内容正文:
课题3 溶质的质量分数
题型01 溶质质量分数的基本计算
题型02 结合溶解度曲线分析溶质质量分数的变化
题型03 有关溶液的稀释计算
题型04 溶质质量分数结合化学方程式的综合计算
题型05 配制一定溶质质量分数的溶液的实验过程
题型06 配制一定溶质质量分数的溶液的误差分析
题型01 溶质质量分数的基本计算
1.溶液的概念及有关公式
2.对溶液中溶质的质量分数的理解
(1)溶质的质量分数是溶液浓度的一种表示方法,所指溶液可以是饱和溶液,也可以是不饱和溶液,可以是稀溶液,也可以是浓溶液。
(2)溶液具有均一性,故溶液中各部分溶质的质量分数都相等;溶液具有稳定性,一种溶液长期放置,只要外界条件不变,其溶质的质量分数不变。
(3)一定温度下,某一溶质的不同质量分数的溶液中,饱和溶液的溶质质量分数最大且固定。向饱和溶液中添加原溶质,原溶质不会溶解,溶质质量分数不会改变。
【典例1】现有溶质质量分数为的葡萄糖溶液,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.将葡萄糖溶于水中,可制得该溶液
C.溶质与溶剂的质量比为
D.取出此溶液,其溶质质量分数为
【变式1-1】已知10℃时KNO3的溶解度为,30℃时KNO3的溶解度为.如图,小明同学在盛有100g30℃蒸馏水的甲、乙两个烧杯中分别加入和40g KNO3固体,充分溶解,通过观察现象得出以下结论,其中正确的一项是
A.30℃时甲是KNO3的不饱和溶液、乙是KNO3的饱和溶液
B.乙中KNO3溶液的溶质质量分数是甲中的2倍
C.将甲烧杯溶液温度降温到10℃,甲中溶质质量分数变大
D.将乙烧杯溶液温度降温到10℃,烧杯有固体析出
【变式1-2】20℃时,20g氯化钠溶于 50g水中,充分溶解后所得溶液的溶质质量分数为( )(20℃时氯化钠的溶解度为36g).
A.20% B.40% C.26.5% D.36.5%
【变式1-3】某化学兴趣小组在研究碳酸钠的过程中,通过观察与实验(不考虑水分的蒸发),得出的结论正确的一项是
温度/℃
20
30
40
50
60
80
100
溶解度/g
21.8
39.7
48.8
47.3
46.4
45.1
44.7
在不同温度时的溶解度
A.①中溶液的溶质质量分数为21.8%
B.降温时,碳酸钠溶液不一定有晶体析出
C.②中加入氧化钙前、后均为碳酸钠饱和溶液
D.30℃时,碳酸钠饱和溶液的质量一定是139.7g
题型02 结合溶解度曲线分析溶质质量分数的变化
【典例2】(2025九上·广东湛江期末)甲、乙两种固体的溶解度曲线如右图所示。下列说法中,正确的是
A.20℃时,甲、乙溶液中溶质的质量分数相等
B.40℃时,分别在100 g水中加入50 g甲、乙,所得溶液均为饱和溶液
C.将40℃甲和乙的饱和溶液降温到20℃,析出甲的质量更多
D.20℃时,分别在100 g水中加入50 g甲、乙,再升温至40℃,所得溶液溶质质量分数相同
【变式2-1】为探究硝酸钾的溶解性,进行了如图实验(图1),结合KNO3溶解度曲线(图2)判断,下列说法正确的是
A.①→②,KNO3的溶解度增大
B.②→③,溶液中KNO3的溶质质量分数增大
C.③→④,析出KNO3的质量为14.2g
D.②和④,溶液中KNO3的溶质质量分数是②>④
【变式2-2】“食盐加碘”通常是在氯化钠中加入碘酸钾.如图是氯化钠和碘酸钾的溶解度曲线图.下列说法错误的是( ).
A.氯化钠易溶于水
B.20℃时不可能制得相同质量分数的碘酸钾溶液和氯化钠溶液
C.碘酸钾的溶解度随温度升高而增大
D.20℃时两者的饱和溶液,氯化钠溶液的溶质质量分数大
【变式2-3】某化学兴趣小组通过实验测出了甲、乙、丙三种物质在不同温度下在水中的溶解度,并通过描点法绘制出如图的溶解度曲线图,请根据图示回答问题:
(1)在 ℃时,甲和丙的溶解度相等。
(2)t1℃时,将乙溶液的状态由M点变为N点,方法是 。
(3)t3℃时,将40g甲放入50g水中,充分溶解后所得溶液的溶质质量分数为 。
(4)若甲中含有少量乙,可采用 的方法提纯甲。
(5)将t3℃时甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温至t2℃,所得溶液溶质质量分数由大到小的顺序是 。
(6)t2℃时,将甲物质的不饱和溶液变为饱和溶液,下列说法正确的是______。
A.可以通过升高温度来实现
B.溶质的质量可能不变
C.溶液的质量可能变大
题型03 有关溶液的稀释计算
【典例3】将600 g 40%的氢氧化钠溶液稀释成30%的稀溶液,需要加水
A. 200 g B. 250 g C. 300 g D. 400 g
【变式3-1】“84”消毒液是一种常用的高效消毒剂,其有效成分次氯酸钠见光或遇热易分解。现将溶质质量分数为6%的“84”消毒液稀释成溶质质量分数为0.6%的。下列说法正确的是
A. 若配制100g质量分数为0.6%的“84”消毒液,需质量分数为6%的“84”消毒液20g
B. 配制过程中使用的仪器有量筒、胶头滴管、漏斗和玻璃棒等
C. 若量取水时俯视读数,会导致所配制的溶液溶质质量分数偏大
D. 使用“84”消毒液时,用热水稀释效果更好
【变式3-2】实验室将50g溶质质量分数为20%的浓盐酸稀释到200g,稀释后所得溶液中溶质的质量分数为
A. 1% B. 5% C. 10% D. 20%
【变式3-3】按要求回答下列问题:
(1) 现有100g质量分数为10%的氯化钠溶液,若使溶液的溶质质量分数增加一倍,应向此溶液中加入氯化钠 _________ g,或蒸发掉水 _________ g;
(2) 将200g质量分数为10%的氯化钠溶液与100g质量分数为25%的溶液混合,则混合溶液的溶质质量分数为 _________。
题型04 溶质质量分数结合化学方程式的综合计算
