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八年级上册科学 第1章 水和水的溶液
第5节 物质的溶解（4）
---溶液的质量分数
一、核心素养关键任务
【核心概念1】溶液的质量分数
1.概念：
（1）概念的理解：
在室温下，向三个相同的小烧杯分别加入20ml的水，再分别加入0.1g、0.5g、2g 无水硫酸铜，我们可以根据颜色的 判断溶液是浓还是稀。在实际生活中，不能用这种粗略的表示方法。如给果蔬杀虫灭菌，药液太稀不能杀死害虫和细菌，太浓会毒害果蔬，残留量大。要准确知道一定量的溶液里所含溶质的多少即溶液的 。
（2）概念的定义及计算公式：：
表示表示溶液的浓度的方法有：溶质的 分数、 分数等。在日常生产、生活中，常用溶质的质量分数来 表示溶液的浓度，溶液中溶质的质量分数指 与 之比。
溶质的质量分数可以用 表示。
[预学练1]在农业生产上，有时用10%~20%食盐溶液来选种。如果要配制150千克质量分数为16% 的食盐溶液，需要食盐和水各多少千克？
（3）计算公式的正确运用：
①溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量的比值，而 不是 与溶剂质量的比值；
[预学练2]在100g水中溶解20g氯化钠，所得氯化钠溶液的溶质质量分数为20％。这样计算是否正确？为什么？
[预学练3]20℃时，氯化钠的溶解度为36克，在此温度下将20克氯化钠放入50克水中所得氯化钠溶液中溶质的质量分数为_ _；如果再加100克水，溶液中溶质的质量分数为_ 。
②溶质质量是 溶解 在溶液中的溶质质量，未溶解的不算在内；
（4）与溶解度的关系
当溶液达到 时溶质质量分数保持不变。（S为该温度下该物质的溶解度）
溶质质量分数=
[预学练4]20℃时食盐的溶解度为36克，求20℃时食盐饱和溶液的溶质质量分数？在20℃时能否配制40%的食盐溶液，为什么？
（5）与密度的关系
溶液中溶质的质量分数不同，意味着一定质量的溶液中所含溶质的质量不同，可见质量分数不同的溶液，溶液的密度也不同。生产上常把物质 溶液的密度 和其相对应的溶质的质量分数列成对照表。这样，当某物质溶液的密度测得后，就可以从表中查出该物质溶液相对应的 溶质的质量分数 ，或根据该物质溶液中溶质的质量分数查得其相对应的 溶液的密度 。
[预学练5]无土栽培是一种在营养液中培育植物的农业技术。要配制100 g溶质质量分数为2.4%的硝酸钾溶液用于配制营养液。需硝酸钾__ _g，需水__ __mL（水的密度是1.0 g/cm-3）。
【核心概念2】溶液的稀释和浓缩
1.浓溶液的稀释
生活和生产中，也常常需要将一种物质的浓溶液加水稀释成稀溶液。
思考与讨论：浓溶液在加水稀释形成稀溶液后，溶液、溶质、溶剂三者的质量是增大、减小还是不变？
。由于稀释前后 不变，有如下计算关系：
浓溶液质量×浓溶液 = 稀溶液质量×
由于称量液体质量比较麻烦，而用量筒量取 比较方便，所以计算时有时会涉及溶液的体积，这时要通过 来进行计算。
2.浓溶液的浓缩 与溶液的稀释是一个相对的过程。
[预学练6]把50g 98%的浓硫酸稀释成20%的硫酸，需要水多少毫升？
二、核心素养落实任务
（一）基础性作业
1．从10 g质量分数为10%的硝酸钾溶液中取出5 g，那么剩下的5 g硝酸钾溶液的质量分数为（　　）
A．1% B．90% C．10% D．11.1%
2．某物质在20℃时的溶解度为20克，在20℃时将该物质20克投入80克水中充分溶解，则该物质溶液中溶质的质量分数为（　　）
A．25% B．20% C．16.7% D．无法计算
3．10克硝酸钾完全溶解在40克水中，所得溶液的质量分数是　 　。
4．实验室准备配制
50g 溶质质量分数为 10%的氯化钠溶液，问：
