量大,且升温过程中加入的硝酸钾和氯化钠的质量相等,则f中剩余固体多,则烧杯c和f内,剩余固体质量:c小于f,不符合题意;
E、20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,则该温度下,100g硝酸钾饱和溶液中溶质质量为:,即烧杯a中溶质质量为24.0g,加入10g硝酸钾,升温至40℃,得到b溶液,由图可知,b中溶质完全溶解,则烧杯b内,溶液中溶质的质量分数约为:,符合题意。
故选ABCE
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第九单元 溶液
课题3 溶质质量分数
1. 探究有色溶液颜色的深浅与溶液浓稀度的关系
【实验操作】
【实验记录】
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
溶液浓稀程度
Ⅰ
浅蓝
20
0.1
20.1
稀
Ⅱ
蓝
20
0.5
20.5
较浓
Ⅲ
深蓝
20
2
22
浓
【实验结论】一般情况下,对于有色溶液来说,根据溶液颜色的深浅可以判断溶液的浓稀程度,颜色越 ,溶液越 。
2. 溶质的质量分数
(1) 定义:溶液中溶质的质量分数是 之比。
(2) 计算公式:
溶质质量分数=×100%
=×100%
(3)含义:“质量分数为16%的A溶液”是指 。
提分要点:
①溶液中溶质质量分数是表示浓度的方法之一,有时也用体积分数表示浓度,比如75%的医用酒精中的“75%”就是体积分数。
②溶液中溶质质量分数定义中的“溶液”可以是饱和溶液、不饱和溶液、稀溶液、浓溶液
③溶液中各部分溶质质量分数均相等。
④只要外界条件不变,溶液溶质质量分数不变。
3. 溶质质量分数与溶液组成的关系
(1)探究不饱和溶液中溶质的质量分数与溶液组成的关系(室温下)
【实验操作】
【实验记录】
溶质质量/g
溶剂(水)质量/g
固体能否全部溶解
溶质的质量分数
10
90
能
20
80
能
【实验结论】对于不饱和溶液,溶质的质量分数与溶质质量和溶剂质量的相对大小有关。溶质质量相对越多,溶质的质量分数 。
(2)不饱和溶液中溶质溶剂质量改变对溶质质量分数的影响
溶质质量
溶剂质量
溶液质量
溶质的质量分数
增大
不变
减小
不变
不变
增大
不变
减小
同比例增大或减小
例题1. 对于“10%的氯化钠溶液”的含义,解释不正确的是( )
A.100g水中溶解了10g氯化钠 B.该氯化钠溶液中溶质和溶剂的质量比是1:9
C.将10g氯化钠溶解于90g水中可得到的溶液 D.100g 10%的氯化钠溶液中溶有10g氯化钠
例题2. 在一定温度下,向100g水中依次加入一定质量的KCl固体,充分溶解。得到的溶液质量与加入KCl质量的关系如图所示,下列说法中正确的是( )
A.通过本实验得出KCl溶解能力随温度升高而增大
B.本实验中只有乙溶液为该温度下的饱和溶液
C.乙溶液中溶质的质量分数为40%
D.乙和丙溶液的溶质质量分数相同
例题3. 向盛有50℃硫酸镁饱和溶液的烧杯中放入一只乒乓球,将溶液降温至30℃乒乓球一直处于漂浮状态,根据已知硫酸镁溶解度的数据,下列说法正确的是(不考虑温度变化引起的溶液体积变化)
温度/℃
10
30
50
70
90
溶解度/g
27.7
39.3
49.0
54.1
51.1
A.实验过程中溶液的溶质质量分数不变
B.降温至30℃时,硫酸镁溶液一定是饱和溶液
C.降温至30℃时,乒乓球露出水面比50℃多
D.50℃时,若将硫酸镁饱和溶液升温至70℃,乒乓球会沉到烧杯底部
1.基本计算
(1)基本计算公式及变形
①溶质质量分数=×100%
②溶质质量=溶液质量×溶质质量分数
③溶液质量= 溶液体积×溶液密度
④溶剂质量=溶液质量-溶质质量
⑤溶液质量=
