内容正文:
课题3 溶质的质量分数
第九单元 溶液
理解溶质的质量分数的概念及其计算公式
01
理解饱和溶液的溶质质量分数与溶解度的关系
02
【学习目标】
掌握有关溶液的配置和溶液的稀释问题的计算
03
掌握与溶液相关的化学方程式的计算
04
【导入新课】
根部细胞内液体的浓度 > 营养液的浓度,植物才能吸水
【实验9-7】在三个烧杯中各加入 0.1g、 0.5g、 2g固体硫酸铜,然后分别加入20mL水。
试管
编号 溶液颜色比较 溶剂
质量/g 溶质
质量/g 溶液
质量/g
1
2
3
浅
较深
最深
通过颜色的深浅只能粗略的判断溶液的浓度
体积分数
质量分数
摩尔浓度
浓度
(含量)
【导入新课】
质量分数
碳酸钙中钙元素的质量分数____________________________________
石灰石中碳酸钙的质量分数____________________________________
石灰石中钙元素的质量分数(杂质不含钙元素) _____________________________________
A中B的质量分数(A包含B)=B的质量/A的质量╳100%
钙元素的质量/碳酸钙的质量╳100%
碳酸钙的质量/石灰石的质量╳100%
钙元素的质量/石灰石的质量╳100%
某溶液中溶质的质量分数?
【导入新课】
一、溶质的质量分数
概念:溶质的质量分数是表示溶液浓度的一种方式,是溶质质量与溶液质量的百分比。
质量分数越大,浓度越______,质量分数越小,浓度越______。
浓
稀
一、溶质的质量分数
【实验9-7】在三个烧杯中各加入 0.1g、 0.5g、 2g固体硫酸铜,然后分别加入20mL水。
试管
编号 溶液颜色比较 溶剂
质量/g 溶质
质量/g 溶液
质量/g 溶质的质量分数
1
2
3
20
20
20
0.1
0.5
2
20.1
20.5
22
0.50%
2.44%
9.09%
浅
较深
最深
溶剂质量相同时,溶质质量越大,质量分数越大,溶液浓度越大。
一、溶质的质量分数
【实验9-8】在室温下,根据下表规定的质量配制氯化钠溶液,观察现象(能否全部溶解),并计算溶液中溶质的质量分数。
溶质质量/g 溶剂质量/g 现象 溶液质量/g 溶质的质量分数
10
90
20
80
100
100
NaCl溶解
NaCl溶解
10%
20%
溶液质量相同时,溶质质量越大,质量分数越大,溶液浓度越大。
思考与讨论
已知20 oC时,NaCl的溶解度是36g。有人说:“20 oC时NaCl的饱和溶液中溶质的质量分数为36%。”这种说法正确吗?为什么?
m质
m液
=
溶质的质量分数
×100%
s
=
溶质的质量分数
×100% =
s+100g
36g
136g
×100% < 36%
饱和溶液:m质:m剂:m液=s:100g:(s+100g)
二、饱和溶液的质量分数与溶解度的关系
饱和溶液:
s
s+100g
=
溶质的质量分数
所有溶液:
推理:①若溶解度相等,则饱和溶液的溶质质量分数______;
溶解度越大,则饱和溶液的溶质质量分数______。
②同温时,同种溶质的饱和溶液浓度_______。
③同温时,同种溶质的饱和溶液比不饱和溶液浓度更____。
相同
越大
相等
大
二、饱和溶液的质量分数与溶解度的关系
例1:如图为甲乙两物质的溶解度曲线。
根据溶解度曲线可知:
①30oC时,甲乙两物质的溶解度大小______;
②30oC时,甲乙两物质的饱和溶液的溶质
质量分数大小________。
甲>乙
甲>乙
③30oC时,相同质量的甲乙两物质的饱和溶液中溶质的质量大小____;溶剂的质量大小________。
甲>乙
甲<乙
二、饱和溶液的质量分数与溶解度的关系
例2:如图为物质A的溶解度曲线。
若将A的饱和溶液从t1升高至t2,溶液是_______溶液,溶剂_____,溶质_____,溶质的质量分数______。
若将A的饱和溶液从t2降温至t1,溶液是_______溶液,溶剂_____,溶质_____,溶质的质量分数______。
不饱和
不变
饱和
不变
不变
不变
减小
减小
改变温度使饱和溶液变成不饱和溶液,溶质的质量分数______;
改变温度使饱和溶液析出晶体,溶质的质量分数______。
不变
减小
温度/oC
S/g
A
t1
t2
二、饱和溶液的质量分数与溶解度的关系
