9.3 溶质的质量分数题型专练--2026-2027学年九年级化学人教版下册
2026-10-13
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内容正文:
人教版(2024)九年级下册 9.3 溶质的质量分数 题型专练
【题型1】有关溶液浓缩、稀释的计算
【典例】有w g溶质质量分数为5%的硝酸钾溶液,若将其溶质质量分数变为10%,可以采用的方法是( )
A.蒸发掉溶剂的
B.加入w g的硝酸钾
C.蒸发掉 g溶剂
D.加入w g的硝酸钾
【举一反三1】下列关于溶液的说法中,正确的是( )
A.某温度下的饱和溶液不能再溶解任何物质
B.溶液中有晶体析出时,溶质质量减小,则溶质质量分数一定减小
C.溶液具有均一性和稳定性,是因为溶液中各种粒子都静止不动
D.溶液对于自然界中的生命活动和人类生产活动具有重要意义
【举一反三2】某化学兴趣小组同学在清理实验室时发现一瓶浓盐酸,标签如图。根据标签计算。
(1)这瓶浓盐酸的质量为_______________g。
(2)现要配制3 800 g溶质质量分数为10%的稀盐酸,需要溶质质量分数为38%的浓盐酸的质量为________g,需要这种浓盐酸___________瓶。
【举一反三3】实验室中盛装还未使用的浓硫酸试剂瓶上的标签如图所示,根据有关信息计算:
(1)从该试剂瓶中取出50 g浓硫酸,取出溶液中的溶质质量分数是 。
(2)要把50 g该浓硫酸稀释为质量分数为10%的硫酸,需要水的质量是多少?
【举一反三4】食醋中一般含有3%~5%的醋酸,醋酸又叫乙酸(CH3COOH),是无色有刺激性气味的液体,能溶于水。现在有含醋酸4%的食醋200 g,小明同学用含醋酸4%的食醋配制2%的醋酸溶液,需要加水的质量是多少?最后配制出的2%的醋酸溶液是多少克?
【题型2】溶质质量分数、溶解性和溶解度的关系
【典例】如图所示是A、B、C三种物质的溶解度曲线,下列正确的是( )
A.t1 ℃时,三种固体物质的溶解度最大的是A
B.t2 ℃时,将30克A物质放入50克水中,所得溶液的质量为80 g
C.t2 ℃时,若将等质量的A、B、C三种物质配制成饱和溶液,需溶剂最多的物质是C
D.t1 ℃时,取等质量的A、C饱和溶液分别置于甲、乙两支试管中,如图2所示。在大烧杯中加入一定质量的氢氧化钠固体溶解后,A、C溶液的溶质质量分数的大小关系是A=C
【举一反三1】如图1是甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线,图2是对某物质的饱和溶液进行实验时的变化情况,下列描述不正确的是( )
A.t1 ℃时,乙、丙两种物质的饱和溶液的溶质质量分数一定相等
B.提纯固体甲(含少量固体乙),可采取冷却热饱和溶液结晶的方法
C.t3 ℃时,将甲、丙两种物质的饱和溶液降温至t2 ℃,则两种溶液中溶质的质量分数:甲=丙
D.如图2滴入水后,饱和溶液变浑浊,则该饱和溶液的溶质是丙
【举一反三2】t1 ℃时,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入到各盛有100 g水的两个烧杯中,充分搅拌后现象如图1所示,硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图2所示。
(1)烧杯②中的上层清液是否达到饱和状态? (填“是”“否”或“无法判断”);
(2)烧杯①中溶解的溶质是 (写名称或化学式);
(3)将t1 ℃时50 g硝酸钾的饱和溶液稀释成10%的溶液,需加水 g;
(4)关于图1中烧杯内的物质,下列说法正确的是 。
A.烧杯①内溶液中溶质的质量分数>烧杯②内上层清液中溶质的质量分数
B.蒸发一定量的水,两烧杯中都一定有固体析出
C.将两个烧杯中的溶液混合,充分搅拌后,烧杯中一定还有剩余固体
D.将温度升高到t2 ℃,两烧杯内溶液中溶质的质量分数相等(不考虑水的蒸发)
【举一反三3】如表是 NaCl和KNO3在不同温度时的溶解度,回答问题。
(1)从含有少量硝酸钾的氯化钠溶液中提纯氯化钠,可采用的方法是________________________。
(2)若图甲为KNO₃和NaCl 的溶解度曲线,根据表格信息,可以推知________________________。
A. a表示 KNO3的溶解度曲线
B. t的取值范围是20~30
C.30 ℃时,KNO₃饱和溶液的溶质质量分数一定大于NaCl溶液的溶质质量分数
D.40 ℃时,100 g KNO₃饱和溶液中含有63.9 g KNO₃
E.将60 ℃时KNO₃和NaCl的饱和溶液,降温至20 ℃,析出晶体的质量KNO₃>NaCl
(3)20 ℃时,将m g NaCl不饱和溶液平均分为三份,并分别进行如图乙所示操作:
据此分析,x=________, m g NaCl不饱和溶液中水的质量为________ g。
【举一反三4】NaCl、KNO3的部分溶解度数据如表:
(1)20 ℃时,KNO3的溶解度是 。
(2)在40 ℃~60 ℃范围内,NaCl和KNO3这两种物质饱和溶液的溶质质量分数 相等。(填“可能”或者“不可能”)
(3)从含有84.5 gKNO3和9 gNaCl的混合物中提纯KNO3不考虑实验过程中的损耗,进行如图实验。
①最终得到KNO3固体的质量为 。
②对整个实验过程分析正确的是 。
A.若溶液1直接降温至20 ℃,析出KNO3的质量变少
B.溶液2为KNO3的饱和溶液
C.为得到更多纯净的KNO3固体,溶液3最多还可以恒温蒸发25 g水
D.上述方法能将NaCl和KNO3完全分离
【题型3】溶质质量分数的综合计算
【典例】小云在配制硝酸钾溶液时得到如表所示的数据,据此分析下列说法正确的是( )
序号
温度/℃
水的质量/g
加入硝酸钾的质量/g
所得溶液的质量/g
①
10
100
40
120.9
②
60
100
40
140
A. 10℃时硝酸钾的溶解度为40g
B. ②所得溶液一定是60℃时硝酸钾的饱和溶液
C. 若通过加热将①中剩余硝酸钾全部溶解,则溶液中溶质的质量分数与加热前相同
D. 若将②所得溶液降温至10℃,则溶液中溶质的质量分数会变小
【举一反三1】把5 g食盐溶解在120 g水中,所得溶液中溶质的质量分数为( )
A.4%
B.4.2%
C.4.4%
D.5%
【举一反三2】KCl在不同温度时的溶解度如下表所示。为探究KCl固体在水中的溶解情况,40℃时进行如图所示的操作(忽略水的蒸发)。下列说法错误的是( )
温度/℃
20
40
90
溶解度/g
34
40
54
A.操作中玻璃棒的作用是加快溶解速率
B.降温到20℃时不会析出固体
C.40℃时烧杯中溶液溶质的质量分数为30%
D.40℃时烧杯中溶液为不饱和溶液