(2)饱和溶液的溶质质量分数计算
饱和溶液的溶质质量分数= (S表示对应温度下该溶质的溶解度)
2.有关溶液配制的计算
(1)用固体配制一定溶质质量分数的液体
①计算:
固体的质量=溶液的质量×溶质质量分数
水的质量:溶液质量—固体质量
②称量和量取
天平称量固体,量筒量取水
③溶解:将固体和水混合,用玻璃棒搅拌,使固体全部溶解
④装瓶:把配制好的溶液装入试剂瓶,贴上标签,放入试剂柜
(2)用浓溶液配制一定溶质质量分数的溶液——溶液的稀释
方法1:加溶剂
计算依据:溶液稀释前后,溶质的质量不变
关系式:
方法2:加稀溶液
计算依据: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溶液中溶质的质量。
关系式:
(3)用稀溶液配制一定溶质质量分数的溶液——溶液的浓缩
方法1:加入溶质
计算依据:增加溶质后,溶液中溶质的质量=原溶液中溶质的质量+增加的溶质质量
关系式:A×a%+m溶质=(A+m溶质)×c%
方法2:蒸发溶剂
计算依据:蒸发溶剂前后,溶质质量不变
关系式:A×a%=(A-m溶剂)×c%
方法3:加入浓溶液
计算依据:混合后溶液的质量=两种溶液质量之和,溶液中溶质质量=两种溶液中溶质的质量之和
关系式:A×a%+B浓×b%=(A+B浓)×c%
例题4. 按如图所示进行硝酸钾的溶解实验,烧杯内溶液的质量与温度变化的关系如图所示(不考虑水的蒸发)。下列说法正确的是( )
A.20~70℃,硝酸钾的溶解度随温度升高而减小 B.60℃时,硝酸钾的溶解度为55g
C.溶液中溶质的质量分数: D.P点时,一定是硝酸钾的饱和溶液
例题5. 将24g固体甲加入到盛有水的烧杯中,充分搅拌,分别测得、、、时烧杯中溶液的质量分别如图A、B、C、D四点所示。下列说法正确的是( )
A.A点所示溶液中溶质与溶液的质量比为
B.时,固体甲的溶解度为
C.、两点溶液的溶质质量分数关系为:
D.点溶液一定为饱和溶液
例题6. 配制一定质量分数的氯化钠溶液,下列情况会导致所配溶液的溶质质量分数偏小的是( )
①氯化钠潮湿 ②称取时,氯化钠放于托盘天平的右盘(使用了游码) ③所用砝码表面生锈
④用量筒量取水时仰视读数 ⑤将配制好的溶液装入试剂瓶时,有少量洒出
A. ①②④ B.①②③ C.①④⑤ D.①②⑤
例题7.(1)把质量分数为20%的氢氧化钾溶液100g,加水稀释到1000g,其质量分数为( )
A.0.02% B.0.2% C.2% D.20%
(2)将50g98%的浓硫酸配制成9.8%的稀硫酸,需加水的质量为( )
A. 250g B.350g C.450g D.500g
(3)将80g20%的NaCl溶液变成10%,下列方法正确的是( )
A.加入8gNaCl固体 B.加入80g水 C.倒掉40g溶液 D.加入40g 5%的NaCl溶液
例题8.溶质质量分数为10%的硝酸钠溶液100g欲将其溶质质量分数增大一倍,可采用的方法是( )
A.加入固体硝酸钠10g B.蒸发掉水50g
C.加入100g 20%的硝酸钠溶液 D.将溶液中的溶剂水蒸发掉一半
1. 大多数在溶液中进行的反应,其实质是溶质间发生反应,溶剂通常不参与反应。因此带入化学方程式计算的物质的质量是溶质的质量,反应中生成的可溶性物质是所得溶液中的溶质。
2. 求反应后所得溶液的质量
(1) 质量守恒法:
溶液质量=反应前物质质量总和-生成气体的质量-生成沉淀的质量-物质中难容性杂质的质量
(2) 溶液组成法:
溶液的质量=溶质质量+溶剂质量
计算溶剂(水)的质量时,①若反应不生成(或不消耗)水,则溶剂(水)的质量等于参加反应的各种溶液中溶剂(水)的质量之和;②若反应生成(或消耗)水,则还需要加上(或减去)生成或消耗)的水的质量。