例3:如图是A、B、C三种固体物
质的溶解度曲线,请回答下列问题:
t2oC时,A、B、C饱和溶液的质
量分数由大到小的顺序是___________;
(2) 将t2oC时A、B、C三种物质的
饱和溶液降低温度到t1oC时,这三
种溶液中溶质质量分数由大到小的
关系是___________。
A>B>C
B>A>C
课堂练习
如图是A、B、C三种物质的溶解度曲线,据图
回答:
(1)t1oC时A、B、C三种物质的饱和溶液的质量
分数由大到小的顺序是____________。
(2)t1oC时35gA物质加入到50g水中不断搅拌,
形成的溶液质量是________g
(3)将t2oC时A、B、C三种物质饱和溶液的温度
降温到t1oC时,三种溶液的溶质质量分数由大到小
是________。
(4)当B的饱和溶液中含少量A时,通过________提纯B。
B>C>A
60
B>C>A
蒸发结晶
2. 如图是a、b、c三种物质的溶解度曲
线,下列叙述正确的是( )
A a的溶解度比c大
B a中有少量的b可采用降温结晶的方法
提纯
C t2oC时,a、b两种物质饱和溶液中
溶质的质量一定相等
D 将t2oC时a、b、c的饱和溶液降温至
t1oC,所得溶液中溶质质量分数由大到
小的顺序是_______________
B
b>a>c
三、溶液的配制
例1:在农业生产中,可利用质量分数为16%的氯化钠溶液选种。现要配制150kg这种溶液,需要氯化钠和水的质量各是多少?
= 150kg × 16%
= 24kg
m溶质 = m溶液 × 溶质的质量分数
解:
m溶剂 = m溶液 - m溶质
=150kg - 24kg
=126kg
答:需要氯化钠24kg;需要水126kg。
三、溶液的配制
练习:实验室需要配制100g 5%的氯化钠溶液,需要多少克氯化钠?多少克水?
= 100g × 5%
= 5g
溶质质量 = 溶液质量 × 溶质的质量分数
解:
溶剂质量 = 溶液质量 - 溶质质量
=100g - 5g
=95g
答:需要氯化钠5g;需要水95g。
四、溶液的稀释
例2:化学实验室有质量分数为98%的浓硫酸,现需要用较稀的硫酸溶液进行实验。要把50g上述浓溶液稀释为质量分数为20%的硫酸,需要水的质量是多少?
解题依据:稀释前后,溶质的质量不变。
稀释前溶液质量×质量分数=稀释后溶液质量×质量分数
解:设稀释后溶液的质量为x
50g×98%=x×20%
x=245g
水的质量=稀释后溶液的质量-原溶液的质量
=245g-50g=195g
答:需要水的质量为195g。
四、溶液的稀释
练习:实验室需要100g 15%的稀硫酸,需要98%的浓硫酸多少克?需要加水多少克?
解:设需要浓硫酸的质量为x
x×98%=100g×15%
x=15.3g
水的质量=稀释后溶液的质量-原溶液的质量
=100g-15.3g=84.7g
答:需要98%的浓硫酸15.3g;需要加水84.7g。
五、根据化学方程式的计算
1. 求反应前某溶液的溶质质量分数
例题:实验室用34g过氧化氢溶液和1g二氧化锰混合制取氧气,剩余物质的总质量变化如图。请计算:
(1)反应生成氧气的质量为________g。
(2)该过氧化氢溶液中溶质的质量分数。(请写出计算过程)
溶质的质量分数=m溶质/m溶液×100%
五、根据化学方程式的计算
2. 求反应后溶液中某溶质的质量分数
例题:向盛有22.3g Na2CO3样品(杂质不溶于水,不参与反应)的烧杯中加入稀盐酸的质量与产生气体的关系如图:
求:(1)完全反应后,产生二氧化碳气
体质量。
(2)恰好完全反应时,所得溶液中溶质
的质量分数为多少?
组成法:m溶液=m溶剂+m溶质
整体法:m溶液=反应前总质量-生成气体质量-难溶固体质量
①未反应完全的不溶固体;
②未溶解的杂质;
③反应生成的沉淀。
五、根据化学方程式的计算
3. 反应物过量问题
例题:为测定生铁中单质铁的质量分数,先后进行了四次实验,实验数据记录如下表(每次实验反应充分)
第1次 第2次 第3次 第4次
所取生铁的质量/g 10 10 10 10
所加稀硫酸的质量/g 25 50 75 100
生成氢气的质量/g 0.1 0.2 0.3 0.35
根据实验数据,试分析并计算:①生铁中单质铁的质量分数;②所用稀硫酸的溶质质量分数。
求某反应物在样品中的质量分数时,该反应物必须反应完全。
$