【举一反三3】甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线如图所示。据图回答:
(1)20 ℃时,甲、乙、丙三种物质的溶解度从大到小的排列顺序为________;
(2)50 ℃时,50 g乙物质加入到100 g水中,充分搅拌后,所得溶液中溶质质量分数为________(精确到0.1%);
(3)50 ℃时,将等质量的甲、乙、丙三种物质的饱和溶液同时降温至0 ℃时,析出晶体最多的是________,所得溶液中溶质质量分数最小的是________。
【举一反三4】实验室有一瓶标签破损的硫酸铜溶液如图所示,为测得其溶质质量分数,兴趣小组同学取80g硫酸铜溶液放入烧杯中,向其中加入铁粉,恰好完全反应时消耗铁粉5.6g。请计算:
(1)该硫酸铜溶液的溶质质量分数。
(2)这瓶硫酸铜溶液中溶质的质量是________g。
【举一反三5】电解水时经常加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强水的导电性。兴趣小组的同学在实验室做电解水实验时,向83.6 g水中加入20 g10%的氢氧化钠溶液,接通直流电源,收集到0.4 g氢气后停止实验。
(1)计算该过程中消耗的水的质量。(请将计算过程写在答题卡上)
(2)20 g10%的氢氧化钠溶液中溶质的质量为 g。电解实验结束后,剩余溶液中氢氧化钠的质量分数为 。
【题型4】溶质质量分数公式运用
【典例】对10%的氢氧化钠溶液含义的解释不正确的是( )
A.100g水中溶解有10g氢氧化钠
B.10g溶液中含有1g氢氧化钠
C.溶液中溶质与溶剂的质量比为1∶9
D.取出部分溶液,溶质质量分数不变
【举一反三1】医院里常用溶质质量分数为5%的过氧化氢(H2O2)溶液清洗受伤病人的伤口。若要配制600g质量分数为5%的过氧化氢溶液,需要质量分数为30%的过氧化氢溶液的质量为( )
A. 30g
B. 100g
C. 200g
D. 400g
【举一反三2】20 ℃时,根据某固体物质在不同质量的水中达到饱和状态时所溶解的质量,绘制成如图所示图像。
①20 ℃时,100g水最多溶解该固体物质______________g。
②C点所对应的溶液是_______(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
③图中A、B、C、D四点所对应的溶液溶质质量分数大小关系为______________(用含A、B、C、D的关系式表示)。
【举一反三3】 “逐梦”学习小组同学在实验室中配制食盐溶液。在20 ℃时,取10 g食盐加入40 mL水中,充分搅拌,食盐完全溶解。
(1)所得溶液中的溶质为________(填名称),请计算该溶液的溶质质量分数________(水的密度为1.0 g/mL,请写出计算过程)。
(2)向上述溶液中再加入5 g食盐,充分搅拌,有部分固体未溶解,该溶液为氯化钠的 ________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。可将未溶解的固体溶解的方法有________(任写一条)。
(3)食盐溶液中的微观粒子有________________(填符号)。
【题型5】配制一定溶质质量分数的溶液
【典例】实验室配制100g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液时,下列原因会导致溶质质量分数偏大的是( )
A.用量筒量取水时仰视读数
B.配制好的溶液装瓶时有少量洒出
C.氯化钠固体不纯
D.向烧杯中加水时有水洒出
【举一反三1】某同学梳理归纳了以下知识:①硬水通过活性炭吸附后可变为软水②二瓶气体元素组成相同、各元素的质量分数相同,则它们的化学性质一定相同③离子是带电的粒子,所以带电的粒子一定是离子④配制6%的氯化钠溶液,量取水时,俯视量筒刻度会使所配氯化钠溶液质量分数偏高⑤所谓“低碳”就是较低二氧化碳的排放⑥除去铜粉中混有的少量炭粉,可采用在空气中灼烧混合物的方法,其中正确的个数有( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
【举一反三2】配制0.5%的高锰酸钾溶液100g,下列方法正确的是( )
A.称取0.5g高锰酸钾溶于100g水中
B.称取5g高锰酸钾溶于995g水中
C.称取0.5g高锰酸钾溶于99.5g水中
D.称取50g高锰酸钾溶于950g水中
【举一反三3】物质的分散在生产生活中具有重要的应用。
(1)配制汽水时,需要将蔗糖、柠檬酸等物质加入水中,其中能以分子的形式分散到水中的物质是 。
(2)利用洗洁精、汽油去清洗油污都利用了物质分散的原理,其中能发生溶解作用的物质是 。
(3)配制100 g溶质质量分数为3.5%的氯化钠溶液,操作过程如图所示:
①需要固体氯化钠 g;量水时应选 (选“50”或“100”) mL量筒。
②配制上述溶液的正确操作顺序是 (用字母表示)。
【举一反三4】水是一种重要的资源。
(1)浓度为18%的MgCl2液喷洒路面可融雪防尘。
①MgCl2溶液喷洒路面可以融雪,其原理是 。
②实验室配制50 g18%的MgCl2溶液,需称取 gMgCl2固体,量取水时,应选择的量筒规格是 mL。
③溶解操作中需要的仪器有 和玻璃棒,其中玻璃棒的作用是 。
④已知:20 ℃时,MgCl2溶解度为54.6 g。现向100 g水中逐渐加入MgCl2,在图1中画出溶液的质量随加入MgCl2质量的变化关系图。
(2)图2为水厂用大运河水生产自来水的部分流程。
①pH为8时,硫酸铝的混凝效果最好。为适当提高水的pH,可加入下列物质中的 (填字母),进行调节。
a.NaOH
b.Ca(OH)2
c.H2SO4
②过滤池中装有石英砂(细石英砂在上,粗石英砂在下),可滤去池水中的难溶性杂质。过滤池底部会铺有多个水洗喷头,可对过滤池中的石英砂进行反冲洗,反冲洗的主要目的是 。
③杀菌池中,氯气(Cl2)溶于水后生成具有消毒属性的次氯酸(HClO)和盐酸,反应的化学方程式为 。
(3)水体中氮元素(以、NH形式存在)含量偏高,会引起水体的富营养化。密闭容器中的H2可在金属铂(Pt)、铜(Cu)、铱(Ir)的催化下,高效地将液体中的硝态氮()转化为N2以降低含氮量,图3为工作原理的示意图。
①气体中发生的化学反应方程式为 。
②若导电基体上的Pt颗粒增多,不利于降低水体中的含氮量,理由是 。
③请据图描述:在液体中,H2将转化为N2O的过程 。
④保护大运河,人人都是行动者,请写出一条保护大运河流域生态的措施: 。
【举一反三5】实验能展现化学的魅力,也是重要的学科素养。
(1)实验室制取CO2是学生必做实验,其主要步骤有:
A.制取气体
B.检查装置气密性
C.清洁与整理
D.填装药品
