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第4节溶质的浓度
一、溶质的质量分数
(1)定义:溶液中溶质质量与溶液质量的比值叫做溶质的质量分数。
(2)数学表达式
符号(ω)
(3)理解:
①溶质的质量分数只表示溶质质量与溶液质量之比,并不代表具体溶液质量和溶质质量。
②溶质的质量分数一般用百分数表示。
③溶质的质量分数计算式中溶质质量与溶液质量的单位必须统一。
④计算式中溶质质量是指被溶解的那部分溶质的质量,没有被溶解的那部分溶质质量不能计算在内。
⑤当溶剂中所溶解的溶质不止一种时,其中某溶质的质量分数,应是这种溶质质量占全部溶液质量的百分比。
⑥t℃时,某物质的溶解度为Sg,则t℃,该物质饱和溶液中
二、配制一定溶质质量分数溶液:
实验仪器:烧杯、玻璃棒、量筒、托盘天平、药匙、胶头滴管
实验步骤:计算、称量(对固体溶质)或量取(对液体物质)、溶解、装瓶,贴签。
以配制50g溶质质量分数为5%的蔗糖溶液为例说明。
(1)计算
根据溶质质量分数的公式,计算配制50g溶质质量分数为5%的蔗糖溶液所需要的:①蔗糖质量:50g×5%=2.5g,②水的质量:50g-2.5g=47.5g。
(2)称量
用托盘天平称2.5g蔗糖倒入烧杯中,近似认为水的密度为1g/cm3,用量筒量取47.5mL水。
(3)溶解
把量好的水倒入盛有蔗糖的烧杯中,用玻琉棒搅拌,加速蔗糖的溶解。
(4)装瓶,贴签
把配好的溶液装入试剂瓶中,盖好瓶塞并贴上标签,标签上注明溶液的名称以及溶质的质量分数,放到试剂柜中。
三、稀释与混合问题
稀释公式:m浓×c浓%=m稀×c稀%
原理:溶液稀释前后溶质的质量不变
混合公式:m1×c1%+m2×c2%=m混×c混%
原理:溶液混合前后溶质的总质量不变
1.现有mL20%的硫酸溶液,其密度为1.14g/cm3,下列说法正确的是()
A.该溶液中溶质20g
B.该溶液中,溶质质量:溶液质量=1∶6
C.该溶液中,溶质质量:溶剂质量=1∶5
D.该溶液中,溶液质量:溶剂质量=1∶4
2.20℃时,从g20%的氯化钠溶液中取出50g,则所取溶液中溶质质量分数是()
A.16%B.4%C.20%D.1
3.溶质质量分数为25%的某溶液,其中溶质与溶剂的质量比为()
A.1∶3B.3∶1C.4∶1D.1∶4
4.向50g20%的硝酸钾溶液加水到g,加水后所得到的溶液中溶质的质量分数是()
A.20%B.10%C.5%D.1%
5.无土裁培的某种营养液中,硝酸钾的质量分数为7.1%,某蔬菜生产基地欲配制该营养液kg,需要硝酸钾的质量为()
A.7.1gkB.14.2kgC.71kgD.kg
类型一:有关质量分数的计算
例1.在农业生产上,常需要用质量分数为16%的氯化钠溶液来选种。现要配制kg这种溶液,需要氯化钠和水的质量各是多少?
答案:氯化钠质量=溶液质量×溶质质量分数=kg×16%=48kg
水的质量=溶液质量-溶质质量=kg-48kg=kg
解析:本题考查质量分数的相关计算,溶质质量=溶液质量×溶质质量分数,
溶液质量=溶质质量÷溶质质量分数,溶剂质量=溶液质量-溶质质量
例2.配制mL质量分数为10%的氢氧化钠溶液(密度为1.1g/cm3),需要氢氧化钠和水各多少克?
答案:溶液质量=体积×密度=mL×1.1g/cm3=g
氢氧化钠质量=溶液质量×溶质质量分数=g×10%=55g
水的质量=溶液质量-溶质质量=g-55g=g
解析:本题考查质量分数的相关计算,题中给出了溶液的体积与密度,可求出溶液质量。
类型二:溶液的稀释与混合
例3.化学实验室现在有98%的浓硫酸,但在实验中常需要用较稀的硫酸溶液。要把50g质量分数为98%的浓硫酸稀释为质量分数为20%的硫酸溶液,需要多少克水?