（1）需要固体氯化钠多少克？
（2）如改用 20%的氯化钠溶液进行配置，则需要 20%的氯化钠溶液多少克？
5.由于“新冠”疫情，学校复课后，“二氧化氯”消毒液广泛应用于学校教室、食堂、寝室等的卫生消毒，某校决定今天放学后对全校教室、食堂、寝室等全面消毒。小陈观察到瓶上的标签：溶质质量分数为80%，密度为1.2克/厘米3。求：
（1）这1000毫升二氧化氯消毒液的质量是________g，其中含溶质二氧化氯________g。
（2）我校欲配制60kg质量分数为10%的稀二氧化氯消毒液用来消毒，需要多少千克这种二氧化氯消毒液和多少千克水？
6．20℃时，10克水中最多可溶解5克A物质，50℃时，15克B物质溶于50克水中恰好饱和，A与B的溶解度（　　）
A． A=B B．A＜B C．A＞B D．无法比较
7．某温度下硝酸钾的溶解度为20 g，则此温度下硝酸钾饱和溶液中溶质质量∶溶剂质量=　 　，溶质质量∶溶液质量=　 　。
8．t ℃时将12 g某物质溶于30 g水中，恰好配制成该温度下的饱和溶液，则t ℃时该物质的溶解度为
　 　g；现有该温度下该物质的饱和溶液210 g，则含溶质　 　g，溶剂　 　g。
9.下表是氢氧化钠溶液的密度与其质量分数对照表(20℃)。回答下列问题：
质量分数(%) 10 20 30 40 50
密度(克/厘米3) 1.11 1.22 1.33 1.43 1.53
（1）20℃时，随着溶质质量分数增大、氢氧化钠溶液的密度逐渐________。
（2）配制100克10%的氢氧化钠溶液。需要氢氧化钠固体________。
（3）10℃的氢氧化钠溶液，体积为100毫升时的质量为________。
10．有10%的食盐水100 g，要使其溶质质量分数变为20%，有三种方法可以达到目的，请填空。
（1）继续加入质量为　 　g的食盐。
（2）恒温蒸发质量为　 　g的水。
（3）与溶质质量分数大于20%的浓食盐溶液混合，若加入25%的食盐水，则混入溶液的质量为　 　g
11.咸鸭蛋是中国特色食品，风味独特、营养丰富深受人们喜爱。其腌制过程如下：
（1）第一步：挑选鸭蛋。将鸭蛋放入食盐溶液，通过观察鸭蛋的浮沉情况进行挑选。现有四种食盐溶液
供选择，其溶质质量分数与密度关系如表一。鸭蛋的新鲜情况与其密度变化如图一。分析图一和表一信息，应选用表一中溶质质量分数为　 　的食盐溶液才能挑选出未变质的鸭蛋。
表一食盐溶液溶质质量分数与密度对照表
溶质质量分数 溶液密度 (g/cm3)
2% 1.01
6% 1.03
10% 1.07
15% 1.10
（2）第二步：配制溶液。使用溶质质量分数过大的食盐溶液，鸭蛋的水分流失快、味咸且口感不鲜；使用溶质质量分数过小的食盐溶液，防腐能力较差、营养价值会降低。人们常选用质量分数为10％-20％的食盐溶液。现配制4000毫升质量分数为15％食盐溶液，需要食盐多少克。
（3）第三步：浸泡腌制。将鸭蛋放入容器再倒入15％食盐溶液将其浸没，加盖保存，如图二所示。图二中鸭蛋A的体积为80cm3，计算鸭蛋A所受的浮力大小。
（二）拓展性作业
12.一定温度下，向一定量的不饱和食盐水中加入食盐并充分搅拌，用纵坐标表示溶液中食盐的质量分数(a%)，用横坐标表示实验进行的时间(t)，其中正确的是( )
13.下表是硝酸钾在不同温度时的溶解度，根据表中数据回答下列问题。
温度/℃ 0 10 20 30 40
溶解度/克 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9
（1）10℃时，100克水中最多可溶解硝酸钾的质量为________克。
（2）20℃时，将10克硝酸钾加入40克水中，所得溶液溶质质量分数为________。
（3）如图是硝酸钾溶液的变化情况，请写出一种可采用的操作方法。（写出计算过程）