①该实验正确的操作顺序为 (填字母,下同)。
②检查装置气密性时,若气密性良好,会出现如图中的 。
(2)实验室用氯化钠固体配制50 g质量分数为6%的氯化钠溶液。
①溶解时玻璃棒的作用是 ,量取水时应选用 (填字母)mL规格的量筒。
A.25
B.50
C.100
②称量氯化钠时,误将氯化钠放在右盘(未使用游码),若其他操作都正确,配制所得溶液的溶质质量分数 (填“<”“>”或“=”)6%。
【题型6】溶质质量分数与溶解度曲线、表格或实物图综合题
【典例】NaCl和Na2SO4的溶解度表及溶解度曲线如下。下列说法正确的是( )
A.甲为NaCl
B.T1 ℃应介于40 ℃~50 ℃
C.甲、乙饱和溶液从T3 ℃降温到T2 ℃溶质的质量分数:甲变大、乙变小
D.等质量的NaCl、Na2SO4饱和溶液从T1 ℃升温到T3 ℃,要使两溶液均达饱和,则加入Na2SO4的质量大于NaCl的质量
【举一反三1】几种固体的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A. 23℃时,硝酸钾和氯化钠溶液中溶质的质量分数相等
B. 升高温度,固体的溶解度都增大
C. 盐湖地区“冬天捞碱(Na2CO3)”利用了降温结晶的原理
D. 40℃时,将40g硝酸钾加入50g水中,充分溶解后所得溶液为不饱和溶液
【举一反三2】如图是硝酸钾的溶解度曲线,如图是硝酸钾溶解和结晶的过程。下列说法正确的是 。
A.硝酸钾的溶解度是31.6 g
B.b点对应的溶液比a点对应的溶液所含溶质多32.3 g
C.40 ℃时,烧杯中硝酸钾充分溶解后所得溶液为不饱和溶液
若要使烧杯中固体继续溶解可采取的方法是 。
【举一反三3】NaCl在自然界分布很广,海水、盐湖、盐井和盐矿都是NaCl的来源。在地下千米左右的某盐矿储量巨大,85%是NaCl,还含有少量Na2SO4等。结合物质的溶解性及NaCl和Na2SO4的溶解度曲线,回答下列问题。
(1)NaCl属于 (填“易溶”或“可溶”)物质。
(2)10 ℃时,NaCl饱和溶液的溶质质量分数为 (列出计算式即可)。
(3)生产时,向盐矿中注水制成溶液,再通过管道输回地面。冬天地面温度低于地下温度,需要输回的溶液中NaCl的质量分数略低于地面其饱和溶液的溶质质量分数,否则易结晶导致管道堵塞(忽略管道中水分的损失),原因是 。
(4)Na2SO4又称无水芒硝,是重要的化工原料。40 ℃时,输回地面的溶液分离出NaCl后,剩余溶液适宜采用 方法获得硫酸钠晶体,实现“盐硝联产”,增效环保。
【举一反三4】在t1℃时,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入各盛有100g水的两个烧杯中,充分搅拌后的现象如图1所示,硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图2所示。
(1)烧杯乙中的上层清液是 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)t1℃时,200g硝酸钾的饱和溶液中硝酸钾的质量为 g。
(3)烧杯甲中的溶质是 (填化学式),烧杯甲内溶液中溶质的质量分数 (选填“大于”“等于”或“小于”)烧杯乙内上层清液中溶质的质量分数。
(4)若不考虑水分的蒸发,不加入新的物质,欲使两个烧杯内溶液中溶质的质量分数相等,可进行的操作是 。
(5)若硝酸钾溶液中混有少量氯化钾,常采用 结晶的方法提纯硝酸钾;若硝酸钾固体中混有少量氯化钾,可以用饱和的 溶液溶解固体混合物,再过滤、干燥。
人教版(2024)九年级下册 9.3 溶质的质量分数 题型专练(参考答案)
【题型1】有关溶液浓缩、稀释的计算
【典例】有w g溶质质量分数为5%的硝酸钾溶液,若将其溶质质量分数变为10%,可以采用的方法是( )
A.蒸发掉溶剂的
B.加入w g的硝酸钾
C.蒸发掉 g溶剂
D.加入w g的硝酸钾
【答案】C
【解析】设需要蒸发水的质量为x,(w g﹣x)×10%=w g×5%,x=g,应将溶剂蒸发掉溶液质量的一半,而不是溶剂质量的一半;设需要再溶解硝酸钾的质量为y,(w g+y)×10%=w g×5%+y,y= g。
【举一反三1】下列关于溶液的说法中,正确的是( )
A.某温度下的饱和溶液不能再溶解任何物质
B.溶液中有晶体析出时,溶质质量减小,则溶质质量分数一定减小
C.溶液具有均一性和稳定性,是因为溶液中各种粒子都静止不动
D.溶液对于自然界中的生命活动和人类生产活动具有重要意义
【答案】D
【解析】某温度下的饱和溶液还能再溶解其它的物质,A错误;溶液中有晶体析出时,溶质质量减小,但溶质质量分数不一定减小,若原溶液是饱和溶液,采用的恒温蒸发溶剂的方法,溶液中有晶体析出,所得溶液仍为该温度下的饱和溶液,溶质的质量分数不变,B错误;溶液具有均一性和稳定性,但溶液中各种粒子都是在不断运动的,C错误;溶液能加快化学反应的速率,对于自然界中的生命活动和人类生产活动具有重要意义,D正确。
【举一反三2】某化学兴趣小组同学在清理实验室时发现一瓶浓盐酸,标签如图。根据标签计算。
(1)这瓶浓盐酸的质量为_______________g。
(2)现要配制3 800 g溶质质量分数为10%的稀盐酸,需要溶质质量分数为38%的浓盐酸的质量为________g,需要这种浓盐酸___________瓶。
【答案】(1)595 (2)1 000 2
【解析】(1)由题图可知,该瓶浓盐酸的体积为500 mL,密度为1.19 g⋅mL-1,溶质的质量分数为38%,该瓶浓盐酸的质量为500 mL× 1.19 g·mL-1=595 g。(2)设需要溶质质量分数为38%的浓盐酸的质量为x,由题意可得,3 800 g×10%=x×38%,x=1 000 g,对应的体积为=840.3 mL,每瓶浓盐酸的体积为500 mL,则需要这种浓盐酸2瓶。
【举一反三3】实验室中盛装还未使用的浓硫酸试剂瓶上的标签如图所示,根据有关信息计算:
(1)从该试剂瓶中取出50 g浓硫酸,取出溶液中的溶质质量分数是 。
(2)要把50 g该浓硫酸稀释为质量分数为10%的硫酸,需要水的质量是多少?
【答案】(1)98%;
(2)设需要水的质量为x,根据溶液稀释前后溶质的质量不变,
50 g×98%=(50 g+x)×10%
x=440 g
答:需要水的质量是440 g。
【解析】(1)从该试剂瓶中取出50 g浓硫酸,取出溶液中的溶质质量分数是98%;(2)根据溶液稀释前后溶质的质量不变,进行分析解答。
【举一反三4】食醋中一般含有3%~5%的醋酸,醋酸又叫乙酸(CH3COOH),是无色有刺激性气味的液体,能溶于水。现在有含醋酸4%的食醋200 g,小明同学用含醋酸4%的食醋配制2%的醋酸溶液,需要加水的质量是多少?最后配制出的2%的醋酸溶液是多少克?
