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课题3 溶质的质量分数
第1课时 溶质的质量分数
　溶质的质量分数
1．对“16%的食盐溶液”的含义解释错误的是(　　)
A．100 g食盐溶液中溶解了16 g食盐
B．将食盐与水按16∶84的质量比配成的溶液
C．将32 g食盐溶解于168 g水中所得到的溶液
D．100 g水中溶解了16 g食盐
2．将4 g氢氧化钠固体全部溶解在46 g水中，得到的氢氧化钠溶液的溶质的质量分数是________。
3．用5 g葡萄糖，配制5%的葡萄糖溶液，需要水的质量为________g，这些水的体积是________mL。(水的密度为1 g/mL)
　饱和溶液的溶质质量分数
4．某温度时，将36 g NaCl溶解在100 g水中恰好饱和，对该饱和溶液的叙述正确的是(　　)
A．m(溶质)∶m(溶剂)＝36∶136
B．溶质质量分数为36%
C．升温后，溶质质量分数增大
D．降温后，析出较少固体
5．在20 ℃时，将30 g某固体物质加入100 g水中，充分搅拌后，仍有3.6 g固体未溶解。请填写下列空白：
(1)所得溶液是20 ℃时该物质的________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)20 ℃时，该物质的溶解度为________。
(3)所得溶液中该物质的质量分数为________________________________________(计算结果精确到0.1%)。
　溶液稀释的计算
6．向溶质质量分数为24%的氯化钾溶液中加入120 g水后，溶质质量分数减小为12%，则原溶液的质量为(　　)
A．14.4 g B．28.8 g
C．120 g D．240 g
7．80 ℃时90 g 28%的氯化钠饱和溶液中，再加10 g硝酸钾，搅拌至完全溶解，所得氯化钠溶液的溶质质量分数为(　　)
A．20% B．25.2%
C．2% D．不能确定
8．现有200 g硝酸钠的不饱和溶液，若再加入10 g硝酸钠或蒸发掉20 g水，都恰好使溶液达到饱和，则原200 g硝酸钠溶液中溶质的质量分数为(　　)
A．5% B．15% C．30% D．60%
9．化学实验室现有如下标签的硫酸溶液：
(1)上述浓硫酸中溶液的质量是________，浓硫酸中溶剂的质量是________。
(2)取100 g上述浓硫酸稀释为质量分数为10%的硫酸，需要水的质量是多少？(请写出计算过程)
1．海水淡化的膜分离技术是在加压条件下，水分子可以透过淡化膜进入淡水池，而海水中的各种离子不能通过淡化膜。海水淡化过程中，关于如图甲处海水的说法正确的是(　　)
A．溶剂质量减少 　 B．溶液质量不变
C．溶质质量增加 D．溶质质量分数不变
2．某同学要用10%的氢氧化钠溶液制作“叶脉书签”，现有50 g溶质质量分数为20%的氢氧化钠溶液，欲将其溶质质量分数变为10%，可以采用的方法是(　　)
A．加入50 g溶剂
B．将溶液中的溶质减少一半
C．加入100 g溶剂
D．加入50 g 1%的氢氧化钠溶液
3．高氯酸钾(KClO4)可用作火箭推进剂，其溶解度如表所示。
温度/℃ 20 40 60 80
溶解度/g 1.68 3.73 7.3 13.4
下列说法正确的是(　　)
A．高氯酸钾的溶解度随温度升高而减小
B．20 ℃时，将2 g高氯酸钾溶于98 g水可配制溶质质量分数为2%的溶液
C．60 ℃时，高氯酸钾饱和溶液中溶质的质量分数是7.3%
D．80 ℃的高氯酸钾饱和溶液冷却至60 ℃，有结晶现象
4．甲、乙两种物质的溶解度曲线如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．t1 ℃时，甲、乙两种溶液的溶质的质量分数相等
B．t1 ℃时，100 g甲物质的饱和溶液中溶质的质量是20 g
C.要将甲溶液的状态由b点转化为a点，可以加适量溶质
D．分别将t2 ℃时甲、乙两种物质的饱和溶液降温至t1 ℃，均有晶体析出
5．试管内盛有20 ℃的饱和硝酸钾溶液，其上漂浮一小木块。如图所示，将试管插入烧杯内的冰水混合物中，一段时间后，下列有关说法不正确的是(　　)
A．试管内溶液的质量变小
B．试管内有固体析出
C．试管内溶液的溶质质量分数变大
D．小木块浸入溶液内的体积变大