1.大多数在溶液中发生的化学反应,一般参加反应的是溶液中的溶质。所以利用化学方程式列有关反应物、生成物的质量比例式时,要用溶质的质量列比例式,而不能用溶液的质量列比例式。
2.求反应后所得溶液的质量
(1)溶液组成法:溶液质量=溶质质量+溶剂质量,其中溶剂(水)的质量在计算中应注意:
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溶液中溶剂质量之和;
②若反应后有水生成(或反应中消耗了水),则需要加上(或减去)生成(或消耗)水的质量。
(2)质量守恒法:反应后所得溶液的质量=反应之前的物质质量总和-生成气体的质量-生成沉淀的质量。
【典例4】取100g溶质质量分数为8%的烧碱溶液,加入适量溶质质量分数为20%的硫酸铜溶液,恰好完全反应,化学方程式为CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4,求:
(1)反应生成的沉淀总质量。
(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数。(精确到0.1%)
【变式4-1】化学是一门以实验为基础的自然学科,阳阳同学在实验室用100g一定溶质质量分数的过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,完全反应后,生成氧气的质量与反应时间的关系如图:
(1)反应生成氧气的质量为 g。
(2)二氧化锰起 作用。
(3)计算参加反应的过氧化氢溶液的溶质质量分数(用方程式计算,写出解题过程)。
【变式4-2】小明在帮助老师整理试剂时,发现一瓶标签受损的稀盐酸。为测定该稀盐酸的溶质质量分数,进行了如图实验。(已知:)
(1)完全反应时,生成二氧化碳的质量为 g。
(2)计算该稀盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
(3)若要将50g质量分数为10%的盐酸稀释为质量分数为2%的盐酸,需加水的质量为 g。
【变式4-3】生铁是由铁和碳组成的合金。某化学兴趣小组的同学为了测定某稀盐酸中溶质的质量分数,取一定量的该生铁样品,分四次加入稀盐酸200g,充分反应后,实验数据如下:
次数
1
2
3
4
稀盐酸质量/g
50
50
50
50
氢气质量/g
0.2
m
0.2
0.1
请根据有关信息完成下列问题:
(1)m=_____。
(2)该稀盐酸中溶质的质量分数。(请写出计算过程,计算结果精确到0.1%)
题型05 配制一定溶质质量分数的溶液的实验过程
1.用固体配制溶液(以用氯化钠固体配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液为例)
步骤
操作
计算
按照配制要求计算出所需溶质氯化钠和溶剂水的质量,再根据密度计算出水的体积
称量
用托盘天平称量所需的氯化钠,并将称好的氯化钠放人烧杯中
量取
用量筒量取所需体积的水。在选择量筒时,要选择最大量程等于或稍大于量取数值的量筒,以确保精确性。读数时视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平
溶解
把水倒入盛有氯化钠的烧杯中,用玻璃棒搅拌,使氯化钠充分溶解。溶解必须在烧杯中进行,一定不能在量筒中配制溶液
装瓶
贴标签
把配制好的溶液装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签,标签上应标明试剂名称和溶液中溶质的质量分数,放到试剂柜中,标签向外
2.用浓溶液配制稀溶液
计算
按照配制要求计算所需浓溶液和水的质量,再根据密度计算水的体积
量取
用量筒分别量取所需体积的浓溶液和水
混匀
将浓溶液和水倒入烧杯中,用玻璃棒搅拌,使溶液混合均匀
装瓶贴标签
把配制好的溶液装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签,标签上应标明试剂名称和溶液中溶质的质量分数,放到试剂柜中,标签向外
【典例5】在“配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液”实验中, 下列说法不正确的是
A. 用图A所示仪器进行实验时还缺少的玻璃仪器是玻璃棒
B. 按图B的操作称取氯化钠, 氯化钠实际质量为12g
C. 按图C量取液体的体积, 则配制的溶质质量分数偏大(其它操作正确)
D. 按图D向试剂瓶中转移配制好的溶液, 其操作正确
【变式5-1】关于配制一定溶质质量分数氯化钠溶液的下列说法正确的是
A. 实验步骤是:计算、称量、溶解、贴签保存
B. 实验所需主要仪器:量筒、烧杯、玻璃棒、药匙
C. 用量筒量取水时俯视读数会导致溶液溶质质量分数减小(称取氯化钠质量准确)
D. 将最后刷洗烧杯的水也倒入保存溶液的试剂瓶
【变式5-2】实验室用蔗糖配制50g质量分数为6%的蔗糖溶液。下列说法不正确的是
A. 所需蔗糖的质量为3g
B. 蔗糖放在托盘天平的左盘称量
C. 量水时仰视读数会使溶液的溶质质量分数偏大
D. 所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒等
【变式5-3】配制50 g质量分数为6%的NaCl溶液,并用该溶液配制质量分数为3%的稀溶液,可能用到的仪器如图。下列说法正确的是
A. 稀释3%的溶液选择仪器②③④⑤
B. 将NaCl固体倒入量筒中溶解
C. 量取水时仰视读数,所配稀溶液浓度偏大
D. 稀释时,用量筒量取48.5 mL水
题型06 配制一定溶质质量分数的溶液的误差分析
配制一定溶质质量分数溶液的误差分析
根据可知:
溶质质量增大或溶剂质量减小→溶质质量分数偏大,反之,则溶质质量分数偏小。
误差原因
影响
溶质质量
溶剂质量
溶质质量分数
试剂含杂质
偏小
不变
偏小
称量
试剂与砝码放反
未使用游码
不变
不变
不变
使用游码