【答案】解:设需要加水的质量为x,
200 g×4%=(200 g+x)×2%
解得x=200 g
所以最后配制出的2%的醋酸溶液质量为200 g+200 g=400 g。
答:需要加水200 g,配成的2%的醋酸溶液是400 g。
【题型2】溶质质量分数、溶解性和溶解度的关系
【典例】如图所示是A、B、C三种物质的溶解度曲线,下列正确的是( )
A.t1 ℃时,三种固体物质的溶解度最大的是A
B.t2 ℃时,将30克A物质放入50克水中,所得溶液的质量为80 g
C.t2 ℃时,若将等质量的A、B、C三种物质配制成饱和溶液,需溶剂最多的物质是C
D.t1 ℃时,取等质量的A、C饱和溶液分别置于甲、乙两支试管中,如图2所示。在大烧杯中加入一定质量的氢氧化钠固体溶解后,A、C溶液的溶质质量分数的大小关系是A=C
【答案】C
【解析】t1 ℃时,三种固体物质的溶解度最大的是B,A错误,t2 ℃时A的溶解度是40 g,将30克A物质放入50克水中,能够溶解20 g,所得溶液的质量为70 g,B错误,t2 ℃时,若将等质量的A、B、C三种物质配制成饱和溶液,需溶剂最多的物质是C,是因为该温度下C的溶解度最小,C正确,t1 ℃时A、C溶解度相等,质量分数相等,,取等质量的A、C饱和溶液的质量分数相等,氢氧化钠溶于水放热,温度升高,A变成不饱和溶液,质量分数不变,C析出固体后仍然是饱和溶液,质量分数减小,A、C溶液的溶质质量分数的大小关系是A大于C,D错误。
【举一反三1】如图1是甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线,图2是对某物质的饱和溶液进行实验时的变化情况,下列描述不正确的是( )
A.t1 ℃时,乙、丙两种物质的饱和溶液的溶质质量分数一定相等
B.提纯固体甲(含少量固体乙),可采取冷却热饱和溶液结晶的方法
C.t3 ℃时,将甲、丙两种物质的饱和溶液降温至t2 ℃,则两种溶液中溶质的质量分数:甲=丙
D.如图2滴入水后,饱和溶液变浑浊,则该饱和溶液的溶质是丙
【答案】C
【解析】通过分析溶解度曲线可知,t1 ℃时,乙、丙溶解度相等,而饱和溶液的溶质质量分数=,所以乙、丙两种物质的饱和溶液的溶质质量分数一定相等,A正确;甲物质的溶解度随温度变化较大,则可采用冷却热饱和溶液结晶的方法提纯甲,B正确;将甲、丙饱和溶液降温,甲溶解度减小,溶液仍饱和,丙溶解度增大,溶液变不饱和,但溶液的溶质质量分数不变,由于t2 ℃甲的溶解度大于t3 ℃丙的溶解度,则溶质质量分数:甲>丙,C错误;生石灰为氧化钙的俗称,氧化钙和水反应放热,溶液温度升高,饱和溶液变浑浊,则说明该物质的溶解度减小,则该饱和溶液的溶质是丙,D正确。
【举一反三2】t1 ℃时,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入到各盛有100 g水的两个烧杯中,充分搅拌后现象如图1所示,硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图2所示。
(1)烧杯②中的上层清液是否达到饱和状态? (填“是”“否”或“无法判断”);
(2)烧杯①中溶解的溶质是 (写名称或化学式);
(3)将t1 ℃时50 g硝酸钾的饱和溶液稀释成10%的溶液,需加水 g;
(4)关于图1中烧杯内的物质,下列说法正确的是 。
A.烧杯①内溶液中溶质的质量分数>烧杯②内上层清液中溶质的质量分数
B.蒸发一定量的水,两烧杯中都一定有固体析出
C.将两个烧杯中的溶液混合,充分搅拌后,烧杯中一定还有剩余固体
D.将温度升高到t2 ℃,两烧杯内溶液中溶质的质量分数相等(不考虑水的蒸发)
【答案】故答案为:(1)是;(2)氯化钾;(3)50;(4)AD。
【解析】(1)烧杯②中有固体剩余,所以上层的清液达到饱和状态;
(2)t1 ℃时,氯化钾的溶解度大于硝酸钾的溶解度,所以烧杯①中溶解的溶质是氯化钾;
(3)t1 ℃时硝酸钾的溶解度是25 g,所以饱和溶液的溶质质量分数为:×100%=20%,所以将t1 ℃时50 g硝酸钾的饱和溶液稀释成10%的溶液,需加水﹣50 g=50 g;
(4)等质量的固体溶解在100 g水中,烧杯①中没有固体剩余,烧杯②中有固体剩余,所以烧杯①内溶液中溶质的质量分数>烧杯②内上层清液中溶质的质量分数,故A正确;烧杯①中不一定有固体析出,烧杯②中一定有固体析出,故B错误;将两个烧杯中的溶液混合,充分搅拌后,烧杯中不一定还有剩余固体,故C错误t2时两种物质的溶解度相等,升温到t2时,两种物质都完全溶解形成不饱和溶液,溶质和溶液质量都相等,质量分数相等,故D正确。故选:AD。
【举一反三3】如表是 NaCl和KNO3在不同温度时的溶解度,回答问题。
(1)从含有少量硝酸钾的氯化钠溶液中提纯氯化钠,可采用的方法是________________________。
(2)若图甲为KNO₃和NaCl 的溶解度曲线,根据表格信息,可以推知________________________。
A. a表示 KNO3的溶解度曲线
B. t的取值范围是20~30
C.30 ℃时,KNO₃饱和溶液的溶质质量分数一定大于NaCl溶液的溶质质量分数
D.40 ℃时,100 g KNO₃饱和溶液中含有63.9 g KNO₃
E.将60 ℃时KNO₃和NaCl的饱和溶液,降温至20 ℃,析出晶体的质量KNO₃>NaCl
(3)20 ℃时,将m g NaCl不饱和溶液平均分为三份,并分别进行如图乙所示操作:
据此分析,x=________, m g NaCl不饱和溶液中水的质量为________ g。
【答案】(1)蒸发结晶 (2)ABC (3)4.6 105
