9.3 溶质的质量分数 第1课时(同步讲义)(解析版)2025-2026学年人教版九年级化学下册

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9.3 溶质的质量分数 第1课时(同步讲义)(解析版)2025-2026学年人教版九年级化学下册

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9.3 溶质的质量分数 第1课时(同步讲义)
教学目标 1.通过探究有色溶液颜色的深浅与溶液浓度的关系,理解溶质质量分数;2.熟悉掌握有关溶质的质量分数、溶质质量和溶剂质量的基本计算;3.了解溶液稀释和增浓的计算公式。
重点和难点 重点:溶质质量分数的计算。难点:溶液的稀释和增浓的计算。
◆知识点一 溶质的质量分数
1.探究有色溶液颜色的深浅与溶液浓度的关系
【实验操作】
【实验记录】
烧杯编号 溶液颜色比较 溶剂质量/g 溶质质量/g 溶液质量/g 溶液浓稀程度
I 淡蓝色 20 0.1 20.1 稀
Ⅱ 浅蓝色 20 0.5 20.5 较浓
Ⅲ 蓝色 20 2 22 浓
【实验结论】
有色溶液颜色的深浅,可粗略反映溶液的浓、稀。颜色越深,溶液越 ;颜色越浅,溶液越 。
2.溶质的质量分数重点
对溶液中溶质的质量分数的理解1.溶质的质量分数是溶液浓度的一种表示方法,所指溶液可以是 溶液,也可以是不饱和溶液;可以是稀溶液,也可以是 溶液。2.溶液具有均一性,故溶液中各部分溶质的质量分数都相等;溶液具有稳定性,一种溶液长期放置,只要外界条件不变,其溶质的质量分数不变。3.一定温度下,某一溶质的不同质量分数的溶液中,饱和溶液的溶质质量分数最 且固定。向饱和溶液中添加原溶质,原溶质不会溶解,溶质质量分数不会改变。
3.溶质的质量分数与溶液组成的关系
(1)探究不饱和溶液中溶质的质量分数与溶液组成的关系
【实验操作】
【实验记录】
溶质质量/g 溶剂质量/g 固体能否全部溶解 溶质的质量分数
10 90 能 10%
20 80 能 20%
【实验结论】
溶质的质量分数与溶质质量和溶剂质量的相对大小有关。对于不饱和溶液,溶质质量相对越多,则溶质质量分数越 。
(2)不饱和溶液中溶质的质量分数与溶质、溶剂、溶液质量之间的关系
溶质质量 溶剂质量 溶液质量 溶质的质量分数
不变 增加 增加
减少 减少
增加 不变 增加
减少 减少
等比例增减 等比例增加或减少
溶解度与溶质的质量分数的比较溶解度溶质的质量分数意义一定温度下,100g溶剂中最多溶解物质的质量每100 g溶液中溶质的质量温度要求与温度有关一般与温度无关溶液是否饱和饱和不一定饱和单位g1(省略)联系根据溶解度能计算一定温度下某物质饱和溶液的溶质质量分数
即学即练
1.现有100 g溶质质量分数为5%的氯化钠溶液,下列说法不正确的是
A.此溶液中溶质为氯化钠、溶剂为水
B.此溶液是将氯化钠和水按质量比1:20配制所得的
C.将5 g氯化钠溶于95 g水中,可制得该溶液
D.取出50 g该溶液,剩余溶液溶质质量分数为5%
2.小宇为探究溶质质量分数与溶液颜色之间的关系,在室温下进行了以下实验并将数据记录在下表中:
试管编号 ① ② ③
水的体积(mL) 5 10 15
(1)向三支试管中各加入0.5 g无水硫酸铜,均完全溶解后,溶质质量分数最小的是 (填试管编号,下同);溶液颜色最深的是 ;由此可得出:相同温度下,溶质的质量分数越大,有色溶液的颜色越 (选填“浅”或“深”)。
(2)试管②中的溶液是 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液;
(3)能让该溶液的溶质质量分数保持不变的方法是___________。
A.降低温度,使其达到饱和 B.温度不变,加入10 mL水
C.温度不变,蒸发溶剂使其饱和 D.温度不变,加入无水硫酸铜使其饱和
◆知识点二 有关溶质质量分数的计算
1.有关溶质的质量分数、溶质质量和溶剂质量的基本计算
(1)基本公式或变形公式
①溶质的质量分数
②溶质质量=溶液质量溶质的质量分数
③溶液质量
④溶剂质量=溶液质量-溶质质量
(2)饱和溶液的溶质质量分数的计算
在一定温度下,饱和溶液中溶质的质量分数
2.溶液稀释和增浓(无晶体析出)的计算
方法 依据 公式 公式中字母的含义