14.由于“新冠”疫情，学校复课后，“二氧化氯”消毒液广泛应用于学校教室、食堂、寝室等的卫生消毒，某校决定今天放学后对全校教室、食堂、寝室等全面消毒。小陈观察到瓶上的标签如表所示。求：
（1）这1000毫升二氧化氯消毒液的质量是________g，其中含溶质二氧化氯________g。
二氧化氯1000mL
溶质的质量分数 80%
密度 1.2g/cm3
强腐蚀性，阴冷，密封储藏
（2）我校欲配制60kg质量分数为10%的稀二氧化氯消毒液用来消毒，需要多少千克这种二氧化氯消毒液和多少千克水？
15．读硫酸溶液和氨水的密度与其溶质的质量分数对照表(20℃)，回答问题。
溶液中溶质的质量分数(% ) 4 12 16 24 28
硫酸溶液的密度(克/厘米3) 1．02 1．08 1．11 1．17 1．20
氨水的密度(克/厘米3) 0．98 0．95 0．94 0．91 0．90
（1）20℃时，随着溶液中溶质的质量分数逐渐增大，硫酸溶液的密度逐渐　 　，氨水的密度逐渐　 　。
（2）将100克12%的氨水稀释成3%的溶液，需要加水多少克 ？
（3）配制100克12%的硫酸溶液，需要24%的硫酸溶液多少克 ？即需取多少毫升24%的硫酸溶液 ？
八年级上册科学 第1章 水和水的溶液
第5节 物质的溶解（4）参考答案及解析
---溶液的质量分数
一、核心素养关键任务
【核心概念1】溶液的质量分数
1.概念：
（1）概念的理解：
在室温下，向三个相同的小烧杯分别加入20ml的水，再分别加入0.1g、0.5g、2g 无水硫酸铜，我们可以根据颜色的 深浅 判断溶液是浓还是稀。在实际生活中，不能用这种粗略的表示方法。如给果蔬杀虫灭菌，药液太稀不能杀死害虫和细菌，太浓会毒害果蔬，残留量大。要准确知道一定量的溶液里所含溶质的多少即溶液的 浓度 。
（2）概念的定义及计算公式：：
表示表示溶液的浓度的方法有：溶质的 质量 分数、 体积 分数等。在日常生产、生活中，常用溶质的质量分数来 定量 表示溶液的浓度，溶液中溶质的质量分数指 溶质的质量 与 溶液的质量 之比。
溶质的质量分数可以用 小数或百分数 表示。
[预学练1]在农业生产上，有时用10%~20%食盐溶液来选种。如果要配制150千克质量分数为16% 的食盐溶液，需要食盐和水各多少千克？
解：m食盐＝150千克×16%＝24千克 m水＝150千克-24千克＝26千克
答：配制16%食盐溶液150千克，需要食盐24千克和水126千克。
（3）计算公式的正确运用：
①溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量的比值，而 不是 与溶剂质量的比值；
[预学练2]在100g水中溶解20g氯化钠，所得氯化钠溶液的溶质质量分数为20％。这样计算是否正确？为什么？
答：错误。氯化钠溶液的溶质质量分数为20g/(100g+20g)=16.7%
②溶质质量是 溶解 在溶液中的溶质质量，未溶解的不算在内；
[预学练3]20℃时，氯化钠的溶解度为36克，在此温度下将20克氯化钠放入50克水中所得氯化钠溶液中溶质的质量分数为_26.47％_；如果再加100克水，溶液中溶质的质量分数为_11.76％。
（4）与溶解度的关系
当溶液达到 饱和状态 时溶质质量分数保持不变。（S为该温度下该物质的溶解度）
溶质质量分数=
[预学练4]20℃时食盐的溶解度为36克，求20℃时食盐饱和溶液的溶质质量分数？在20℃时能否配制40%的食盐溶液，为什么？
解：20℃时食盐饱和溶液的溶质质量分数=36克/(100克+36克)=26.5%
不能。20℃时食盐饱和溶液的浓度为26.5% 。
（5）与密度的关系