例题9. 称取10g铜锌混合物置于烧杯中,慢慢加入稀硫酸使其充分反应,直至固体质量不再减小为止,此时用去49g稀硫酸,剩余固体4.5g。请计算:
(1) 该混合物中铜的质量分数
(2) 所用稀硫酸的溶质质量分数
(3) 反应后所得溶液的溶质质量分数(结果精确至0.1%)
判断错误
1、同种溶质的水溶液,其饱和溶液的溶质质量分数一定大于不饱和溶液溶质的质量分数。( )
2、将20g氯化钠完全溶解在100g水中,所得溶液的溶质质量分数为20%( )
3、溶液在饱和状态与不饱和状态之间转化时,溶质的质量分数一定会发生改变。( )
4、饱和溶液析出晶体后,其溶质的质量分数不变。( )
5、饱和溶液降低温度,溶质的质量分数一定减小( )
1.已知氯化钠的溶解限量随温度升高而增大,如图所示为蒸发氯化钠溶液的过程,其中①→②→③为恒温蒸发过程,③→④为升温蒸发过程,②溶液恰好为饱和状态,分析实验过程,可以作出的正确判断是( )
A.在①→②过程中,氯化钠的质量分数保持不变 B.在②→③过程中,氯化钠的质量分数不断减小
C.在③→④过程中,水的质量分数不断增大 D.在②→④过程中,氯化钠的质量分数先不变后增大
2.现有100 g溶质质量分数为10%的氯化钾溶液,下列说法不正确的是( )
A.此溶液中溶质为氯化钾、溶剂为水 B.将10 g氯化钾溶于100 g水中,可制得该溶液
C.此溶液中溶质和溶液的质量比是1:10 D.取出10 g该溶液,剩余溶液溶质质量分数仍为10%
3.要配制100 g 5%的溶液,需要称取固体的质量为( )
A.95 g B.90 g C.20 g D.5 g
4. 某同学在探究“植物细胞的吸水和失水”实验时,要配制100 g溶质质量分数为10%的蔗糖溶液。下列说法错误的是( )
A.步骤:计算、称量、溶解、装瓶存放
B.需要蔗糖的质量为10 g
C.溶解时用玻璃棒搅拌,目的是加快蔗糖的溶解速率
D.量水时俯视读数使蔗糖溶液中溶质质量分数偏小
5.实验室欲配制质量分数为16%的NaCl溶液100g,下列说法不正确的是( )
A.实验顺序为④→②→①→⑤→③ B.②中需称量的NaCl质量为16.0g
C.应选用100mL的量筒量取水的体积 D.配制好的该NaCl溶液用去一半后质量分数变为8%
6.将的氯酸钾溶液稀释成的氯酸钾溶液,需要加水的质量为( )
A. B. C. D.
7.现有某温度下的硝酸钾溶液35g,若将其蒸干,得到7g硝酸钾,则该溶液中溶质的质量分数为_____。
(1)若将上述溶液取出2mL,则剩余溶液的溶质质量分数为________。
(2)若往上述溶液中加入21g水,所得溶液的溶质质量分数为_______。
(3)若往上述溶液中加入3g硝酸钾,搅拌后完全溶解,所得溶液的溶质质量分数为________。
(4)若往上述溶液中加入45g 12%的硝酸钾溶液,所得溶液的溶质质量分数为________。
8.现需要配制50g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液,请回答下列问题:
【实验步骤】
(1)计算:需要氯化钠质量为 g,以及需要水的体积为 。
(2)称取氯化钠:下列操作正确的是 (填序号)。
A.使用托盘天平前,要先取下支撑托盘的垫圈,再调节天平平衡
B.称取氯化钠前,要在天平两端的托盘上分别放置质量相同的纸片
C.移动游码使其右侧对齐刻度线,然后将氯化钠加到天平的右盘上
D.天平快接近平衡时用右手拍打持药匙的左手臂,使较多量固体掉落
(3)量取水:下列图示呈现了在量取一定量水时的几种操作,正确的是 。
(4)溶解:将量筒内的水倒入盛有氯化钠固体的烧杯中,用玻璃棒不断地搅拌。
(5)转移:将配制好的氯化钠溶液转移到 (填“广口”或“细口”)试剂瓶并贴上标签。