【解析】 (1)氯化钠的溶解度受温度影响变化较小,硝酸钾的溶解度受温度影响变化较大,因此要从含少量硝酸钾的氯化钠溶液中提纯氯化钠,可采用蒸发结晶的方法。(2)氯化钠的溶解度受温度影响变化较小,可由曲线b表示,硝酸钾的溶解度受温度影响变化较大,可由曲线a表示,A 正确;硝酸钾与氯化钠的溶解度均随温度升高而增大,由题图甲可知,t ℃时硝酸钾和氯化钠的溶解度相同,当温度为30 ℃时,硝酸钾的溶解度大于氯化钠的溶解度,当温度为20 ℃时,硝酸钾的溶解度小于氯化钠的溶解度,因此t的取值范围是 20~30,B 正确;饱和溶液的溶质质量分数为×100%,30 ℃时,KNO₃的溶解度为45.8 g,氯化钠的溶解度为36.3 g,故30 ℃时,硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数一定大于 NaCl 溶液的溶质质量分数,C正确;40 ℃时,KNO₃的溶解度为63.9 g,则该温度下100 g溶剂中最多可溶解63.9 g硝酸钾,形成163.9 g硝酸钾饱和溶液,即该温度下163.9 g硝酸钾饱和溶液中含63.9 g硝酸钾,D错误;降温前溶液质量未知,不能确定析出晶体的质量。E错误。(3)根据溶解度表可知,20 ℃时氯化钠的溶解度为 36.0 g,其饱和溶液恒温蒸发10 g水,析出氯化钠固体的质量应为10 g×=3.6 g;第一份不饱和溶液恒温蒸发10 g水后析出1 g固体,形成饱和溶液,则第二份溶液恒温蒸发20 g水,析出固体的质量为1 g +3.6 g=4.6 g,即x=4.6;由第一、三份溶液的操作可知,20 ℃时,第一份溶液析出固体后溶液的质量为-10 g-1 g,溶液中溶质的质量为10 g-1 g =9 g,该溶液为20 ℃时氯化钠的饱和溶液,20 ℃时氯化钠饱和溶液的溶质质量分数为,到可得=×100%,解得m=135。由第三份溶液的操作可知,m g溶液中氯化钠的质量为10 g×3=30 g,故m g氯化钠不饱和溶液中水的质量为135 g-30 g=105 g。
【举一反三4】NaCl、KNO3的部分溶解度数据如表:
(1)20 ℃时,KNO3的溶解度是 。
(2)在40 ℃~60 ℃范围内,NaCl和KNO3这两种物质饱和溶液的溶质质量分数 相等。(填“可能”或者“不可能”)
(3)从含有84.5 gKNO3和9 gNaCl的混合物中提纯KNO3不考虑实验过程中的损耗,进行如图实验。
①最终得到KNO3固体的质量为 。
②对整个实验过程分析正确的是 。
A.若溶液1直接降温至20 ℃,析出KNO3的质量变少
B.溶液2为KNO3的饱和溶液
C.为得到更多纯净的KNO3固体,溶液3最多还可以恒温蒸发25 g水
D.上述方法能将NaCl和KNO3完全分离
【答案】(1)31.6 g;(2)不可能;(3)①68.7 g;②ABC。
【解析】(1)根据NaCl、KNO3的部分溶解度数据表可知,20 ℃时,KNO3的溶解度是31.6 g;
(2)在40 ℃~60 ℃范围内,NaCl和KNO3这两种物质的溶解度不可能相等,饱和溶液中溶质质量分数=×100%,则在此温度范围内,NaCl和KNO3这两种物质饱和溶液的溶质质量分数不可能相等;
(3)①20 ℃时,KNO3的溶解度是31.6 g,溶液3中溶剂水为50 g,则能溶解15.8 gKNO3,故最终得到KNO3固体的质量为84.5 g﹣15.8 g=68.7 g;
②溶液1中的溶剂水为100 g,若溶液1直接降温至20 ℃,析出KNO3的质量为84.5 g﹣31.6 g=52.9 g,小于68.7 g,故A正确;80 ℃时KNO3的溶解度是169 g,溶液2中50 g水最多能溶解84.5 g KNO3固体,则溶液2为KNO3的饱和溶液,故B正确;20 ℃时NaCl的溶解度为36 g,则9 gNaCl完全溶解在水里形成饱和溶液所需水的质量为×100 g=25 g,则为得到更多纯净的KNO3固体,溶液3最多还可以恒温蒸发25 g水,故C正确;溶液3是NaCl和KNO3的混合溶液,故不能将NaCl和KNO3完全分离,故D错误。
故答案为:(1)31.6 g;(2)不可能;(3)①68.7 g;②ABC。
【题型3】溶质质量分数的综合计算
【典例】小云在配制硝酸钾溶液时得到如表所示的数据,据此分析下列说法正确的是( )
序号
温度/℃
水的质量/g
加入硝酸钾的质量/g
所得溶液的质量/g
①
10
100
40
120.9
②
60
100
40
140
A. 10℃时硝酸钾的溶解度为40g
B. ②所得溶液一定是60℃时硝酸钾的饱和溶液
C. 若通过加热将①中剩余硝酸钾全部溶解,则溶液中溶质的质量分数与加热前相同
D. 若将②所得溶液降温至10℃,则溶液中溶质的质量分数会变小
【答案】D
【举一反三1】把5 g食盐溶解在120 g水中,所得溶液中溶质的质量分数为( )
A.4%
B.4.2%
C.4.4%
D.5%
【答案】A
【解析】所得溶液中溶质的质量分数=×100%=4%。
【举一反三2】KCl在不同温度时的溶解度如下表所示。为探究KCl固体在水中的溶解情况,40℃时进行如图所示的操作(忽略水的蒸发)。下列说法错误的是( )
温度/℃
20
40
90
溶解度/g
34
40
54
A.操作中玻璃棒的作用是加快溶解速率
B.降温到20℃时不会析出固体
C.40℃时烧杯中溶液溶质的质量分数为30%
D.40℃时烧杯中溶液为不饱和溶液
【答案】C
【解析】
40℃时氯化钾的溶解度为40g,则40℃时50g水中最多能溶解20g氯化钾,在40℃时将15g氯化钾加入50g水中,氯化钾全部溶解,形成溶液的溶质质量分数为,故C错误。
【举一反三3】甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线如图所示。据图回答:
(1)20 ℃时,甲、乙、丙三种物质的溶解度从大到小的排列顺序为________;
(2)50 ℃时,50 g乙物质加入到100 g水中,充分搅拌后,所得溶液中溶质质量分数为________(精确到0.1%);
(3)50 ℃时,将等质量的甲、乙、丙三种物质的饱和溶液同时降温至0 ℃时,析出晶体最多的是________,所得溶液中溶质质量分数最小的是________。
【答案】(1)乙>甲>丙 (2)28.6% (3)甲 丙
【解析】(1)从20 ℃向上做垂线,与曲线的交点在上面的溶解度大,所以20 ℃时它们的溶解度大小顺序是乙>甲>丙;
(2)50 ℃时,乙物质的溶解度是40 g,即100 g水中最多溶解40 g,所以50 ℃时,50 g乙物质加入到100 g水中,充分搅拌后,所得溶液中溶质质量分数为;
(3)50 ℃时,将等质量的甲、乙、丙三种物质的饱和溶液同时降温至0 ℃时,析出晶体最多的是溶解度减小的最多的,只有甲,而丙不会析出晶体;由于饱和溶液的溶质质量分数与溶解度的大小有关,降温至0 ℃时甲的溶解度小于乙的所以甲的溶质质量分数小于乙的,丙降温后溶质质量分数不变,所以再比较一下0 ℃时甲的溶解度与50 ℃时丙的溶解度大小即可,通过比较丙最小,所以溶质质量分数最小的是丙。
【举一反三4】实验室有一瓶标签破损的硫酸铜溶液如图所示,为测得其溶质质量分数,兴趣小组同学取80g硫酸铜溶液放入烧杯中,向其中加入铁粉,恰好完全反应时消耗铁粉5.6g。请计算:
(1)该硫酸铜溶液的溶质质量分数。
(2)这瓶硫酸铜溶液中溶质的质量是________g。
【答案】 (1)解:设80 g硫酸铜溶液中溶质质量为x
CuSO₄+Fe═FeSO₄+Cu
160 56
x 5.6 g
=
x=16 g
该硫酸铜溶液的溶质质量分数为×100%=20%。
答:该硫酸铜溶液的溶质质量分数为20%。
(2)48
【举一反三5】电解水时经常加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强水的导电性。兴趣小组的同学在实验室做电解水实验时,向83.6 g水中加入20 g10%的氢氧化钠溶液,接通直流电源,收集到0.4 g氢气后停止实验。
(1)计算该过程中消耗的水的质量。(请将计算过程写在答题卡上)
(2)20 g10%的氢氧化钠溶液中溶质的质量为 g。电解实验结束后,剩余溶液中氢氧化钠的质量分数为 。
【答案】(1)设消耗的水的质量为x
2H2O2H2↑+O2↑
36 4
x 0.4 g
x=3.6 g
答:消耗的水的质量为3.6 g。
(2)2;2%。
【解析】(1)根据氢气的质量和化学方程式计算消耗水的质量;
(2)20 g10%的氢氧化钠溶液中,溶质的质量为20 g×10%=2 g;电解水过程中,溶质质量不变,且根据反应前后物质的总质量不变,则反应后溶液质量为83.6 g+20 g﹣3.6 g=100 g,则剩余溶液中氢氧化钠的质量分数为。
故答案为:
【题型4】溶质质量分数公式运用
【典例】对10%的氢氧化钠溶液含义的解释不正确的是( )
A.100g水中溶解有10g氢氧化钠
B.10g溶液中含有1g氢氧化钠
C.溶液中溶质与溶剂的质量比为1∶9
D.取出部分溶液,溶质质量分数不变
【答案】A
【解析】
根据溶质质量分数100%;100g水中溶解有10g氢氧化钠时,溶质质量分数100%≠10%,故A错误。
【举一反三1】医院里常用溶质质量分数为5%的过氧化氢(H2O2)溶液清洗受伤病人的伤口。若要配制600g质量分数为5%的过氧化氢溶液,需要质量分数为30%的过氧化氢溶液的质量为( )
A. 30g
B. 100g
C. 200g
D. 400g
【答案】B
【举一反三2】20 ℃时,根据某固体物质在不同质量的水中达到饱和状态时所溶解的质量,绘制成如图所示图像。
①20 ℃时,100g水最多溶解该固体物质______________g。
②C点所对应的溶液是_______(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
③图中A、B、C、D四点所对应的溶液溶质质量分数大小关系为______________(用含A、B、C、D的关系式表示)。
【答案】①88 ②不饱和 ③A=B>C>D
【解析】①由图可知,20 ℃时,100 g水里最多能溶解88 g该固体物质;②根据题图可知,在线上的点为饱和溶液,线下的点为不饱和溶液,则C点所对应的溶液是不饱和溶液;③因为A、B两点均在线上,A、B均为饱和溶液,溶质的质量分数相等,C、D两点对应的溶质质量相等,但均为不饱和溶液,且D中水的质量大于C中水的质量,则C的溶质质量分数大于D的溶质质量分数,故图中A、B、C、D四点所对应的溶液溶质质量分数大小关系为A=B>C>D。
【举一反三3】 “逐梦”学习小组同学在实验室中配制食盐溶液。在20 ℃时,取10 g食盐加入40 mL水中,充分搅拌,食盐完全溶解。
(1)所得溶液中的溶质为________(填名称),请计算该溶液的溶质质量分数________(水的密度为1.0 g/mL,请写出计算过程)。
(2)向上述溶液中再加入5 g食盐,充分搅拌,有部分固体未溶解,该溶液为氯化钠的 ________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。可将未溶解的固体溶解的方法有________(任写一条)。
(3)食盐溶液中的微观粒子有________________(填符号)。
【答案】(1)氯化钠 =20%
(2)饱和 加水
(3)Na+、Cl﹣、H2O
【解析】(1)氯化钠溶于水得到氯化钠的水溶液,有水存在水是溶剂,其他物质是溶质,所以所得溶液中的溶质为氯化钠;该溶液的溶质质量分数为:=20%;
(2)由题意可知,向上述溶液中再加入5 g食盐,充分搅拌,有部分固体未溶解,说明该溶液不能继续溶解氯化钠,所以该溶液为氯化钠的饱和溶液;加入更多的水,可以溶解剩余的氯化钠,所以可将未溶解的固体溶解的方法有加入溶剂水等;
(3)氯化钠溶液中含有氯化钠和水,氯化钠以钠离子和氯离子形式存在,水以水分子形式存在,所以氯化钠溶液中的微观粒子有Na+、Cl﹣、H2O。
【题型5】配制一定溶质质量分数的溶液
【典例】实验室配制100g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液时,下列原因会导致溶质质量分数偏大的是( )
A.用量筒量取水时仰视读数
B.配制好的溶液装瓶时有少量洒出
C.氯化钠固体不纯
D.向烧杯中加水时有水洒出
【答案】D
【解析】
用量筒量取水时仰视读数,读数比实际液体体积小,会造成实际量取的水的体积偏大,使溶质质量分数偏小。配制好的溶液装瓶时有少量洒出,溶液具有均一性,溶质质量分数不变。氯化钠固体不纯,会造成实际所取的溶质的质量偏小,会导致溶质质量分数偏小。向烧杯中加水时有水洒出,会造成实际取用的水的体积偏小,会导致溶质质量分数偏大。故选D。
【举一反三1】某同学梳理归纳了以下知识:①硬水通过活性炭吸附后可变为软水②二瓶气体元素组成相同、各元素的质量分数相同,则它们的化学性质一定相同③离子是带电的粒子,所以带电的粒子一定是离子④配制6%的氯化钠溶液,量取水时,俯视量筒刻度会使所配氯化钠溶液质量分数偏高⑤所谓“低碳”就是较低二氧化碳的排放⑥除去铜粉中混有的少量炭粉,可采用在空气中灼烧混合物的方法,其中正确的个数有( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
【答案】B
【解析】活性炭可以吸附水中的色素和异味,但不能使硬水变成软水,①错误;二瓶气体元素组成相同、各元素的质量分数相同,该气体有可能是一瓶纯净物,一瓶为混合物,因此不能确定化学性质是否相同,②错误;离子是带电的粒子,但带电的粒子还可能是质子、电子等,③错误;俯视会使量取的水偏小,因此配制的溶液溶质质量分数会偏大,④正确;所谓“低碳”指较低的或更低的温室气体(二氧化碳为主)的排放,⑤正确;铜和碳都能和氧气反应,因此不能采用在空气中灼烧混合物的方法除去铜粉中混有的少量炭粉,⑥错误。