溶液中溶质的质量分数不同，意味着一定质量的溶液中所含溶质的质量不同，可见质量分数不同的溶液，溶液的密度也不同。生产上常把物质 溶液的密度 和其相对应的溶质的质量分数列成对照表。这样，当某物质溶液的密度测得后，就可以从表中查出该物质溶液相对应的 溶质的质量分数 ，或根据该物质溶液中溶质的质量分数查得其相对应的 溶液的密度 。
[预学练5]无土栽培是一种在营养液中培育植物的农业技术。要配制100 g溶质质量分数为2.4%的硝酸钾溶液用于配制营养液。需硝酸钾__2.4__g，需水__97.6__mL（水的密度是1.0 g/cm-3）。
【核心概念2】溶液的稀释和浓缩
1.浓溶液的稀释
生活和生产中，也常常需要将一种物质的浓溶液加水稀释成稀溶液。
思考与讨论：浓溶液在加水稀释形成稀溶液后，溶液、溶质、溶剂三者的质量是增大、减小还是不变？
浓溶液稀释，只需要向浓溶液加水即可，故改变的只是溶剂（水）的质量，稀释后溶质质量不变，溶液质量变大。由于稀释前后 溶质质量 不变，有如下计算关系：
浓溶液质量×浓溶液 溶质质量分数 = 稀溶液质量× 稀溶液溶质质量分数
由于称量液体质量比较麻烦，而用量筒量取 液体体积 比较方便，所以计算时有时会涉及溶液的体积，这时要通过 密度 来进行计算。
2.浓溶液的浓缩 与溶液的稀释是一个相对的过程。
[预学练6]把50g 98%的浓硫酸稀释成20%的硫酸，需要水多少毫升？
解：50g× 98% =（50g＋m水 ）× 20% m水=195克
V水=m水/ρ水=195克/（1克/毫升）=195毫升
二、核心素养落实任务
（一）基础性作业
1．从10 g质量分数为10%的硝酸钾溶液中取出5 g，那么剩下的5 g硝酸钾溶液的质量分数为（　　）
A．1% B．90% C．10% D．11.1%
【答案】C
【解析】溶液具有均一性，即各个部分的性质完全相同，因此剩下5g的硝酸钾溶液的质量分数不变，还是10%。
2．某物质在20℃时的溶解度为20克，在20℃时将该物质20克投入80克水中充分溶解，则该物质溶液中溶质的质量分数为（　　）
A．25% B．20% C．16.7% D．无法计算
【答案】C
【解析】20℃时的溶解度为20克 ，说明100g水中最多溶解20g该物质，而将20g该物质放入80g水中，该物质无法完全溶解，会有晶体析出，成为饱和溶液，对于同一个温度下的同种物质来说，饱和溶液质量分数=×100%=×100%=16.7%。
3．10克硝酸钾完全溶解在40克水中，所得溶液的质量分数是　 　。
【答案】20%
【解析】10克硝酸钾完全溶解在40克水中，所得溶液的质量分数是=20%
4．实验室准备配制
50g 溶质质量分数为 10%的氯化钠溶液，问：
（1）需要固体氯化钠多少克？
（2）如改用 20%的氯化钠溶液进行配置，则需要 20%的氯化钠溶液多少克？
【答案】（1）需要氯化钠的质量为：50g×10%=5g；（2）需要20%的氯化钠溶液质量：。
5.由于“新冠”疫情，学校复课后，“二氧化氯”消毒液广泛应用于学校教室、食堂、寝室等的卫生消毒，某校决定今天放学后对全校教室、食堂、寝室等全面消毒。小陈观察到瓶上的标签：溶质质量分数为80%，密度为1.2克/厘米3。求：
（1）这1000毫升二氧化氯消毒液的质量是________g，其中含溶质二氧化氯________g。
（2）我校欲配制60kg质量分数为10%的稀二氧化氯消毒液用来消毒，需要多少千克这种二氧化氯消毒液和多少千克水？
【答案】（1）1200；960
（2）设：需要这种二氧化氯消毒液质量为x
60千克×10% ＝80%x x=7.5千克 需要加水的质量为：m水＝60千克－7.5克＝52.5千克
6．20℃时，10克水中最多可溶解5克A物质，50℃时，15克B物质溶于50克水中恰好饱和，A与B的溶解度（　　）
A． A=B B．A＜B C．A＞B D．无法比较
【答案】D