【问题讨论】使用浓盐酸配制一定质量分数的稀盐酸溶液,上述实验步骤中 (填实验步骤序号)应有所改变
9.甲同学利用图 1 所示仪器进行“配制质量分数一定的氯化钠溶液”的实验:
(1)按实验要求,图 1 中缺少一种必须用到的玻璃仪器,它的名称是_____;
(2)完成此实验正确的操作顺序是_____、_____、_____ 装瓶存放等;
(3)甲同学按图 2 的操作称取 18g 氯化钠,乙同学发现甲同学的操作有错误.你认为甲同学操作中错误的是_____,甲同学纠正了错误后,用托盘天平称量所需的氯化钠时,发现任盘天平的指针偏向左盘,他应进行的操作是_____。
(4)若所用的烧杯用水洗涤后未干燥就使用,会导致配制溶液的溶质质量分数_____(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
10.甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)t3℃时,甲的溶解度为 g。
(2)将丙的饱和溶液变为不饱和溶液的一种方法是 。
(3)t1℃时,甲、乙的饱和溶液各100g,分别蒸发掉10g水,析出固体的质量:甲 乙(填“>”“<”或“=”)
(4)t2℃时,在各盛有25g甲、乙、丙固体的三个烧杯中,分别加入100g水,充分搅拌后,能形成饱和溶液的是 ;将三个烧杯中的物质均升温至t3℃,此时,溶液中溶质的质量分数的大小关系 。
11.白铜(CuNi)是工业上常用的一种合金,金属镍(Ni)的金属活泼性与铁相似,且化合物中的化合价常显+2价。为测定20g某白铜样品中镍的质量,设计了如下实验。请回答:
(1)将白铜研碎的目的是________________________。
(2)白铜样品中镍的质量为________g。
(3)所用稀硫酸中溶质的质量分数(写出计算过程)。
1.常温下,对100ml氯化钠饱和溶液进图示实验。下列分析错误的是( )
A.实验1后,甲、乙溶液的溶质质量分数相等
B.实验2后,乙比甲溶质质量分数小
C.实验2后,甲溶液为氯化钠的不饱和溶液
D.实验2后,甲、乙溶液所含溶质质量相等
2.40 ℃时,向下列4只盛有100 g水的烧杯中,分别加入不同质量的甲、乙固体,充分溶解。
②中溶液的溶质质量分数约为( )
A.30% B.33.3% C.40% D.50 %
3.如图所示为蒸发氯化钠溶液的过程,其中①→②→③为恒温蒸发过程,③→④为升温蒸发过程,②溶液
恰好为饱和状态,下列溶液质量分数与蒸发过程描述正确的是( )
B. C. D.
4.在t℃时,220g硝酸钾的溶液,蒸发掉15g水后,析出2g晶体;接着又蒸发掉10g水,再析出6g晶体:继续蒸发掉10g水时,又将析出晶体( )。
A.4g B.2g C.6g D.8g
5.配制50g质量分数5%的KNO3溶液,作为无土栽培所需的营养液,溶解过程中KNO3的质量分数随时间变化关系如图所示,观察图象,分析形成这种结果的原因是( )
A.所用KNO3固体中含有水分 B.量简量水时俯视刻度线
C.KNO3固体溶解前所用烧杯内有水 D.配好的溶液装瓶时部分液体洒落在试剂瓶外
6.甲是60℃的蔗糖溶液,按如图所示进行操作。以下分析错误的是( )
A.甲一定是不饱和溶液 B.丙和丁一定是饱和溶液
C.乙的溶质质量分数一定比甲大 D.甲和丙的溶质质量分数一定不相等
7.按如图所示进行硝酸钾的溶解实验,烧杯内溶液的质量与温度变化的关系如图所示(不考虑水的蒸发)。下列说法正确的是( )
A.20~70℃,硝酸钾的溶解度随温度升高而减小 B.60℃时,硝酸钾的溶解度为55g
C.溶液中溶质的质量分数: D.P点时,一定是硝酸钾的饱和溶液
8. 某实验小组用已经配制好的质量分数为6%的氯化钠溶液 (密度约为1.04g/cm³)和水 (密度约为1g/cm³)配