【举一反三2】配制0.5%的高锰酸钾溶液100g,下列方法正确的是( )
A.称取0.5g高锰酸钾溶于100g水中
B.称取5g高锰酸钾溶于995g水中
C.称取0.5g高锰酸钾溶于99.5g水中
D.称取50g高锰酸钾溶于950g水中
【答案】C
【举一反三3】物质的分散在生产生活中具有重要的应用。
(1)配制汽水时,需要将蔗糖、柠檬酸等物质加入水中,其中能以分子的形式分散到水中的物质是 。
(2)利用洗洁精、汽油去清洗油污都利用了物质分散的原理,其中能发生溶解作用的物质是 。
(3)配制100 g溶质质量分数为3.5%的氯化钠溶液,操作过程如图所示:
①需要固体氯化钠 g;量水时应选 (选“50”或“100”) mL量筒。
②配制上述溶液的正确操作顺序是 (用字母表示)。
【答案】(1)蔗糖;(2)汽油;(3)①3.5;100;②baecd。
【解析】(1)蔗糖是由分子构成的化合物,在水中是以蔗糖分子的形式存在,柠檬酸属于酸,在水中能电离出氢离子,是以离子形式存在;(2)洗洁精清洗油污主要是利用了洗洁精的乳化作用,汽油清洗油污是利用油能溶解在汽油中的原理;(3)①配制100 g溶质质量分数为3.5%的氯化钠溶液,所需溶质的质量为:100 g×3.5%=3.5 g;配制溶液时,量筒的选择遵循“一次性、最大量程与液体体积接近”的原则,要配制100 g3.5%的溶液,所需水的质量为96.5 g,水的体积为96.5 mL,所以选择100 mL的量筒;②配制溶液的一般步骤为:计算、称量、量取、溶解;计算所需的氯化钠质量后,从试剂瓶中取出所需固体质量放在天平左盘称量,称量后倒入烧杯中,量取所需水的体积后加入烧杯,并用玻璃棒不断搅拌,所以操作顺序为:baecd。
【举一反三4】水是一种重要的资源。
(1)浓度为18%的MgCl2液喷洒路面可融雪防尘。
①MgCl2溶液喷洒路面可以融雪,其原理是 。
②实验室配制50 g18%的MgCl2溶液,需称取 gMgCl2固体,量取水时,应选择的量筒规格是 mL。
③溶解操作中需要的仪器有 和玻璃棒,其中玻璃棒的作用是 。
④已知:20 ℃时,MgCl2溶解度为54.6 g。现向100 g水中逐渐加入MgCl2,在图1中画出溶液的质量随加入MgCl2质量的变化关系图。
(2)图2为水厂用大运河水生产自来水的部分流程。
①pH为8时,硫酸铝的混凝效果最好。为适当提高水的pH,可加入下列物质中的 (填字母),进行调节。
a.NaOH
b.Ca(OH)2
c.H2SO4
②过滤池中装有石英砂(细石英砂在上,粗石英砂在下),可滤去池水中的难溶性杂质。过滤池底部会铺有多个水洗喷头,可对过滤池中的石英砂进行反冲洗,反冲洗的主要目的是 。
③杀菌池中,氯气(Cl2)溶于水后生成具有消毒属性的次氯酸(HClO)和盐酸,反应的化学方程式为 。
(3)水体中氮元素(以、NH形式存在)含量偏高,会引起水体的富营养化。密闭容器中的H2可在金属铂(Pt)、铜(Cu)、铱(Ir)的催化下,高效地将液体中的硝态氮()转化为N2以降低含氮量,图3为工作原理的示意图。
①气体中发生的化学反应方程式为 。
②若导电基体上的Pt颗粒增多,不利于降低水体中的含氮量,理由是 。
③请据图描述:在液体中,H2将转化为N2O的过程 。
④保护大运河,人人都是行动者,请写出一条保护大运河流域生态的措施: 。
【答案】(1)①氯化镁溶于水,导致水凝固点降低;②9;50;③烧杯;搅拌;
④
(2)①b;②洗去石英砂表面上滤出的难溶性杂质,提高过滤效果;③Cl2+H2O=HCl+HClO;(3)①H2+N2ON2+H2O;②硝酸根离子会更多的转化为铵根离子,铵根离子溶于水,含氮量没有降低;③在液体中,H2在铂表面失去电子变为H+,硝酸根离子在Cu表面得到电子转化为NO,NO在铂的表面得到电子转化为N2O;④不向大运河里乱扔垃圾(合理即可)。
【解析】(1)①氯化镁溶于水,导致水的凝固点降低,喷洒路面可以融雪;②实验室配制50 g18%的MgCl2溶液,需要氯化镁的质量为50 g×18%=9 g;需要水的质量为50 g﹣9 g=41 g,水的体积为=41 mL,量取水时,应选择的量筒应遵守大而近原则,规格是50 mL;③溶解操作中需要的仪器有烧杯和玻璃棒,其中玻璃棒的作用是搅拌,加快氯化镁的溶解速率;④20 ℃时,MgCl2溶解度为54.6 g,现向100 g水中逐渐加入氯化镁,当溶解54.6 g氯化镁时,达到饱和状态,氯化镁不再溶解,此时溶液的质量为154.6 g,溶液的质量随加入氯化镁质量的变化关系如图示:
(2)①pH为8时,硫酸铝的混凝效果最好,为适当提高水的pH,可加入碱性物质;氢氧化钠显碱性,具有强烈的腐蚀性,a不符合题意;氢氧化钙微溶于水,显碱性,b符合题意;硫酸显酸性,c不符合题意;②过滤池中细石英砂在上,粗石英砂在下,可滤去池水中的难溶性杂质。过滤池底部会铺有多个水洗喷头,可对过滤池中的石英砂进行反冲洗,反冲洗的主要目的是洗去石英砂表面上滤出的难溶性杂质,提高过滤效果;③氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应的化学方程式为:Cl2+H2O=HCl+HClO;(3)①由图知,气体中发生的反应为氢气与二氧化氮在铱的催化下生成氮气和水,反应的化学方程式为:H2+N2ON2+H2O;②由图知,若导电基体上的Pt颗粒增多,硝酸根离子会更多的转化为铵根离子,铵根离子溶于水,含氮量没有降低,不利于降低水体中的含氮量;③在液体中,H2将硝酸根离子转化为N2O的过程为,H2在铂表面失去电子变为H+,硝酸根离子在Cu表面得到电子转化为NO,NO在铂的表面得到电子转化为N2O。④保护大运河流域生态的措施有不向大运河里乱扔垃圾,不排放未经处理的污水等。
【举一反三5】实验能展现化学的魅力,也是重要的学科素养。
(1)实验室制取CO2是学生必做实验,其主要步骤有:
A.制取气体
B.检查装置气密性
C.清洁与整理
D.填装药品
①该实验正确的操作顺序为 (填字母,下同)。
②检查装置气密性时,若气密性良好,会出现如图中的 。
(2)实验室用氯化钠固体配制50 g质量分数为6%的氯化钠溶液。
①溶解时玻璃棒的作用是 ,量取水时应选用 (填字母)mL规格的量筒。
A.25
B.50
C.100
②称量氯化钠时,误将氯化钠放在右盘(未使用游码),若其他操作都正确,配制所得溶液的溶质质量分数 (填“<”“>”或“=”)6%。