6．(科学思维)20 ℃时，将等质量的甲、乙分别加入100 g水中，充分搅拌后现象如图1；加热到50 ℃时，现象如图2；甲、乙的溶解度曲线如图3。回答下列问题：
(1)图1中一定为饱和溶液的是________(填“甲”或“乙”)。
(2)图2中两溶液溶质质量分数大小关系为甲________(填“＞”“＜”或“＝”)乙。
(3)图3中表示乙的溶解度曲线是________(填“M”或“N”)，P点的含义是____________________________________。
(4)配制80 g溶质质量分数为15%的甲的不饱和溶液，需量取水的体积为________mL(水的密度为1 g/mL)。
(5)若在50 ℃时取等质量的甲、乙两物质配制成饱和溶液，所得溶液的溶质质量分数大小关系为甲________(填“＞”“＜”或“＝”)乙。
第2课时 有关溶质质量分数的综合计算
　溶解度和溶质质量分数的计算
1．某温度下，硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数为30%，则该温度下硝酸钾的溶解度是________(结果保留1位小数)，其______(填“大于”“小于”或“等于”)30 g。
2．KCl和KNO3在不同温度下的溶解度数据如表。
温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 80
溶解度/g KCl 31.0 34.0 37.0 40.0 42.6 45.5 48.3 51.1
KNO3 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110 138 169
(1)KNO3的溶解度随温度的升高而________(填“增大”或“减小”)。
(2)40 ℃时，KCl饱和溶液的溶质质量分数是________(结果精确至0.1%)。
3．硝酸钾在不同温度时的溶解度如下表。在配制硝酸钾营养液时，小敏操作过程如图所示，请回答下列问题：
温度/℃ 20 30 40 50
溶解度/g 31.6 45.8 63.9 85.5
(1)烧杯②中所得溶液的溶质质量分数为________(结果精确到0.1%)。
(2)烧杯③中所得溶液的溶质质量分数为________(结果精确到0.1%)；现要配制20%的硝酸钾营养液，需向烧杯③中加水________g。
　利用化学方程式进行有关溶质质量分数的计算
4．实验室里通常用锌粒与稀硫酸反应制取氢气。现有100 g 19.6%的稀硫酸与一定质量的锌粒恰好完全反应，则制取到氢气的质量为________g。
5．现有溶质质量分数为20%的稀硫酸245 g。向其中加入32 g废铁屑(杂质不溶于水也不参加反应)，恰好完全反应。计算：
(1)废铁屑中铁的质量分数。
(2)配制245 g质量分数为20%的稀硫酸，需要40%的硫酸(密度为1.3 g/cm3)多少毫升(结果精确到0.1)
6．化学兴趣小组的同学为测定实验室里一瓶过氧化氢溶液中溶质的质量分数，进行了相关实验，实验数据记录如下：
请计算：
(1)生成氧气________g。
(2)此过氧化氢溶液中溶质的质量分数(写出计算过程)。
1．碳酸钠的溶解度曲线如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．碳酸钠的溶解度随温度升高而增大
B．将20 ℃的碳酸钠饱和溶液升温至30 ℃，溶质质量分数不变
C．30 ℃时，将25 g碳酸钠加入50 g水中，所得溶液质量为75 g
D．40 ℃时，碳酸钠饱和溶液的溶质质量分数为50%
2．如图为A、B、C三种固体物质的溶解度曲线。
(1)50 ℃时，把50 g A放入50 g水中形成的溶液中溶质质量分数是________(结果保留一位小数)。
(2)A中混有少量B，可采用________(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)的方法提纯A。
(3)将50 ℃时三种物质的饱和溶液降温到20 ℃，其溶质质量分数的大小关系是________________。
3．实验室有一包铁粉和铜粉的混合物，现取该混合物10 g于烧杯中，进行如下实验。请根据图中实验过程及数据进行计算。
(1)混合物中铁粉的质量为________。
(2)计算稀硫酸中溶质的质量分数(写出计算过程)。