制50g质量分数为3%的氯化钠溶液,下列说法正确的是( )
A.实验的主要步骤有计算、称量、量取、混匀、装瓶、贴标签
B.经过计算,需要6%的氯化钠溶液的体积是25mL,水的体积是25mL
C.实验中用到的玻璃仪器有量筒、试剂瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
D.配制好的质量分数为3%的氯化钠溶液装入试剂瓶时有液体溅出,溶质的质量分数变小
9.现要配制溶质质量分数为的硝酸钾溶液100g作为“水培溶液”,操作如图所示。
(1)配制步骤正确的______(填序号)。
A.③②④⑤① B.①③②④⑤ C.③④②⑤① D.③②①⑤④
(2)将配制好的溶液装入试剂瓶中,请完善图二的标签 。
(3)下列操作一定会导致配制溶液溶质的质量分数偏小的是______(填序号)。
A.称量时,左盘放砝码(1g以下用游码)
B.量取水时俯视读数
C.称量好的氯化钠未全部转移到烧杯中
D.溶解完全后,转移时部分液体洒出
(4)将50g溶质质量分数为的硝酸钾溶液稀释为,需要加水的质量为 ,需使用如图中的 (填序号)。
10.小宇为探究溶质质量分数与溶液颜色之间的关系,在室温下进行了以下实验并将数据记录在下表中:
试管编号
①
②
③
水的体积(mL)
5
10
15
(1)向三支试管中各加入0.5 g无水硫酸铜,均完全溶解后,溶质质量分数最小的是 (填试管编号,下同);溶液颜色最深的是 ;由此可得出:相同温度下,溶质的质量分数越大,有色溶液的颜色越 (选填“浅”或“深”)。
(2)试管②中的溶液是 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液;
(3)能让该溶液的溶质质量分数保持不变的方法是___________。
A.降低温度,使其达到饱和 B.温度不变,加入10 mL水
C.温度不变,蒸发溶剂使其饱和 D.温度不变,加入无水硫酸铜使其饱和
11.某化学实验室需用纯净的氯化钠固体配制“生理盐水”模拟试剂,现有一批含少量杂质的粗盐(主要成分是NaCl,杂质为泥沙和少量KNO3)。实验室技术人员计划通过“溶解→过滤→结晶”的流程提纯NaCl,并结合溶解度数据优化操作。如图为NaCl和KNO3的溶解度曲线(部分温度下的溶解度数据如表)。
温度/℃
10
20
30
40
60
80
NaCl溶解度/g
35.8
36.0
36.3
36.6
37.3
38.4
KNO3溶解度/g
20.9
31.6
45.8
63.9
110.0
169.0
请结合上述情景和溶液知识,完成下列问题。
(1)过滤除泥沙至滤液澄清,此时滤液中的溶质是 。(填化学式)
(2)10℃时,100g硝酸钾饱和溶液中溶质与溶剂的质量比为 。(填最简比)
(3)20℃时,按如图所示进行实验。烧杯II中未溶解的硝酸钾质量为 g。欲使硝酸钾恰好全部溶解,可再加入一定量的水。请分析若是通过该方法,烧杯II中溶质质量分数的变化情况 。(填“变大”“不变”“变小”)
(4)为得到50℃、70g硝酸钾饱和溶液,同学将原烧杯II(如图所示)中的物质升温至50℃,再蒸发70g水(维持在50℃),请结合数据分析实验目的能否达成并说明原因: 。
(5)按照如进行实验,各步操作均已充分溶解,忽略实验过程中溶剂的挥发。下列说法正确的是_______。
A.烧杯a和b内,溶液中溶质的质量分数:a<b
B.烧杯a和d内,溶剂质量:a>d
C.烧杯c和f内,上层清液中溶质的质量分数:c=f
D.烧杯c和f内,剩余固体质量:c>f
E.烧杯b内,溶液中溶质的质量分数约为30.9%
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