【答案】(1)①BDAC ②甲丙 (2)①搅拌,加快溶解速率 B ②=
【解析】(1)②检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧贴试管外壁,若导管口有气泡冒出,装置不漏气;松开手,会观察到导管内形成一段水柱;则若气密性良好,会出现如图中的甲丙。(2)①溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数,配制50 g质量分数为6%的氯化钠溶液,需要氯化钠的质量=50 g×6%=3 g;溶剂质量=溶液质量﹣溶质质量,所需水的质量=50 g﹣3 g=47 g(合47 mL);量筒量程的选择,应遵循“大而近”的原则,应用规格为50 mL的量筒量取水的体积。②称量氯化钠时,误将氯化钠放在右盘(未使用游码),不影响称量的质量,若其他操作都正确,溶质质量分数不变,则配制所得溶液的溶质质量分数=6%。
【题型6】溶质质量分数与溶解度曲线、表格或实物图综合题
【典例】NaCl和Na2SO4的溶解度表及溶解度曲线如下。下列说法正确的是( )
A.甲为NaCl
B.T1 ℃应介于40 ℃~50 ℃
C.甲、乙饱和溶液从T3 ℃降温到T2 ℃溶质的质量分数:甲变大、乙变小
D.等质量的NaCl、Na2SO4饱和溶液从T1 ℃升温到T3 ℃,要使两溶液均达饱和,则加入Na2SO4的质量大于NaCl的质量
【答案】D
【解析】由题表可知,氯化钠的溶解度受温度的影响变化不大,0~40 ℃,硫酸钠的溶解度随着温度的升高而增大,温度高于40 ℃,硫酸钠的溶解度随着温度的升高而减小,则甲为硫酸钠,A错误。
20 ℃时氯化钠的溶解度大于硫酸钠,30 ℃时氯化钠的溶解度小于硫酸钠,则氯化钠和硫酸钠的溶解度相等的温度范围为20 ℃~30 ℃,则T1 ℃应介于20 ℃~30 ℃,B错误。
从T3 ℃降温到T2 ℃,甲的溶解度增大,但溶液的组成没有发生改变,溶质的质量分数不变;乙的溶解度减小,有晶体析出,溶质质量减少,溶剂质量不变,则溶质的质量分数减小,C错误。
T1 ℃氯化钠和硫酸钠的溶解度相等,T3 ℃时,硫酸钠的溶解度大于氯化钠的溶解度,等质量的NaCl、Na2SO4饱和溶液从T1 ℃升温到T3 ℃,要使两溶液均达饱和,则加入Na2SO4的质量大于NaCl的质量,D正确。
【举一反三1】几种固体的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A. 23℃时,硝酸钾和氯化钠溶液中溶质的质量分数相等
B. 升高温度,固体的溶解度都增大
C. 盐湖地区“冬天捞碱(Na2CO3)”利用了降温结晶的原理
D. 40℃时,将40g硝酸钾加入50g水中,充分溶解后所得溶液为不饱和溶液
【答案】C
【举一反三2】如图是硝酸钾的溶解度曲线,如图是硝酸钾溶解和结晶的过程。下列说法正确的是 。
A.硝酸钾的溶解度是31.6 g
B.b点对应的溶液比a点对应的溶液所含溶质多32.3 g
C.40 ℃时,烧杯中硝酸钾充分溶解后所得溶液为不饱和溶液
若要使烧杯中固体继续溶解可采取的方法是 。
【答案】C 增加溶剂(或升高温度)
【解析】选项说法没有指明温度,正确的说法是20 ℃时硝酸钾的溶解度是31.6 g,A错误。
选项说法没有指明溶液的质量,b点对应的溶液比a点对应的溶液所含溶质不一定多32.3 g,B错误。
40 ℃时,硝酸钾的溶解度为63.9 g,40 ℃时,50 g水中最多能溶解31.95 g硝酸钾,则烧杯中硝酸钾充分溶解后所得溶液为不饱和溶液,C正确。
硝酸钾的溶解度随着温度的升高而增大,若要使烧杯中固体继续溶解可采取的方法是增加溶剂或升高温度。
【举一反三3】NaCl在自然界分布很广,海水、盐湖、盐井和盐矿都是NaCl的来源。在地下千米左右的某盐矿储量巨大,85%是NaCl,还含有少量Na2SO4等。结合物质的溶解性及NaCl和Na2SO4的溶解度曲线,回答下列问题。
(1)NaCl属于 (填“易溶”或“可溶”)物质。
(2)10 ℃时,NaCl饱和溶液的溶质质量分数为 (列出计算式即可)。
(3)生产时,向盐矿中注水制成溶液,再通过管道输回地面。冬天地面温度低于地下温度,需要输回的溶液中NaCl的质量分数略低于地面其饱和溶液的溶质质量分数,否则易结晶导致管道堵塞(忽略管道中水分的损失),原因是 。
(4)Na2SO4又称无水芒硝,是重要的化工原料。40 ℃时,输回地面的溶液分离出NaCl后,剩余溶液适宜采用 方法获得硫酸钠晶体,实现“盐硝联产”,增效环保。
【答案】(1)易溶 (2) (3)氯化钠的溶解度随温度的降低而减小,降温后会从饱和溶液中析出 (4)降温结晶
【解析】(1)如题图所示,20 ℃时氯化钠的溶解度为36 g,大于10 g,属于易溶物质。(2)10 ℃时氯化钠的溶解度为35.8 g,则10 ℃时氯化钠饱和溶液中溶质质量分数。(3)如题图所示,氯化钠的溶解度随温度的降低而减小,地面温度低,输回的氯化钠溶液到地表后氯化钠的溶解度减小,高于地面的溶质质量分数则会导致氯化钠析出,从而会堵塞管道。(4)如题图所示,硫酸钠的溶解度在低于40 ℃时受温度影响大,在分离出氯化钠后,可采用降温结晶的方法使其大量析出。
【举一反三4】在t1℃时,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入各盛有100g水的两个烧杯中,充分搅拌后的现象如图1所示,硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图2所示。
(1)烧杯乙中的上层清液是 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)t1℃时,200g硝酸钾的饱和溶液中硝酸钾的质量为 g。
(3)烧杯甲中的溶质是 (填化学式),烧杯甲内溶液中溶质的质量分数 (选填“大于”“等于”或“小于”)烧杯乙内上层清液中溶质的质量分数。
(4)若不考虑水分的蒸发,不加入新的物质,欲使两个烧杯内溶液中溶质的质量分数相等,可进行的操作是 。
(5)若硝酸钾溶液中混有少量氯化钾,常采用 结晶的方法提纯硝酸钾;若硝酸钾固体中混有少量氯化钾,可以用饱和的 溶液溶解固体混合物,再过滤、干燥。
【答案】
(1)饱和
(2)40
(3)KCl 大于
(4)升高温度
(5)降温 硝酸钾
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