偏小
不变
偏小
量取
仰视读数
不变
偏大
偏小
俯视读数
不变
偏小
偏大
溶解
称量好的试剂未全部转移至烧杯中
偏小
不变
偏小
往烧杯中倒水时,有少量水溅出
不变
偏小
偏大
溶解用的烧杯未干燥
不变
偏大
偏小
装瓶
少量溶液溅出
按相同比例减小
不变
【典例6】实验室配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液时,下列操作会导致所配溶液的溶质质量分数偏小的是 ① 称量的氯化钠固体中含有不溶性杂质 ② 用量筒量取水时仰视读数 ③ 往烧杯中加水时有水洒出 ④ 将配制好的溶液装入试剂瓶后,烧杯内有溶液残留
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④
【变式6-1】实验室配制50g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液,配制过程如下图所示。下列相关说法正确的是
1 制成该溶液所需的溶质与溶剂的质量比为1:9
2 固体氯化钠可以直接放在托盘天平的左盘上称量
3 配制溶液的步骤为计算、称量、量取、溶解
4 用量筒量取时,若俯视读数,可能会导致所配溶液溶质质量分数偏小
5 药品与砝码位置放反了,可能会导致所配溶液溶质质量分数偏小
6 装瓶时,有少量溶液洒出,会导致所配溶液溶质质量分数偏大
A.②③⑥ B.①③ C.②④⑥ D.①④⑤
【变式6-2】配制100g 0.9%的生理盐水,下列操作会导致溶质质量分数偏大的是
A. 量取水时,仰视读数
B. 将配好的溶液倒入细口瓶时,瓶中原来就有水
C. 少量水留在量筒中
D. 将配好的溶液倒入细口瓶时,有部分溅出
【变式6-3】具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。利用下图所示仪器进行“一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制”的实验:
(1)配制过程的操作如上图所示,正确的操作顺序是 。其中在b操作中玻璃棒的作用是 (填“引流”或“加快溶解”)。
(2)配制50g溶质质量分数为3%的氯化钠溶液,需要固体氯化钠的质量为 g。将配制好的溶液(实际)装瓶、贴标签,在下图所示的标签中填上相应的内容 。
(3)经检测,所配制的溶液溶质质量分数偏大,可能原因是 (填序号)。
①氯化钠固体不纯 ②称量时,砝码端忘垫质量相同的纸片
③量取水时仰视读数 ④量取水时俯视读数
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课题3 溶质的质量分数
题型01 溶质质量分数的基本计算
题型02 结合溶解度曲线分析溶质质量分数的变化
题型03 有关溶液的稀释计算
题型04 溶质质量分数结合化学方程式的综合计算
题型05 配制一定溶质质量分数的溶液的实验过程
题型06 配制一定溶质质量分数的溶液的误差分析
题型01 溶质质量分数的基本计算
1.溶液的概念及有关公式
2.对溶液中溶质的质量分数的理解
(1)溶质的质量分数是溶液浓度的一种表示方法,所指溶液可以是饱和溶液,也可以是不饱和溶液,可以是稀溶液,也可以是浓溶液。
(2)溶液具有均一性,故溶液中各部分溶质的质量分数都相等;溶液具有稳定性,一种溶液长期放置,只要外界条件不变,其溶质的质量分数不变。
(3)一定温度下,某一溶质的不同质量分数的溶液中,饱和溶液的溶质质量分数最大且固定。向饱和溶液中添加原溶质,原溶质不会溶解,溶质质量分数不会改变。
【典例1】现有溶质质量分数为的葡萄糖溶液,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.将葡萄糖溶于水中,可制得该溶液
C.溶质与溶剂的质量比为
D.取出此溶液,其溶质质量分数为
【答案】D
【解析】A、葡萄糖溶液中的溶质为葡萄糖,溶剂为水,不符合题意;
B、将葡萄糖溶于水中,可制得100g溶质质量分数为葡萄糖溶液,不符合题意;
C、溶质与溶剂的质量比为10g:90g=1:9,不符合题意;
D、溶液具有均一性,取出50g溶液时,溶质质量分数仍为10%,符合题意。
故答案为:D。
【变式1-1】已知10℃时KNO3的溶解度为,30℃时KNO3的溶解度为.如图,小明同学在盛有100g30℃蒸馏水的甲、乙两个烧杯中分别加入和40g KNO3固体,充分溶解,通过观察现象得出以下结论,其中正确的一项是
A.30℃时甲是KNO3的不饱和溶液、乙是KNO3的饱和溶液
B.乙中KNO3溶液的溶质质量分数是甲中的2倍
C.将甲烧杯溶液温度降温到10℃,甲中溶质质量分数变大
D.将乙烧杯溶液温度降温到10℃,烧杯有固体析出
【答案】D
【解析】A、由题干信息可知30℃时KNO3的溶解度为45.8g,即30℃时100g水最多只能溶解45.8gKNO3,30℃时,甲和乙烧杯均盛有100g水,分别加入20gKNO3和40gKNO3都不能形成饱和溶液,故A错误;
B、由图示可知甲烧杯中KNO3的质量分数=,乙烧杯中KNO3的质量分数=,16.7%×2≠28.6%,所以乙中KNO3溶液的溶质质量分数并不等于甲中的2倍,选项错误;
C、由题干信息可只10℃时KNO3的溶解度为20.9g,即10℃时100g水中最多能溶解20.9gKNO3,由图示可知甲烧杯中KNO3的质量是20g,将甲烧杯溶液温度降温到10℃,不会有晶体析出,故溶质质量分数不变,故C错误;
D、从题干信息可知10℃时100g水中最多只能溶解20.9gKNO3,乙烧杯溶液中的KNO质量为40g,将乙烧杯溶液温度降温到10℃,会有晶体析出,析出晶体的质量=40g-20.9g=19.1g,故D正确;
故答案为:D。
【变式1-2】20℃时,20g氯化钠溶于 50g水中,充分溶解后所得溶液的溶质质量分数为( )(20℃时氯化钠的溶解度为36g).