答案:设稀释后溶液的质量为x。
50g×98%=X×20%
X=g
需要水的质量=g-50g=g
答:需要水的质量为g。
思考:如果把50g换成50mL,还需要什么条件?
解析:溶液稀释前后溶质的质量不变
例4.50gl0%的硫酸溶液与30g20%的硫酸溶液混合后,溶液中溶质的质量分数为()
A.30%B.15%C.20%D.13.75%
答案:D
解析:m1×c1%+m2×c2%=m混×c混%
类型三:一定浓度质量分数溶液的配制
例5.某学区都进行了部分学生化学实验操作竞赛,某学区竞赛题目之一是“配制70g20%的氯化钠溶液”。该实验的部分操作如下图所示。
(1)需要称取氯化钠的质量是_____g,称量时A出现了右盘低的现象,接下来的操作应该
是______。
①左边的平衡螺丝向左调②右边的平衡螺丝向右调
③右盘中减少砝码④左盘中增加食盐
(2)B中仪器a的名称是___________________。量取水时,如果按照图B的方法读数,会
使配制的溶液溶质质量分数_______________(填“偏大”或“偏小”)
(3)C中用玻璃棒搅拌的作用是________________________。
(4)D中所贴标签有不妥之处,请划掉不妥的地方,并在方框中写出你认为适合的内容。
答案:(1)14(2)④(2)量筒,偏小(3)搅拌,加速溶解(4)70g应该改为20%
解析:考查学生对实验步骤的掌握
1.图为a、b两种固体物质的溶解度曲线。
根据该图可知:在t3℃时,a物质的溶解度是g;
在℃时,a和b物质的溶解度相等。此时a和b物质的饱
和溶液的溶质质量分数相等为
2.已知20℃硝酸钾的溶解度为31.6g。在该温度下将20g硝酸钾放入50g水中,充分搅拌,则所得溶液中溶质的质量分数约为()
A.24.0%B.28.6%C.31.6%D.40.0%
3.在80g15%硝酸钠溶液里加入20g水或20g硝酸钠。计算用这两种方法制成的两种溶液中溶质的质量分数。
4.向饱和氯化钠溶液中,逐渐加入氯化钠固体,边加边搅拌。下列图形中变化关系正确的是()
5.(北京中考)a、b两种物质的溶解度曲线如图所示,下列说法不正确的是()
A.15℃时,a、b的溶解度均为20g
B.加水或升温均可使b的饱和溶液变为不饱和溶液
C.将30℃时a的饱和溶液降温至15℃,溶质的质量分数不变
D.分别向g水中加入20ga和b,升温至30℃,所得溶液均为饱和溶液
6.某兴趣小组配制50g质量分数为5%的NaCl溶液,请回答下列问题:
(1)步骤是:①计算、②氯化钠、③水、④、⑤转移。
(2)实验中玻璃棒的作用是:。
(3)在配制溶液的过程中,会导致溶液中氯化钠的质量分数小于15%的原因可能是。
A.用量筒量取水时俯视读数
B.称量氯化钠固体时所用天平的砝码生锈了
C.溶解食盐的烧杯内壁是潮湿的
D.将称量好的氯化钠固体倒入烧杯中时,有部分氯化钠固体散落在实验桌上
1.关于溶液中溶质的质量分数计算的具体情况
①若溶质全部溶于水,且不与水发生化学反应,直接利用上述计算公式进行计算。
②若溶质虽不与水反应,但没有全部溶解,则溶质质量只计算溶解部分,未溶解部分不能参与计算。
③若溶质溶于水时与水发生了化学反应,则溶液中的溶质就为反应后的生成物了。
④若溶质为结晶水合物,溶于水后,其溶质的质量就不包括结晶水的质量。因为结晶水合物溶于水时,结晶水就转化为溶液中的溶剂了。
2.溶液中溶质的质量分数的公式变形:
溶质质量=溶液质量×溶质质量分数
溶液质量=溶质质量÷溶质质量分数
溶剂质量=溶液质量-溶质质量
训练实验室配制50g溶质质量分数为5%的食盐水,现有①托盘天平;②量筒(10mL、50mL、mL);③药匙。根据要求填空:
(1)完成本实验还需要用到的玻璃仪器有。
(2)具体的操作步骤可概括为。
(3)本实验量取蒸馏水时应选用mL的量筒。
(4)量筒读数时如果俯视,其他操作没有错误,则配制的溶液中溶质质量分数 (填“大于”、“小于”或“等于)5%。
训练配制gNaCl质量分数为20%的食盐溶液,需要用到的溶剂质量及量取方法是()
A.g,用托盘天平称量B.g,用mL量筒量取
C.g,用量筒量取D.g,用mL量筒量取
训练溶质的质量分数为10%的盐酸溶液10g,加水稀释成25g,从中取出5g,则此溶液中溶质的质量分数是()
A.3%B.10%C.4%D.0.4%
训练有20℃时的KNO3饱和溶液g。欲改变此溶液溶质的质量分数,下列措施可行的是()
A.加入5gKNO3固体B.取出5g原溶液
C.升高温度至60℃D.加入5g水
训练(多选)恒温下,加水稀释NaCl溶液,不变的是()
A.溶液质量B.溶质质量
C.溶质的质量分数D.溶质的溶解度
训练传统“陈醋”生产过程中有一步称为“冬捞夏晒”,是指冬天捞出醋中的冰,夏日曝晒蒸发醋中的水分,以提高醋的品质。假设用醋酸的质量分数为3%的半成醋,生产g5.4%的优级醋,过程中醋酸没有损失,捞出的冰和蒸发的水的总质量为()
A.gB.gC.gD.g
训练(朝阳一模)甲、乙两种固体的溶解度曲线如右图所示,下列说法正确的是()
A.20℃时,甲溶液中溶质质量一定小于乙溶液
B.20℃时,可配制溶质质量分数为30%的乙溶液
C.20℃时,g水中加入20g甲可得到饱和溶液
D.50℃时,g水中加入20g乙并降温至20℃,
溶液由不饱和变饱和
训练(海淀一模)甲、乙两种固体物质的溶解度曲线如右图所示。下列叙述正确的是()
A.t1℃时,甲和乙溶液中溶质的质量分数一定相等
B.t2℃时,用等质量的甲和乙固体配制饱和溶液,得到乙溶
液的质量大于甲
C.将甲、乙的饱和溶液从t1℃升温至t2℃,甲溶液中溶质的
质量分数比乙大
D.用降温的方法一定能使甲的不饱和溶液变成饱和溶液
训练选用下列仪器,用氯化钠固体配制g质量分数为5%的氯化钠溶液,需要用到的仪器是
(填序号)。要完成实验,必须用到下图中还没有的仪器名称是
。
基础巩固
基础巩固
1.实验室用36%的浓盐酸配制5%的稀盐酸mL,应选用的仪器有()
A.托盘天平、酒精灯、烧杯、量筒B.药匙、玻璃棒、烧杯、量筒
C.铁架台、试管、漏斗D.玻璃棒、烧杯、量筒
2.有g15%的NaNO3溶液,使其浓度增大一倍,可采用的方法是()
A.蒸发掉42.5g水B.蒸发掉50g溶剂
C.加入15gNaNO3D.升高温度
3.(丰台一模)根据右图溶解度曲线,判断下列说法正确的是()
A.t1℃时,A的溶解度大于B
B.t2℃时,A、B两溶液的溶质质量分数一定相等
C.t3℃时,将A、B的饱和溶液分别蒸发掉10g水,析出A的
质量大
D.把t1℃时A、B的饱和溶液升温至t3℃时,两溶液的溶质质量分
数都会增大
4.(通州一模)甲、乙两种固体物质(不含结晶水)的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是()
A.甲物质的溶解度大于乙物质的溶解度
B.甲的溶解度受温度影响较小
C.t1℃时,甲、乙两物质各50g分别加入g水中,
充分溶解,得到的溶液质量都是g
D.t2℃时,甲溶液的溶质质量分数一定大于乙溶液的
溶质质量分数
5.用25%的NaOH溶液和5%的NaOH溶液混合,要得到10%的NaOH溶液,混合时两种溶液的质量比是()
A.3∶1B.1∶3C.1∶5D.5∶1
6.实验室有一瓶质量分数为19.6%的稀硫酸,请回答:
配置g这种溶液需g溶质质量分数为98%的硫酸。