4．化学兴趣小组同学为了测定赤铁矿中氧化铁的质量分数，取40 g赤铁矿样品放入烧杯中，再取400 g稀盐酸分四次加入烧杯中，每次均充分反应(杂质不溶于水，也不参加反应)，测得实验数据如图，请计算：
(1)此赤铁矿中氧化铁的质量分数为___________________________________________________。
(2)稀盐酸中溶质的质量分数。
5．(科学思维)某化学兴趣小组测定黄铜(铜锌合金)的组成，称取30 g黄铜置于烧杯中，用100 g稀硫酸分5次加入，实验数据记录如下：
实验次数 稀硫酸的质量/g 残留金属的质量/g
第一次 20 26.75
第二次 20 m
第三次 20 20.25
第四次 20 17
第五次 20 17
试分析并计算：
(1)实验数据表中m的值为________。
(2)计算恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数(精确到0.1%)。
第1课时 溶质的质量分数
【详解答案】
基础达标
1．D　2.8%　3.95　95　4.D
5．(1)饱和　(2)26.4 g　(3)20.9%
6．C　7.B　8.C
9．(1)920 g　18.4 g
(2)解：设需要水的质量为x，因为稀释前后溶质质量不变，所以：
100 g×98%＝(100 g＋x)×10%
x＝880 g
答：需要水的质量为880 g。
能力提升
1．A　解析：由题图示知，水分子可以透过淡化膜到左侧淡水池，而海水中的各种离子不能通过淡化膜。故尽管右侧海水中的离子个数不变，但水分子却在减少，溶剂质量减少，溶液质量减少，溶质质量不变，溶质质量分数变大，故A正确。
2．A　解析：设要加水的质量为x，根据溶液稀释前后溶质的质量不变，则50 g×20%＝(50 g＋x)×10%，x＝50 g，故A正确，C错误。溶液具有均一性，将溶液中的溶质减少一半，是不好完成的，故B错误。加入50 g 1%的氢氧化钠溶液，所得溶液中溶质质量分数为×100%＝10.5%，故D错误。
3．D　解析：A.由表中溶解度数据可知，高氯酸钾的溶解度随温度升高而增大，故选项说法错误。B.20 ℃时高氯酸钾的溶解度为1.68 g，则20 ℃时，将2 g高氯酸钾溶解于98 g水中，高氯酸钾有剩余，不能配制溶质质量分数为2%的溶液，故选项说法错误。C.60 ℃时，高氯酸钾的溶解度为7.3 g，60 ℃时，高氯酸钾饱和溶液中溶质的质量分数＝×100%＜7.3%，故选项说法错误。D.高氯酸钾的溶解度随温度降低而减小，80 ℃的高氯酸钾饱和溶液冷却至60 ℃，温度降低，高氯酸钾的溶解度减小，有高氯酸钾晶体析出，有结晶现象，故选项说法正确。
4．C　解析：t1 ℃时，甲、乙两种物质的溶解度相等，则该温度下，甲、乙两种物质的饱和溶液的溶质质量分数相等，溶液状态未知，无法比较，故A错误；t1 ℃时，甲物质的溶解度为20 g，则该温度下，100 g甲物质的饱和溶液中溶质的质量是100 g××100%≈16.7 g，故B错误；b点在甲的溶解度曲线的下方，表示t2 ℃时甲的不饱和溶液，a点在甲的溶解度曲线上，表示t2 ℃时甲的饱和溶液，要将甲溶液的状态由b点转化为a点，可以采取加入适量溶质的方法，故C正确；分别将t2 ℃时甲、乙两种物质的饱和溶液降温至t1 ℃，降温后，甲的溶解度减小，有溶质析出，乙的溶解度增加，变为不饱和溶液，无晶体析出，故D错误。
5．C　解析：A.硝酸钾的溶解度随着温度的降低而减小，将试管插入烧杯内的冰水混合物中，一段时间后，温度降低，有硝酸钾晶体析出，试管内溶液的质量变小，故选项说法正确。B.硝酸钾的溶解度随着温度的降低而减小，将试管插入烧杯内的冰水混合物中，一段时间后，温度降低，有硝酸钾晶体析出，故选项说法正确。C.硝酸钾的溶解度随着温度的降低而减小，将试管插入烧杯内的冰水混合物中，一段时间后，温度降低，有硝酸钾晶体析出，溶质质量减少，溶剂质量不变，则试管内溶液的溶质质量分数变小，故选项说法错误。D.温度降低，有硝酸钾晶体析出，溶质质量减少，溶液的密度变小，小木块排开水的体积变大，浸入溶液内的体积变大，故选项说法正确。
6．(1)甲　(2)＝
(3)N　30 ℃时，甲、乙两种固体物质的溶解度相等
(4)68　(5)＞