A.20% B.40% C.26.5% D.36.5%
【答案】C
【解析】解:溶液由溶质和溶剂组成,溶质的质量分数=; 已知20℃时氯化钠的溶解度为36g
那么该温度下50克水中最多溶解氯化钠达到饱和状态,还剩余氯化钠未完全溶解,则所得溶液的溶质的质量分数为:。
故答案为:C.
【变式1-3】某化学兴趣小组在研究碳酸钠的过程中,通过观察与实验(不考虑水分的蒸发),得出的结论正确的一项是
温度/℃
20
30
40
50
60
80
100
溶解度/g
21.8
39.7
48.8
47.3
46.4
45.1
44.7
在不同温度时的溶解度
A.①中溶液的溶质质量分数为21.8%
B.降温时,碳酸钠溶液不一定有晶体析出
C.②中加入氧化钙前、后均为碳酸钠饱和溶液
D.30℃时,碳酸钠饱和溶液的质量一定是139.7g
【答案】B
【解析】A、①中溶液是20℃的饱和溶液,此时碳酸钠的溶解度为21.8g,所以此温度下饱和溶解的质量分数=,故A选项错误;
B、由表中数据可知碳酸钠的溶解度随着温度的升高而增大,因此,若是碳酸钠的饱和溶液,那么降低温度会有晶体析出,但若是不饱和溶液,降温不一定有晶体析出,故B选项正确;
C、②加入氧化钙前,为20℃碳酸钠的饱和溶液;加入氧化钙后,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,该反应消耗了水,但同时该反应会放出大量的热,导致温度升高,温度升高,碳酸钠溶解度增大,因此无法判断是否是饱和溶液,故C选项错误;
D、由表中数据可知30℃时碳酸钠的溶解度为39.7g,即此温度下100g水中最多可以溶解39.7g碳酸钠,但是这不表示碳酸钠饱和溶液的质量一定是139.7g,故D选项错误;
故答案为:B.
题型02 结合溶解度曲线分析溶质质量分数的变化
【典例2】(2025九上·广东湛江期末)甲、乙两种固体的溶解度曲线如右图所示。下列说法中,正确的是
A.20℃时,甲、乙溶液中溶质的质量分数相等
B.40℃时,分别在100 g水中加入50 g甲、乙,所得溶液均为饱和溶液
C.将40℃甲和乙的饱和溶液降温到20℃,析出甲的质量更多
D.20℃时,分别在100 g水中加入50 g甲、乙,再升温至40℃,所得溶液溶质质量分数相同
【答案】B
【解析】A、20℃时甲乙的溶解度相等,所以饱和的甲、乙溶液中溶质的质量分数相等,该说法错误,不符合题意;
B、40℃时甲的溶解度50g,乙的溶解度40g,分别在100g水中加入50g甲、乙,所得溶液均为饱和溶液,该说法正确,符合题意;
C、由于40℃时甲的溶解度大于乙的溶解度,所以将等质量的40℃甲和乙的饱和溶液降温到20℃,析出甲的质量更多,该说法错误,不符合题意;
D、20℃时,分别在100g水中加入50g甲、乙,再升温至40℃,所得溶液溶质质量分数不相同,因为乙没有完全溶解,而甲刚好形成饱和溶液,完全溶解,该说法错误,不符合题意。
故答案为:B.
【变式2-1】为探究硝酸钾的溶解性,进行了如图实验(图1),结合KNO3溶解度曲线(图2)判断,下列说法正确的是
A.①→②,KNO3的溶解度增大
B.②→③,溶液中KNO3的溶质质量分数增大
C.③→④,析出KNO3的质量为14.2g
D.②和④,溶液中KNO3的溶质质量分数是②>④
【答案】B
【解析】200C硝酸钾的溶解度是31.6克,300C时的硝酸钾的溶解度是45.8克。
A、①→②过程温度没变,故KNO3的溶解度不变,该说法错误,不符合题意;
B、②→③过程中升高温度,KNO3的溶解度增大,30℃时KNO3的溶解度为45.8g,故③为硝酸钾的不饱和溶液,②中硝酸钾的质量分数为,③中硝酸钾的质量分数为,故②→③溶液中KNO3的溶质质量分数增大,该说法正确,符合题意;
C、20℃时KNO3的溶解度为31.6g,则③→④析出KNO3的质量为40g-31.6g=8.4g,该说法错误,不符合题意;
D、②和④温度相同,且溶质和溶剂的质量相同,故溶液中KNO3的溶质质量分数是②=④,该说法错误,不符合题意。
故答案为:B.
【变式2-2】“食盐加碘”通常是在氯化钠中加入碘酸钾.如图是氯化钠和碘酸钾的溶解度曲线图.下列说法错误的是( ).