7.无土栽培是一种农业高新技术,它可以显著提高农作物的产量和质量。某品种茄子的无土栽培营养液中含有6%的KNO3。
(1)KNO3中钾、氮、氧元素的质量比为
(2)要使kg该溶液溶质的质量分数增大一倍,则应该将该溶液蒸发掉kg水。
8.某同学配制60g溶质质量分数为5%的NaCl溶液,准备了下列实验用品。回答下列问题:
(1)该同学按下列实验步骤进行:①计算②称量③量取④(填步骤名称)。
(2)配制过程还缺少的一种玻璃仪器是(填名称)。
(3)计算所需NaCl的质量为____g,称量时,NaCl应放在托盘天平的(填“左盘”或“右盘”)上。
(4)量取蒸馏水操作如下:将蒸馏水注入量筒,待液面接近量取体积对应刻度线时,
改用(填仪器名称)滴加蒸馏水至刻度线。下图该同学观察方式正确的是___(填序号)。
(5)若用C观察方式量取水的体积,所配制溶液的溶质质量分数会(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
9.华雪同学想制取“叶脉书签”,需要50g质量分数为10%的氢氧化钠溶液。
请回答下列问题:
(1)若用氢氧化钠固体配制,需称取氢氧化钠g。
(2)若用25%的氢氧化钠溶液配制,需25%的氢氧化钠溶液g;蒸馏水g;配制时应选用mL(选填“10”、“20”、“50”、“”)的量筒量取蒸馏水。
(3)下列操作正确的是。
A.在托盘天平的左右托盘上垫滤纸称取氢氧化钠固体
B.将准确称取的氢氧化钠固体直接倒入装有水的量筒中溶解
C.将配制好的NaOH溶液装入玻璃试剂瓶中,塞好橡胶塞并贴上标签
(4)在实验室配制氢氧化钠溶液时,(填“要”或“不要”)用到玻璃棒。
巅峰突破
1.新鲜的冬瓜内盛有5%的NaCl溶液,现将一木块放入此溶液中,木块处于漂浮状态,木
块露出水面的部分高为h,如图所示。问过一天后的h值与原来相比(不考虑水的蒸发现象)()
A.变大B.变小C.不变D.不能确定
2.在实验室配制溶液时,常涉及以下过程:①溶解,②称量,③计算,④量取。请按要求回答问题:
(1)现欲用氯化钠固体与蒸馏水配制50g5%氯化钠溶液,配制过程的先后顺序是
(填序号)。
(2)用已调节平衡的天平称取氯化钠固体时,发现指针偏右,接下来的操作是
。
(3)在量取蒸馏水体积时,若仰视读数,则会导致氯化钠溶液的溶质质量分数
(填“>”或“<”)5%。
(4)在溶解步骤中需要的仪器有
、。(填名称)
3.下表是NH4C1、NaC1、KNO3在不同温度下的溶解度,根据表中数据,回答下列问题:
(1)写出NH4C1和NaCl具有相近溶解度的温度范围(限相邻两个温度之间)
(2)50℃时,50g水中溶解gNaCl即成为该温度下氯化钠的饱和溶液。此温度时,向g水中加入90gKNO3,充分溶解后得到硝酸钾溶液g。
(3)60℃时配制的硝酸钾溶液中,溶质的质量分数最大为
(4)若硝酸钾中含有少量氯化钠,应采取的结晶分离方法是
4.配制溶质质量分数一定的氯化钠溶液常按以下操作顺序进行。
请回答下列问题:
(1)计算配制g溶质质量分数为5%的氯化钠溶液所需:氯化钠
g,水 mL(水的密度为1g/mL),应选
量筒(10mL50mLmLmL)
(2)用托盘天平称量所需的氯化钠时,发现托盘天平的指针偏向左盘,应
A.增加适量氯化钠固体B.减少适量氯化钠固体
C.调节平衡螺母D.向右盘加砝码
(3)将氯化钠和水依次倒入烧杯中,用玻璃棒搅拌,其目的是
(4)下列操作会导致所配制溶液溶质质量分数偏低的是
A.称量时药品和砝码放反了B.只在称量食盐的托盘垫上了干净的纸
C.量取溶剂时,俯视量筒读数D.把配制好的溶液倒入试剂瓶时有部分溅出.