解析：(1)从题图1中可以知道甲没有完全溶解，则说明甲中形成的溶液为饱和溶液。(2)从题图2中可知，相同质量的溶剂溶解了相同质量的溶质，所以它们形成溶液的质量也相等，结合溶质的质量分数的计算公式可以知道，它们形成的溶液中溶质的质量分数也相等。(3)根据题图1中信息可以知道，20 ℃时甲的溶解度小于乙的溶解度，而题图3中在20 ℃时，N曲线的溶解度大于M曲线的溶解度，故N表示的是乙的溶解度曲线；根据溶解度曲线的意义可以知道P点表示30 ℃时，甲、乙两种固体物质的溶解度相等。(4)配制80 g溶质质量分数为15%的甲溶液，应称取甲的质量是80 g×15%＝12 g，需要水的质量是80 g－12 g＝68 g，水的密度是1 g/mL，则需要水的体积是68 mL。(5)饱和溶液的质量分数与溶解度有关，因为50 ℃时，甲、乙两物质的溶解度大小关系是甲＞乙，所以它们饱和溶液的质量分数也是甲＞乙。
第2课时 有关溶质质量分数的综合计算
【详解答案】
基础达标
1．42.9 g　大于
2．(1)增大　(2)28.6%
3．(1)24.0%　(2)28.6%　60
4．0.4
5．解：稀硫酸中溶质质量为245 g×20%＝49 g，设废铁屑中铁的质量为x。
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
56 98
x 49 g
＝　x＝28 g
(1)废铁屑中铁的质量分数为×100%＝87.5%。
(2)配制245 g质量分数为20%的稀硫酸，需要40%的硫酸的质量：＝122.5 g。根据密度公式，需要40%的硫酸体积为122.5 g÷1.3 g/cm3≈94.2 cm3＝94.2 mL。
答：(1)废铁屑中铁的质量分数为87.5%；
(2)需要40%的硫酸的体积为94.2 mL。
6．(1)0.8
(2)解：设此过氧化氢溶液中溶质的质量是x。
2H2O22H2O＋O2↑
68 32
x 0.8 g
＝　x＝1.7 g
则此过氧化氢溶液中溶质的质量分数为×100%＝5%。
答：此过氧化氢溶液中溶质的质量分数为5%。
能力提升
1．B　解析：温度高于40 ℃时，碳酸钠的溶解度随温度的升高而减小，故A错误；将20 ℃的碳酸钠饱和溶液升温至30 ℃，溶解度增大，溶质、溶剂质量都不变，所以溶质质量分数不变，故B正确；30 ℃时，碳酸钠的溶解度是40 g，所以将25 g碳酸钠加入50 g水中，只能溶解20 g的晶体，所得溶液质量为20 g＋50 g＝70 g，故C错误；40 ℃时，碳酸钠的溶解度是50 g，饱和溶液的溶质质量分数为×100%≠50%，故D错误。
2．(1)33.3%
(2)降温结晶
(3)B＞A＞C
解析：(1)50 ℃时A溶解度是50 g，把50 g A放入50 g水中，能够溶解25 g，形成的溶液中溶质质量分数是×100%≈33.3%。(2)A的溶解度受温度变化影响较大，B的溶解度受温度变化影响较小，A中混有少量B，可采用降温结晶的方法提纯A。(3)将50 ℃时三种物质的饱和溶液降温到20 ℃，A、B仍然是饱和溶液，C变成不饱和溶液，20 ℃时B的溶解度大于A，因此B的质量分数大于A，由于A在20 ℃时的溶解度大于C在50 ℃时的溶解度，因此A的质量分数大于C，其溶质质量分数的大小关系是B＞A＞C。
3．(1)5.6 g
(2)解：设稀硫酸中溶质的质量分数为x。
Fe　＋　H2SO4===FeSO4＋H2↑
56 98
5．6 g 49 g×x
＝　x＝20%
答：稀硫酸中溶质的质量分数为20%。
4．(1)75%
(2)解：设100 g稀盐酸中HCl的质量为x。
Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
160 219
8 g x
＝　x＝10.95 g
稀盐酸中溶质质量分数为×100%＝10.95%。
答：稀盐酸中溶质的质量分数为10.95%。
5．(1)23.5
(2)解：设锌和稀硫酸反应生成硫酸锌的质量为x，生成氢气的质量为y。
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
65 161 2
30 g－17 g x y
＝　x＝32.2 g
＝　y＝0.4 g
恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数为×100%≈34．8%。
答：恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数为34.8%。

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