A.氯化钠易溶于水
B.20℃时不可能制得相同质量分数的碘酸钾溶液和氯化钠溶液
C.碘酸钾的溶解度随温度升高而增大
D.20℃时两者的饱和溶液,氯化钠溶液的溶质质量分数大
【答案】B
【解析】A、常温下的物质的溶解度大于10g为易溶物质,而常温下氯化钠负溶解度为36克,故氯化钠易溶于水,该说法正确,不符合题意;
B、20℃时,100克水中分别溶解度5克氯化钠和5克碘酸钾均形成不饱和溶液,而者溶液中的溶质、溶剂的质量相等,溶质的质量分数均相等,故不可能制得相同质量分数的碘酸钾溶液和氯化钠溶液的说法错误,符合题意;
C、碘酸钾的溶解度随温度升高而增大,该说法正确,不符合题意;
D、20℃时氯化钠的溶解度大于碘酸钾的溶解度,故两者的饱和溶液中氯化钠溶液的溶质质量分数大,该说法正确,不符合题意。
故答案为:B.
【变式2-3】某化学兴趣小组通过实验测出了甲、乙、丙三种物质在不同温度下在水中的溶解度,并通过描点法绘制出如图的溶解度曲线图,请根据图示回答问题:
(1)在 ℃时,甲和丙的溶解度相等。
(2)t1℃时,将乙溶液的状态由M点变为N点,方法是 。
(3)t3℃时,将40g甲放入50g水中,充分溶解后所得溶液的溶质质量分数为 。
(4)若甲中含有少量乙,可采用 的方法提纯甲。
(5)将t3℃时甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温至t2℃,所得溶液溶质质量分数由大到小的顺序是 。
(6)t2℃时,将甲物质的不饱和溶液变为饱和溶液,下列说法正确的是______。
A.可以通过升高温度来实现
B.溶质的质量可能不变
C.溶液的质量可能变大
【答案】(1)t2
(2)增加溶剂
(3)37.5%
(4)降温结晶
(5)乙>甲>丙
(6)B;C
【解析】(1)t2℃时甲、丙的溶解度曲线相交于一点,则t2℃时甲和丙的溶解度相等;
(2)t1℃时,N点在乙的溶解度曲线下方,表示该温度下乙是不饱和溶液,M点在乙的溶解度曲线上,表示该温度下乙是饱和溶液;故该温度下,将乙溶液的状态由M点变为N点的方法是:增加溶剂使饱和溶液变成不饱和溶液;
(3)t3℃时,甲的溶解度为60g,即该温度下100g水中最多可溶解60g甲,则该温度下将40g甲放入50g水中,只能溶解30g,所得溶液的溶质质量分数为:;
(4)甲、乙的溶解度均随温度的升高而增加,甲的溶解度受温度影响较大,乙的溶解度受温度影响较小,故若甲中含有少量乙可采用降温结晶的方法提纯甲;
(5)将t3℃时甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温至t2℃,降温后甲、乙的溶解度均减小,均有溶质析出,均是饱和溶液,则该温度下乙的溶质的质量分数大于甲;而丙的溶解度增加,变为不饱和溶液,溶质的质量分数不变在,则为高温时的溶质的质量分数;则在t2℃时的甲乙的饱和溶液的溶质的质量分数均大于t3℃时的丙的溶质的质量分数,故所得溶液溶质质量分数由大到小的顺序是:乙>甲>丙;
(6)将t2℃时甲的不饱和溶液变成饱和溶液可以降温,或者是添加溶质或者是恒温蒸发溶剂。
A、甲的溶解度随温度的升高而增加,升高温度甲的溶解度增加,还是不饱和溶液,该说法错误,不符合题意;
B、t2℃时,将甲物质的不饱和溶液变为饱和溶液,如果采用增加溶质的方法,溶质质量增加,如果采用恒温蒸发溶剂的方法,溶质质量不变,故溶质的质量可能不变,该说法正确,符合题意;
C、t2℃时,将甲物质的不饱和溶液变为饱和溶液,如果采用增加溶质的方法,溶质质量增加,溶液的质量增加,该说法正确,符合题意。
故答案为:BC.
题型03 有关溶液的稀释计算
【典例3】将600 g 40%的氢氧化钠溶液稀释成30%的稀溶液,需要加水
A. 200 g B. 250 g C. 300 g D. 400 g
【答案】A
【解析】解:设需要加水的质量为x,根据稀释前后溶质的质量不变,可得:600g×40%=(600g+x)×30%,x=200g。故选A。
【变式3-1】“84”消毒液是一种常用的高效消毒剂,其有效成分次氯酸钠见光或遇热易分解。现将溶质质量分数为6%的“84”消毒液稀释成溶质质量分数为0.6%的。下列说法正确的是
A. 若配制100g质量分数为0.6%的“84”消毒液,需质量分数为6%的“84”消毒液20g
B. 配制过程中使用的仪器有量筒、胶头滴管、漏斗和玻璃棒等
C. 若量取水时俯视读数,会导致所配制的溶液溶质质量分数偏大
D. 使用“84”消毒液时,用热水稀释效果更好
【答案】C
【解析】A. 若配制100g质量分数为0.6%的“84”消毒液,需质量分数为6%的“84”消毒液 ,说法错误,不符合题意;
B. 配制过程中使用的仪器有量筒、胶头滴管、烧杯和玻璃棒,说法错误,不符合题意;
C. 若量取水时俯视读数,会导致读数偏大,则实际量取水的体积偏小,即水的质量偏小,根据溶质质量分数 ,则会导致所配制溶液的溶质质量分数偏大,说法正确,符合题意;
D. “84”消毒液是一种常用的高效消毒剂,其有效成分次氯酸钠见光或遇热易分解,用热水稀释会使次氯酸钠分解,降低有效成分浓度,从而减弱消毒效果,说法错误,不符合题意。
故选:C。
【变式3-2】实验室将50g溶质质量分数为20%的浓盐酸稀释到200g,稀释后所得溶液中溶质的质量分数为
A. 1% B. 5% C. 10% D. 20%
【答案】B
【解析】根据稀释前后溶液中溶质质量不变,稀释后溶液中溶质质量50g×20%=10g,则稀释后所得溶液中溶质的质量分数为,故选B。
【变式3-3】按要求回答下列问题:
(1) 现有100g质量分数为10%的氯化钠溶液,若使溶液的溶质质量分数增加一倍,应向此溶液中加入氯化钠 _________ g,或蒸发掉水 _________ g;