5.实验室欲配制50g5%的氧化钠溶液,现巳有仪器:①托盘天平、②药匙、③量筒(10mL、50mL,mL),请根据要求填空。
(1)完成本实验,还需要的玻璃仪器有 。
(2)具体的操作步骤可简单概括为 。
(3)本实验量取蒸馏水时应选用 mL量筒。
(4)量筒读数时如果俯视,其他操作无误,则配制的溶液溶质质量分数将
(填“大于”、“小于”或“等于”)5%.
(5)如果所用的氯化钠中含有少很不溶性的杂质,则所配溶液溶质质量分数将会
(填“偏大”或“偏小”)。
6.溶液具有广泛的用途,根据溶液有关知识,回答下列问题:
(1)在20℃时,向盛有40g氯化钠固体的烧杯中加入g水,充分搅拌后,仍有4g固体未溶解。①所得溶液是20℃时氯化钠的
溶液(填“饱和”或“不饱和”)
②20℃时,氯化钠的溶解度为
g。
(2)现用质量分数为12%的氯化钠溶液(密度约为1.09g/cm3),配制20g质量分数为6%的氯化钠溶液。
①需要质量分数为12%的氯化钠溶液
mL(计算结果精确到0.1),需要水
mL(水的密度为1g/cm3)。
②该溶液配制过程中用到的仪器除了量筒、烧杯玻璃棒外,还需要
量取所需要的12%的氯化钠溶液时,应选用
(填“10mL”或“20mL”或“50mL”)规格的量筒。
③把配制好的上述溶液装入
中(填“广口瓶”或“细口瓶”),盖好瓶塞并贴上标签。
7.某实验需要g8%的硫酸铜溶液。(1)该溶液的溶质质量是____g,从中取10g溶液,此溶液的质量分数为_______。
(2)实验室用硫酸铜晶体(分子式为CuSO4.5H2O)配制克8%的硫酸铜溶液,需称取硫酸铜晶体_____g。(已知相对分子质量:CuSO4.5H2O为,CuSO4为)
8.某同学在四个烧杯中分别做有关溶液实验,依据表格回答问题。
(1)硝酸钾溶液中的溶剂是__________。(2)20℃时硝酸钾的溶解度是g,a为。(3)将烧杯①所得溶液稀释成溶质的质量分数为10%的溶液,需要加水g。(4)若使烧杯③溶液中溶质的质量分数增大,可继续________(填字母序号)。A.加入少量硝酸钾B.再加10g水C.恒温蒸发部分溶剂D.升温到30℃E.加入g30℃时硝酸钾的饱和溶液,再恢复至20℃
参考答案
1.D2.C3.A4.C5.B
1.60,t2,28.6%
2.A
3.12%,32%
4.C5.D
6.(1)②称取③量取④溶解
(2)搅拌,加快溶解
(3)CD
训练(1)烧杯,玻璃棒,胶头滴管(2)计算,称量,溶解,装瓶(3)50Ml(4)大于
训练B
训练C
训练D
训练BD
训练B
训练C
训练B
训练①、④、⑤、⑥;胶头滴管和药匙。
基础巩固
1.D2.B3.C4.C5.B
6.40
7.(1)39:14:48(2)75
8.溶解玻璃棒3左盘胶头滴管A偏大
9.(1)5(2)(3)C(4)要
巅峰突破
1.B
2.(1)③②④①(2)继续添加药品直到天平平衡(3)<(4)烧杯、杯璃棒
3.(1)10-20(2)18.5,.5(3)52.4%(4)冷却结晶
4.(1)5;95;mL.(2)B(3)加速溶解(4)AB
5.(1)烧杯、玻璃棒(2)计算、称量、溶解(3)50(4)大于(5)偏小
6.(1)①饱和溶液;②36g;(2)①9.2mL,10mL;②10mL;③细口瓶
7.(1)8g;8%;(2)12.5g
8.(1)水(2)31.(3)40(4)D