稀释 ①加溶剂(水) 溶液稀释前后,溶质的质量 m×a%=[m +m(水)]×b% m:原溶液的质量a%:原溶液的溶质质量分数b%:稀释或增浓后溶液的溶质质量分数c%(稀):加入的稀溶液的溶质质量分数m(稀):加入的稀溶液的质量c%(浓):加入的浓溶液的溶质质量分数m(浓):加入的浓溶液的质量m(水):加入的或蒸发掉的水的质量m(质):加入的溶质的质量
②与同种溶质的稀溶液混合 混合后溶液的总质量=两溶液的质量 ;混合后溶液中溶质的质量=两溶液的溶质质量 m×a%+m(稀)×c%(稀)=[m +m(稀)]×b%
增浓(无晶体析出) ①与同种溶质的浓溶液混合 m×a%+m(浓)×c%(浓)=[m +m(浓)]×b%
②蒸发溶剂 蒸发溶剂前后,溶质的质量 m×a%=[m -m(水)]×b%
③加同种溶质 增加溶质后,溶液中溶质的质量=原溶液中溶质的质量 增加的溶质的质量 m×a%+m(质)=[m+m(质)]×b%
增加溶质前后溶剂的质量 m×(1-a%)=[m+m(质)]×(1-b%)
即学即练
1.将100 g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液变为20%的氯化钠溶液,下列方法正确的是
A.加入10 g氯化钠 B.加入12.5 g氯化钠
C.蒸发45 g水 D.加入100 g 10%的氯化钠溶液
2.将25 g 完全溶于100 g水中,所得溶液分为五等份。
(1)每一份溶液中溶质的质量分数为 。
(2)向第一份溶液中加入15 g水后,溶液中的质量分数为 。
(3)向第二份溶液中加入15 g 并全部溶解,所得溶液中的质量分数为 。
(4)若要将第三份溶液变为10%的溶液,可采取的措施是 。
考点一 溶质质量分数的基本计算
【例1】现有100 g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液,关于此溶液的说法不正确的是
A.溶质是氯化钠,溶剂是水
B.溶质与溶剂的质量比为1:9
C.取50 g该溶液,其溶质质量分数为5%
D.溶质溶解既有扩散过程,又有水合过程
【变式1-1】5%的葡萄糖溶液可用于补充人体所需能量,“5%的葡萄糖溶液”不能表示
A.95 g水中溶解了5 g葡萄糖 B.每100 g溶液中含5 g葡萄糖
C.葡萄糖的溶解度为5 g D.葡萄糖与水的质量比为
【变式1-2】实验室中存放有如图所示的氯化钾溶液。下列说法不正确的是
A.该溶液的溶质质量分数为6%
B.该溶液中溶质和溶剂质量比
C.配制100 g该溶液需要6g KCl
D.该溶液取出一半后,溶质质量分数变为3%
【变式1-3】20℃时,将40 g氯化钠固体加入100 g水中,充分搅拌后,仍有4 g氯化钠固体未溶解。
(1)所得溶液是20℃时氯化钠的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)20℃时,氯化钠的溶解度为 。
(3)所得溶液中氯化钠的质量分数为 (只列计算式), (填“>”“=”或“<”)36%。
考点二 结合溶解度曲线分析溶质质量分数的变化
【例2】下图所示的是甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线。
时,60g乙加入100g水中,所得溶液的溶质质量分数为 (计算结果精确到0.1%)。,甲、乙、丙三种物质的饱和溶液的溶质质量分数由大到小的顺序为 。将甲、乙、丙三种物质的饱和溶液从升温至,所得溶液的溶质质量分数由大到小的顺序为 。
【变式2-1】与KCl的溶解度曲线如下图所示。下列说法正确的是
A.时,和KCl溶液中溶质的质量分数相等
B.将时KCl的饱和0'溶液升温至,有晶体析出
C.A点所表示的KCl的饱和溶液溶质的质量分数为27.6%
D.冷却热的饱和溶液可获得晶体
【变式2-2】K2CO3和KNO3在不同温度时的溶解度及其溶解度曲线如下,下列说法错误的是
温度/℃ 20 30 40 60 80
溶解度/g K2CO3 110 114 121 126 139
KNO3 31.6 45.8 85.5 110 169
A.乙表示K2CO3的溶解度曲线,50℃时80 g水最多可溶解K2CO3 100.8 g
B.t℃介于60℃与80℃之间。t℃时,甲、乙的饱和溶液的溶质质量分数相等