(2) 将200g质量分数为10%的氯化钠溶液与100g质量分数为25%的溶液混合,则混合溶液的溶质质量分数为 _________。
【答案】 (1) 12.5 50 (2) 15%
【解析】 (1) 设加入氯化钠的质量为 x,则,x=12.5g。设蒸发水的质量为 y,则,y=50g。
(2) 混合前后溶质质量不变,则。
题型04 溶质质量分数结合化学方程式的综合计算
1.大多数在溶液中发生的化学反应,一般参加反应的是溶液中的溶质。所以利用化学方程式列有关反应物、生成物的质量比例式时,要用溶质的质量列比例式,而不能用溶液的质量列比例式。
2.求反应后所得溶液的质量
(1)溶液组成法:溶液质量=溶质质量+溶剂质量,其中溶剂(水)的质量在计算中应注意:
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溶液中溶剂质量之和;
②若反应后有水生成(或反应中消耗了水),则需要加上(或减去)生成(或消耗)水的质量。
(2)质量守恒法:反应后所得溶液的质量=反应之前的物质质量总和-生成气体的质量-生成沉淀的质量。
【典例4】取100g溶质质量分数为8%的烧碱溶液,加入适量溶质质量分数为20%的硫酸铜溶液,恰好完全反应,化学方程式为CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4,求:
(1)反应生成的沉淀总质量。
(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数。(精确到0.1%)
【答案】(1)解:设反应消耗的CuSO4的质量为x,反应生成的Cu(OH)2的质量为y,生成Na2SO4的质量为z
CuSO4
+ 2NaOH
=
Cu(OH)2↓
+ Na2SO4
160
80
98
142
x
100g×8%
y
z
解之得:x =16g,y =9.8g,z =14.2g
因此硫酸铜溶液的质量为:16g÷20% =80g
(2)解:所以,反应后所得溶液中溶质的质量分数为:×100% =8.3%
答:反应生成的沉淀的质量为9.8g;反应后所得溶液中溶质的质量分数为8.3%。
【解析】(1)、设反应消耗的CuSO4的质量为x,反应生成的Cu(OH)2的质量为y,生成Na2SO4的质量为z ,取100g溶质质量分数为8%的烧碱溶液,则氢氧化钠质量为100g×8%,代入化学方程式,列比例式,可得x =16g,y =9.8g,z =14.2g ,因此硫酸铜溶液的质量为:16g÷20% =80g ;
(2)、反应后所得溶液中溶质的质量分数为:×100% =8.3% ;
【变式4-1】化学是一门以实验为基础的自然学科,阳阳同学在实验室用100g一定溶质质量分数的过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,完全反应后,生成氧气的质量与反应时间的关系如图:
(1)反应生成氧气的质量为 g。
(2)二氧化锰起 作用。
(3)计算参加反应的过氧化氢溶液的溶质质量分数(用方程式计算,写出解题过程)。
【答案】(1)3.2
(2)催化
(3)解:设参加反应的过氧化氢溶液中溶质的质量为x。
解得:
则参加反应的过氧化氢溶液的溶质质量分数为
答:参加反应的过氧化氢溶液的溶质质量分数为6.8%。
【解析】(1)由图像可知,反应生成氧气质量为3.2g.
(2)二氧化锰在过氧化氢分解反应中作催化剂,起催化作用。
(3)根据反应生成的氧气质量及方程式中物质间质量关系计算过氧化氢质量,再由溶质质量/溶液质量计算过氧化氢溶液的溶质质量分数分析。
【变式4-2】小明在帮助老师整理试剂时,发现一瓶标签受损的稀盐酸。为测定该稀盐酸的溶质质量分数,进行了如图实验。(已知:)
(1)完全反应时,生成二氧化碳的质量为 g。
(2)计算该稀盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
(3)若要将50g质量分数为10%的盐酸稀释为质量分数为2%的盐酸,需加水的质量为 g。
【答案】(1)8.8
(2)解:设100g该稀盐酸中溶质的质量为x
x=14.6g
该稀盐酸的溶质质量分数为:
答:该稀盐酸的溶质质量分数为14.6%
(3)200
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则生成二氧化碳的质量为:50g+100g-141.2g=8.8g;
(2) 解:设100g该稀盐酸中溶质的质量为x
x=14.6g
该稀盐酸的溶质质量分数为:
答:该稀盐酸的溶质质量分数为14.6%
(3)解:设需要加水的质量为y,根据稀释前后溶质的质量不变,可得:,y=200g。
答:需加水的质量为200克。
【变式4-3】生铁是由铁和碳组成的合金。某化学兴趣小组的同学为了测定某稀盐酸中溶质的质量分数,取一定量的该生铁样品,分四次加入稀盐酸200g,充分反应后,实验数据如下:
次数
1
2
3
4
稀盐酸质量/g
50
50
50
50
氢气质量/g
0.2
m
0.2
0.1
请根据有关信息完成下列问题:
(1)m=_____。
(2)该稀盐酸中溶质的质量分数。(请写出计算过程,计算结果精确到0.1%)
【答案】(1)0.2
(2)设:稀盐酸溶质质量分数为x。
答:稀盐酸溶质质量分数14.6%。
【解析】(1)由第1次、第3次的数据分析加50g稀盐酸生成0.2g氢气,第四次生成0.1g氢气是因为铁不足,故第二次甲50g稀盐酸也生成0.2g氢气,故填:0.2。
(2)设:稀盐酸溶质质量分数为x。
答:稀盐酸溶质质量分数14.6%。
题型05 配制一定溶质质量分数的溶液的实验过程
1.用固体配制溶液(以用氯化钠固体配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液为例)