【解析】20℃时，10克水中最多可溶解5克A物质，则20℃时A物质的溶解度为50g。50℃时，15克B物质溶于50克水中恰好饱和，那么B物质50℃的溶解度为30g。题目没有指明A与B的温度，因此无法比较溶解度的大小，故D正确，而A、B、C错误。
7．某温度下硝酸钾的溶解度为20 g，则此温度下硝酸钾饱和溶液中溶质质量∶溶剂质量=　 　，溶质质量∶溶液质量=　 　。
【答案】1∶5；1∶6
【解析】某温度下硝酸钾的溶解度为20 g，即该温度下，100g水中最多溶解硝酸钾的质量为20g，那么硝酸钾饱和溶液中溶质质量：溶剂质量=20g：100g=1：5，溶质质量：溶液质量=20g：（20g+100g）=1：6。
8．t ℃时将12 g某物质溶于30 g水中，恰好配制成该温度下的饱和溶液，则t ℃时该物质的溶解度为
　 　g；现有该温度下该物质的饱和溶液210 g，则含溶质　 　g，溶剂　 　g。
【答案】40；60；150
【解析】（1）设t℃时该物质的溶解度为x，；解得：x=40g；
（2）该温度下该物质的饱和溶液210g中溶质质量：；
其中溶剂质量：210g-60g=150g。
9.下表是氢氧化钠溶液的密度与其质量分数对照表(20℃)。回答下列问题：
质量分数(%) 10 20 30 40 50
密度(克/厘米3) 1.11 1.22 1.33 1.43 1.53
（1）20℃时，随着溶质质量分数增大、氢氧化钠溶液的密度逐渐________。
（2）配制100克10%的氢氧化钠溶液。需要氢氧化钠固体________。
（3）10℃的氢氧化钠溶液，体积为100毫升时的质量为________。
【答案】 （1）大（2）10g（3）111g
10．有10%的食盐水100 g，要使其溶质质量分数变为20%，有三种方法可以达到目的，请填空。
（1）继续加入质量为　 　g的食盐。
（2）恒温蒸发质量为　 　g的水。
（3）与溶质质量分数大于20%的浓食盐溶液混合，若加入25%的食盐水，则混入溶液的质量为　 　g
【答案】（1）12.5（2）50（3）200
【解析】（1）设需要加入食盐的质量为x，；
解得：x=12.5g；
（2）设恒温蒸发水的质量为y，；
解得：y=50g；
（3）设混入溶液的质量为z，；
解得：z=200g。
11.咸鸭蛋是中国特色食品，风味独特、营养丰富深受人们喜爱。其腌制过程如下：
（1）第一步：挑选鸭蛋。将鸭蛋放入食盐溶液，通过观察鸭蛋的浮沉情况进行挑选。现有四种食盐溶液
供选择，其溶质质量分数与密度关系如表一。鸭蛋的新鲜情况与其密度变化如图一。分析图一和表一信息，应选用表一中溶质质量分数为　 　的食盐溶液才能挑选出未变质的鸭蛋。
表一食盐溶液溶质质量分数与密度对照表
溶质质量分数 溶液密度 (g/cm3)
2% 1.01
6% 1.03
10% 1.07
15% 1.10
（2）第二步：配制溶液。使用溶质质量分数过大的食盐溶液，鸭蛋的水分流失快、味咸且口感不鲜；使用溶质质量分数过小的食盐溶液，防腐能力较差、营养价值会降低。人们常选用质量分数为10％-20％的食盐溶液。现配制4000毫升质量分数为15％食盐溶液，需要食盐多少克。
（3）第三步：浸泡腌制。将鸭蛋放入容器再倒入15％食盐溶液将其浸没，加盖保存，如图二所示。图二中鸭蛋A的体积为80cm3，计算鸭蛋A所受的浮力大小。
【答案】（1）6%
（2）解：m=4000ml×1.1g/ml×15%=660g
（3）解：F浮＝ρ液gV排＝1.1×103kg/m3×10N/kg×80×10﹣4m3＝8.8N
【解析】
（1）根据图一可知，新鲜鸡蛋和变质鸡蛋的密度的分界点为1.03g/cm3。根据表格可知，此时食盐溶液的溶质质量分数为6%。
（3）鸭蛋A浸没时受到的浮力： F浮＝ρ液gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×80×10-6m3＝0.88N。