C.将80℃时两种物质的饱和溶液分别降温到30℃,甲析出的固体量多
D.从含少量K2CO3的KNO3溶液中分离出KNO3,应采用的方法是降温结晶
【变式2-3】A、B两种固体物质的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.A的饱和溶液升温后溶质的质量分数会变大
B.时,A、B的饱和溶液中溶质的质量相等
C.时,用等质量的A、B分别配制成饱和溶液,所得溶液的质量的大小关系为AD.时,将等质量的A、B饱和溶液同时降温至,所得溶液中溶质的质量分数的大小关系为A (填“>”“=”或“<”)B
考点三 有关溶液浓缩、稀释的计算
【例3】有50g 5%的硝酸钠溶液,欲使其质量分数均加一倍,可采用的方法是
A.蒸发掉溶剂质量的一半 B.蒸发掉溶剂25g
C.加入2.5g硝酸钠 D.加入50g 5%硝酸钠溶
【变式3-1】将600 g 40%的氢氧化钠溶液稀释成30%的稀溶液,需要加水
A.200 g B.250 g C.300 g D.400 g
【变式3-2】分别对80g溶质质量分数为10%的硝酸钾溶液进行如下操作,请计算出所得溶液的溶质质量分数。
(1)加入20g水: (精确到1%);
(2)加入20g硝酸钾固体,完全溶解: (精确到1%)。
【变式3-3】室温20℃时,向盛有100克水的烧杯中加入20克氯化钠固体,充分搅拌至全部溶解如图A,继续向原烧杯中再加入20克氯化钠固体,充分搅拌至不再溶解如图B。试回答:
(1)图A烧杯中溶液的质量是 克。
(2)若通过加水的方式使烧杯B中的溶液溶质质量分数变为15%,请计算需加水的质量。(写出计算过程,计算结果保留一位小数)
基础达标
1.5%的葡萄糖溶液可补充人体所需能量(图为标签的部分信息),对5%的理解正确的是
A.每100g水中溶解5g葡萄糖
B.每100g溶液中含5g葡萄糖
C.葡萄糖的溶解度为
D.取出一半,剩余溶液溶质质量分数变为2.5%
2.不同温度下NaCl的溶解度如下表所示。在40℃时,将50gNaCl加入盛有100g水的烧杯中,充分溶解得到溶液。下列说法正确的是
温度/℃ 20 40 60 80 100
溶解度/g 36.0 36.6 37.3 38.4 39.8
A.40℃时烧杯中溶液的质量为150g
B.若将溶液升温到80℃,溶液中溶质的质量变大
C.若将溶液降温到20℃,溶液中溶质的质量分数不变
D.若从烧杯中取出10g溶液,将其中的水完全蒸干后,得到3.66g固体
3.现有40℃时溶质质量分数为的硝酸钾溶液,在该温度下要使其溶质质量分数变为,下列方法可行的是(40℃时,硝酸钾的溶解度为)
①加入水;②蒸发水;③加入硝酸钾固体;④加入硝酸钾固体
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
4.将固体甲加入到盛有水的烧杯中,充分搅拌,分别测得、、、时烧杯中溶液的质量分别如图A、B、C、D四点所示。下列说法正确的是
A.A点所示溶液中溶质与溶液的质量比为
B.时,固体甲的溶解度为
C.、两点溶液的溶质质量分数关系为:
D.点溶液一定为饱和溶液
5.实验室有两瓶未贴标签的药品,分别是硝酸钾和氯化铵,小组同学查阅出的溶解度曲线如图1,并用其中一种进行图2实验。下列说法正确的是
A.烧杯①中溶质、溶剂质量之比为 B.物质R为氯化铵
C.只有烧杯③中是饱和溶液 D.烧杯中溶液的溶质质量分数:②>③>①
6.如图是甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线。下列说法正确的是
A.甲的溶解度大于乙的溶解度
B.时,甲饱和溶液的溶质质量分数等于30%
C.时,相等质量的甲、乙溶液中溶质的质量相等
D.将甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温到,所得溶液中溶质的质量分数为乙>甲>丙
7.(多选)已知t℃溶解度为。如图,t℃时向两份水中分别加入,充分溶解得到甲、乙溶液,说法正确的是
A.甲溶液是t℃的不饱和溶液
B.溶液质量:甲<乙
C.溶质质量分数:甲=乙
D.向乙中再加水,得到饱和溶液
8.(多选)某课外活动小组利用固体M进行了如下图所示实验(固体M不含结晶水,忽略实验过程中溶剂的蒸发)。下列说法中,正确的是