步骤
操作
计算
按照配制要求计算出所需溶质氯化钠和溶剂水的质量,再根据密度计算出水的体积
称量
用托盘天平称量所需的氯化钠,并将称好的氯化钠放人烧杯中
量取
用量筒量取所需体积的水。在选择量筒时,要选择最大量程等于或稍大于量取数值的量筒,以确保精确性。读数时视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平
溶解
把水倒入盛有氯化钠的烧杯中,用玻璃棒搅拌,使氯化钠充分溶解。溶解必须在烧杯中进行,一定不能在量筒中配制溶液
装瓶
贴标签
把配制好的溶液装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签,标签上应标明试剂名称和溶液中溶质的质量分数,放到试剂柜中,标签向外
2.用浓溶液配制稀溶液
计算
按照配制要求计算所需浓溶液和水的质量,再根据密度计算水的体积
量取
用量筒分别量取所需体积的浓溶液和水
混匀
将浓溶液和水倒入烧杯中,用玻璃棒搅拌,使溶液混合均匀
装瓶贴标签
把配制好的溶液装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签,标签上应标明试剂名称和溶液中溶质的质量分数,放到试剂柜中,标签向外
【典例5】在“配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液”实验中, 下列说法不正确的是
A. 用图A所示仪器进行实验时还缺少的玻璃仪器是玻璃棒
B. 按图B的操作称取氯化钠, 氯化钠实际质量为12g
C. 按图C量取液体的体积, 则配制的溶质质量分数偏大(其它操作正确)
D. 按图D向试剂瓶中转移配制好的溶液, 其操作正确
【答案】D
【解析】A、用固体配制一定溶质质量分数的溶液, 实验步骤及所需仪器是: 计算、称量 (托盘天平、药匙)、量取 (量筒、胶头滴管)、溶解 (烧杯、玻璃棒)、装瓶贴标签 (试剂瓶), 故用图A所示仪器进行实验时还缺少的玻璃仪器是玻璃棒, 不符合题意;
B、 用托盘天平称量物品时, 左盘质量=右盘质量+游码质量, 即砝码质量=氯化钠质量+游码质量, 则氯化钠质量=10g+5g-3g=12g, 不符合题意;
C、 按图C量取液体的体积, 会导致量取水的体积偏小, 则配制的溶质质量分数偏大, 不符合题意;
D、 向试剂瓶中转移配制好的溶液, 试剂瓶应倾斜, 烧杯口应紧挨试剂瓶口, 瓶塞应倒放, 图中瓶塞未倒放, 图中操作错误, 符合题意。
故选D。
【变式5-1】关于配制一定溶质质量分数氯化钠溶液的下列说法正确的是
A. 实验步骤是:计算、称量、溶解、贴签保存
B. 实验所需主要仪器:量筒、烧杯、玻璃棒、药匙
C. 用量筒量取水时俯视读数会导致溶液溶质质量分数减小(称取氯化钠质量准确)
D. 将最后刷洗烧杯的水也倒入保存溶液的试剂瓶
【答案】A
【解析】A、配制一定溶质质量分数氯化钠溶液的标准步骤为计算、称量、溶解、装瓶贴签,A正确;
B、 主要仪器还应包括天平,用于称量氯化钠,以及胶头滴管,搭配量筒量取最后1-2mL的水,B错误;
C、 俯视量筒读数,读数偏大,导致实际水量偏小,溶质质量分数偏大,C错误;
D、 刷洗烧杯的水倒入会增加溶剂体积,使溶质质量分数偏低,D错误。
故选A。
【变式5-2】实验室用蔗糖配制50g质量分数为6%的蔗糖溶液。下列说法不正确的是
A. 所需蔗糖的质量为3g
B. 蔗糖放在托盘天平的左盘称量
C. 量水时仰视读数会使溶液的溶质质量分数偏大
D. 所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒等
【答案】C
【详解】A、蔗糖质量=50g×6%=3g,正确;
B、 托盘天平使用遵循“左物右码”,蔗糖应放左盘,正确;
C、 仰视量筒读数使实际水量偏大,溶液质量增加,溶质质量分数偏小,错误;
D、 配制溶液所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒等,正确。
故选C。
【变式5-3】配制50 g质量分数为6%的NaCl溶液,并用该溶液配制质量分数为3%的稀溶液,可能用到的仪器如图。下列说法正确的是
A. 稀释3%的溶液选择仪器②③④⑤
B. 将NaCl固体倒入量筒中溶解
C. 量取水时仰视读数,所配稀溶液浓度偏大
D. 稀释时,用量筒量取48.5 mL水
【答案】A
【解析】A、用浓溶液配制稀溶液,实验步骤及所需仪器为:计算、量取(量筒、胶头滴管)、混匀(烧杯、玻璃棒),装瓶贴标签,故稀释3%的溶液选择仪器②③④⑤,符合题意;
B、 应将氯化钠固体倒入烧杯中溶解,量筒通常用于量取一定体积的液体,不能溶解固体,不符合题意;
C、 量取水时仰视读数,读取数值小于实际数值,会导致量取水的体积偏大,溶质质量分数偏小,不符合题意;
D、 解:设稀释时需要加水的质量为x,根据稀释前后溶质的质量不变,可得:50g×6% = (50g + x)×3%,x = 50g,故稀释时,要用量筒量取50mL水,不符合题意。
故选A。
题型06 配制一定溶质质量分数的溶液的误差分析
配制一定溶质质量分数溶液的误差分析
根据可知:
溶质质量增大或溶剂质量减小→溶质质量分数偏大,反之,则溶质质量分数偏小。
误差原因
影响
溶质质量
溶剂质量
溶质质量分数
试剂含杂质
偏小
不变
偏小
称量
试剂与砝码放反
未使用游码
不变
不变
不变
使用游码
偏小
不变
偏小
量取
仰视读数
不变
偏大
偏小
俯视读数
不变
偏小
偏大
溶解
称量好的试剂未全部转移至烧杯中
偏小
不变
偏小
往烧杯中倒水时,有少量水溅出
不变
偏小
偏大
溶解用的烧杯未干燥
不变
偏大
偏小
装瓶
少量溶液溅出
按相同比例减小
不变