（二）拓展性作业
12.一定温度下，向一定量的不饱和食盐水中加入食盐并充分搅拌，用纵坐标表示溶液中食盐的质量分数(a%)，用横坐标表示实验进行的时间(t)，其中正确的是( )
【答案】B
【解析】不饱和食盐水的质量分数大于0，因此A是错误的。逐渐加入食盐，溶液的质量分数逐渐增大，最后达到饱和，因此B正确。
13.下表是硝酸钾在不同温度时的溶解度，根据表中数据回答下列问题。
温度/℃ 0 10 20 30 40
溶解度/克 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9
（1）10℃时，100克水中最多可溶解硝酸钾的质量为________克。
（2）20℃时，将10克硝酸钾加入40克水中，所得溶液溶质质量分数为________。
（3）如图是硝酸钾溶液的变化情况，请写出一种可采用的操作方法。（写出计算过程）
【答案】（1）20.9（2）20%
（3）解：方法一：设要加入硝酸钾的质量为x。
100克×10%+x=（100克+x）×25%x=20克
答：可向烧杯中加入20克硝酸钾。
方法二：设蒸发水的质量为y。
100克×10%=（100克-y）×25% y=60克
答：可蒸发60克水。
二氧化氯1000mL
溶质的质量分数 80%
密度 1.2g/cm3
强腐蚀性，阴冷，密封储藏
14.由于“新冠”疫情，学校复课后，“二氧化氯”消毒液广泛应用于学校教室、食堂、寝室等的卫生消毒，某校决定今天放学后对全校教室、食堂、寝室等全面消毒。小陈观察到瓶上的标签如表所示。求：
（1）这1000毫升二氧化氯消毒液的质量是________g，其中含溶
质二氧化氯________g。
（2）我校欲配制60kg质量分数为10%的稀二氧化氯消毒液用来消毒，需要多少千克这种二氧化氯消毒液和多少千克水？
【答案】（1）1200；960
（2）设：需要这种二氧化氯消毒液质量为x
60千克×10% ＝80% x x=7.5千克
需要加水的质量为：m水＝60千克－7.5克＝52.5千克
15．读硫酸溶液和氨水的密度与其溶质的质量分数对照表(20℃)，回答问题。
溶液中溶质的质量分数(% ) 4 12 16 24 28
硫酸溶液的密度(克/厘米3) 1．02 1．08 1．11 1．17 1．20
氨水的密度(克/厘米3) 0．98 0．95 0．94 0．91 0．90
（1）20℃时，随着溶液中溶质的质量分数逐渐增大，硫酸溶液的密度逐渐　 　，氨水的密度逐渐　 　。
（2）将100克12%的氨水稀释成3%的溶液，需要加水多少克 ？
（3）配制100克12%的硫酸溶液，需要24%的硫酸溶液多少克 ？即需取多少毫升24%的硫酸溶液 ？
【答案】（1）增大；减小
（2）将100克12%的氨水稀释成3%的溶液，所得3%的溶液质量为100g×12%×13%=400g，
则需加水质量为300克；
（3）设配制100克12%的硫酸溶液，需要24%的硫酸溶液质量为x
100g×112%=24%x
x=50g，
体积为50g×11.17 克/厘米3 =42.7毫升；
【解析】
（1）由表中数据可知，20℃时，随着溶液中溶质的质量分数逐渐增大，硫酸溶液的密度逐渐增大，氨水的密度逐渐减小；
（2）将100克12%的氨水稀释成3%的溶液，所得3%的溶液质量为100g×112%×13%=400g，则需加水质量为300克；
（3）设配制100克12%的硫酸溶液，需要24%的硫酸溶液质量为x
100g×112%=24% x
x=50g，
体积为50g×11.17 克/厘米3 =42.7毫升；
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