【典例6】实验室配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液时,下列操作会导致所配溶液的溶质质量分数偏小的是 ① 称量的氯化钠固体中含有不溶性杂质 ② 用量筒量取水时仰视读数 ③ 往烧杯中加水时有水洒出 ④ 将配制好的溶液装入试剂瓶后,烧杯内有溶液残留
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④
【答案】A
【解析】 ① 称量的氯化钠中含有不溶性杂质,实际溶质质量偏小,导致溶质质量分数偏小; ② 量取水时仰视读数,实际取水体积偏大,溶剂质量偏大,导致溶质质量分数偏小; ③ 加水时有水洒出,溶剂质量偏小,导致溶质质量分数偏大; ④ 烧杯内有溶液残留,对溶质质量分数无影响。
故选A。
【变式6-1】实验室配制50g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液,配制过程如下图所示。下列相关说法正确的是
1 制成该溶液所需的溶质与溶剂的质量比为1:9
2 固体氯化钠可以直接放在托盘天平的左盘上称量
3 配制溶液的步骤为计算、称量、量取、溶解
4 用量筒量取时,若俯视读数,可能会导致所配溶液溶质质量分数偏小
5 药品与砝码位置放反了,可能会导致所配溶液溶质质量分数偏小
6 装瓶时,有少量溶液洒出,会导致所配溶液溶质质量分数偏大
A.②③⑥ B.①③ C.②④⑥ D.①④⑤
【答案】B
【解析】①配制50g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液需要氯化钠的质量为50g×10%=5g,需要水的质量为50g−5g=45g,则制成该溶液所需的溶质与溶剂的质量比为5g:45g=1:9,正确;
②托盘天平要遵循左物右码的使用原则,称量氯化钠固体时,应在两个托盘上各放一张干净的大小相同的纸片,然后把药品放在纸上称量,错误;
③配制溶液的步骤为计算、称量、量取、溶解,正确;
④用量筒量取时,若俯视读数,会导致读数偏大,则实际量取水的体积偏小,即水的质量偏小,根据,则会导致所配溶液的溶质质量分数偏大,错误;
⑤配制50g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液需要氯化钠的质量为50g×10%=5g,不需要使用游码,则药品与砝码位置放反了,不会影响实际称量的氯化钠质量,则不会影响所配溶液的溶质质量分数,错误;
⑥装瓶时,有少量溶液洒出,由于溶液具有均一性,所以不会影响所配溶液的溶质质量分数,错误; 综上可知,说法正确的是①③,
故选:B。
【变式6-2】配制100g 0.9%的生理盐水,下列操作会导致溶质质量分数偏大的是
A. 量取水时,仰视读数
B. 将配好的溶液倒入细口瓶时,瓶中原来就有水
C. 少量水留在量筒中
D. 将配好的溶液倒入细口瓶时,有部分溅出
【答案】C
【解析】 A. 量取水时,仰视读数,会导致量取的水的体积偏大,即溶剂质量偏大。根据溶质质量分数公式,溶质质量不变,溶剂质量偏大,会导致溶质质量分数偏小,故不符合题意。
B. 将配好的溶液倒入细口瓶时,瓶中原来就有水,会使溶液质量偏大,溶质质量不变,根据溶质质量分数公式,会导致溶质质量分数偏小,故不符合题意。
C. 少量水留在量筒中,会导致实际量取的水的体积偏小,即溶剂质量偏小。溶质质量不变,溶剂质量偏小,根据溶质质量分数公式,会导致溶质质量分数偏大,故符合题意。
D. 溶液具有均一性,将配好的溶液倒入细口瓶时,有部分溅出,溶质质量分数仍然不变,故不符合题意。 故选:C。
【变式6-3】具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。利用下图所示仪器进行“一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制”的实验:
(1)配制过程的操作如上图所示,正确的操作顺序是 。其中在b操作中玻璃棒的作用是 (填“引流”或“加快溶解”)。
(2)配制50g溶质质量分数为3%的氯化钠溶液,需要固体氯化钠的质量为 g。将配制好的溶液(实际)装瓶、贴标签,在下图所示的标签中填上相应的内容 。
(3)经检测,所配制的溶液溶质质量分数偏大,可能原因是 (填序号)。
①氯化钠固体不纯 ②称量时,砝码端忘垫质量相同的纸片
③量取水时仰视读数 ④量取水时俯视读数
【答案】(1)ceadb;加快溶解
(2)1.5;
(3)④
【解析】(1)配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液,主要实验步骤为:计算、量取、溶解、装瓶贴标签,故实验顺序为:ceadb;b操作是溶解氯化钠,用玻璃棒搅拌为了加快氯化钠的溶解速率;
(2)配制50g溶质质量分数为3%的氯化钠溶液,所需氯化钠50g×3%=1.5g;试剂瓶上标签的内容是溶液名称和溶质质量分数,如图: ;
(3)①氯化钠固体仍然不纯,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;
②称量时砝码端忘垫质量相同的纸片,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;
③取水时,仰视读数,读数比实际液体体积小,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;
④量取水时俯视读数,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;
故选④。
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