A.根据图中的现象,乙烧杯中的溶液一定是不饱和溶液
B.丙溶液中溶质与溶剂的质量比为11:21
C.丁烧杯中溶液的质量是66 g
D.乙、丙、丁三份溶液中,溶质质量分数最大的是丙
9.(多选)我国新疆的“艾丁湖”富含Na2SO4和NaCl等无机盐,蕴藏着丰富的矿产资源。Na2SO4和NaCl的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.与NaCl相比,Na2SO4的溶解度受温度影响较小
B.40℃时,Na2SO4饱和溶液中溶质和溶剂的质量比为1:2
C.将30℃时Na2SO4和NaCl的饱和溶液升温至50℃,溶液中溶质的质量分数:Na2SO4>NaCl
D.若NaCl溶液中含有少量Na2SO4,可以采用蒸发结晶的方法提纯NaCl
综合应用
10.甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)图中P点的含义是 。
(2)若乙中混有少量甲,可用 的方法提纯乙(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)。
(3)t2℃时,将25g丙加入50g水中,充分溶解后,所得溶液的质量是 g,溶质和溶剂的质量比为 。
(4)将t3℃时甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温至t2℃,所得溶液中溶质质量分数由大到小关系是 。
11.20℃时,将30g固体(含有氯化钾及不溶于水的杂质)置于烧杯内,进行如图所示的实验,实验过程中溶液温度没有明显变化。
(1)溶液①-③中,溶液 是饱和溶液。
(2)x的数值是 。
(3)20℃时,氯化钾的溶解度为 g。
(4)溶液②与溶液③的溶质质量分数 (填“相等”或“不相等”)。
12.如图是甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线,回答下列问题:
(1)P点的含义是 。
(2)的溶解度随温度变化的趋势与图中 物质相似。
(3)时,将60g甲物质加入100g水中,充分溶解后,所得溶液的质量为 。
(4)时,要使接近饱和的丙溶液变为该温度下的饱和溶液,采用的方法是 (写一种即可)。
(5)甲中含有少量乙时,最好采用 (填“降温结晶”或“蒸发结晶”)的方法提纯甲。
(6)时,将甲、乙、丙三种物质的等质量的饱和溶液降温至,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.都是饱和溶液
B.溶质质量分数大小关系是乙>甲>丙
C.析出晶体质量最多的是甲
13.溶液与人生活息息相关。如表所示为两种物质在不同温度时的溶解度:
温度/℃ 0 10 20 30 40 50
溶解度/g 氯化钾 27.6 31.0 34.0 37.0 40.0 42.6
次氯酸钠 22.7 26.7 34.8 50.0 52.4 56.5
(1)0℃时,100g水里最多只能溶解 g氯化钾。
(2)30℃时,将30 g次氯酸钠加入装有50 g水的烧杯中,充分溶解后所得溶液的质量是 g,形成的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。将此溶液恒温蒸发10 g水,烧杯中未溶解的固体的质量为 g。
(3)现有280 g 40℃的氯化钾饱和溶液,若降温至10℃,理论上析出氯化钾晶体的质量是 g。
(4)50℃时,将氯化钾和次氯酸钠的饱和溶液各100 g分别降温至20℃,两溶液中溶质的质量大小关系是氯化钾 (填“>”“<”或“=”)次氯酸钠。
(5)我们常用含次氯酸钠的“84”消毒液定期对教室消毒。配制2000 g溶质质量分数为0.05%的“84”消毒液,需要 g溶质质量分数为10%的“84”消毒液。
拓展培优
14.现有80g质量分数为10%的硝酸钠溶液a,试回答下列问题:
(1)若向上述溶液a中加入20g硝酸钠,假设操作过程中溶质均能完全溶解则所得溶液中溶质的质量分数为 。
(2)若向上述溶液a中加入20g水,则所得溶液中溶质的质量分数为 。
(3)若使上述溶液a中溶质的质量分数变为5%,则应加水 g。
15.下图是一种加碘盐包装袋上的部分内容,请回答下列问题:
食品名称:天然海盐配料:精制盐、碘酸钾氯化钠:碘酸钾(以I计):
(1)碘酸钾()的相对分子质量是 。
(2)碘酸钾中钾元素和氧元素的质量比是 (写出最简整数比)。
(3)500 g该食盐中碘元素的质量范围为 mg。
(4)现有80 g溶质质量分数为10%的食盐溶液,试回答下列问题;
①若使上述溶液溶质的质量分数变为20%,则应加入食盐 g;
②若使上述溶液溶质的质量分数变为20%,则应蒸发水 g。
16.甲烧杯中盛有30℃、溶质质量分数为20%的饱和硫酸铜溶液100克,进行如图所示实验(不考虑水分蒸发)。
(1)计算丙烧杯中溶液溶质质量分数为 。(精确到0.1%)
(2)若取一半甲烧杯中的溶液稀释成溶质质量分数为10%的硫酸铜溶液。稀释后所得溶液的质量是多少?(写出计算过程)
答案和解析
教学目标 1.通过探究有色溶液颜色的深浅与溶液浓度的关系,理解溶质质量分数;2.熟悉掌握有关溶质的质量分数、溶质质量和溶剂质量的基本计算;3.了解溶液稀释和增浓的计算公式。
重点和难点 重点:溶质质量分数的计算。难点:溶液的稀释和增浓的计算。
◆知识点一 溶质的质量分数
1.探究有色溶液颜色的深浅与溶液浓度的关系
【实验操作】
【实验记录】
烧杯编号 溶液颜色比较 溶剂质量/g 溶质质量/g 溶液质量/g 溶液浓稀程度
I 淡蓝色 20 0.1 20.1 稀
Ⅱ 浅蓝色 20 0.5 20.5 较浓
Ⅲ 蓝色 20 2 22 浓
【实验结论】
有色溶液颜色的深浅,可粗略反映溶液的浓、稀。颜色越深,溶液越浓;颜色越浅,溶液越稀。
2.溶质的质量分数重点
对溶液中溶质的质量分数的理解1.溶质的质量分数是溶液浓度的一种表示方法,所指溶液可以是饱和溶液,也可以是不饱和溶液;可以是稀溶液,也可以是浓溶液。2.溶液具有均一性,故溶液中各部分溶质的质量分数都相等;溶液具有稳定性,一种溶液长期放置,只要外界条件不变,其溶质的质量分数不变。3.一定温度下,某一溶质的不同质量分数的溶液中,饱和溶液的溶质质量分数最大且固定。向饱和溶液中添加原溶质,原溶质不会溶解,溶质质量分数不会改变。
3.溶质的质量分数与溶液组成的关系
(1)探究不饱和溶液中溶质的质量分数与溶液组成的关系
【实验操作】
【实验记录】
溶质质量/g 溶剂质量/g 固体能否全部溶解 溶质的质量分数
10 90 能 10%
20 80 能 20%
【实验结论】
溶质的质量分数与溶质质量和溶剂质量的相对大小有关。对于不饱和溶液,溶质质量相对越多,则溶质质量分数越大。
(2)不饱和溶液中溶质的质量分数与溶质、溶剂、溶液质量之间的关系
溶质质量 溶剂质量 溶液质量 溶质的质量分数
不变 增加 增加 减小
减少 减少 增大
增加 不变 增加 增大
减少 减少 减小
等比例增减 等比例增加或减少 不变
溶解度与溶质的质量分数的比较溶解度溶质的质量分数意义一定温度下,100g溶剂中最多溶解物质的质量每100 g溶液中溶质的质量温度要求与温度有关一般与温度无关溶液是否饱和饱和不一定饱和单位g1(省略)联系根据溶解度能计算一定温度下某物质饱和溶液的溶质质量分数
即学即练
1.现有100 g溶质质量分数为5%的氯化钠溶液,下列说法不正确的是
A.此溶液中溶质为氯化钠、溶剂为水
B.此溶液是将氯化钠和水按质量比1:20配制所得的
C.将5 g氯化钠溶于95 g水中,可制得该溶液
D.取出50 g该溶液,剩余溶液溶质质量分数为5%
【答案】B
【解析】A、氯化钠溶液是氯化钠的水溶液,故溶质是氯化钠,溶剂是水,故正确;
B、100 g溶质质量分数为5%的氯化钠溶液,溶质氯化钠的质量为100g×5%=5g,溶剂水的质量为100g-5g=95g,则溶质与水的质量比为5g:95g=1:19,而非1:20,故错误;
C、5g氯化钠溶于95g水可得100g质量分数为的溶液,故正确;
D、溶液具有均一性,取出部分后浓度不变,故正确。
故选B。
2.小宇为探究溶质质量分数与溶液颜色之间的关系,在室温下进行了以下实验并将数据记录在下表中:
试管编号 ① ② ③
水的体积(mL) 5 10 15
(1)向三支试管中各加入0.5 g无水硫酸铜,均完全溶解后,溶质质量分数最小的是 (填试管编号,下同);溶液颜色最深的是 ;由此可得出:相同温度下,溶质的质量分数越大,有色溶液的颜色越 (选填“浅”或“深”)。
(2)试管②中的溶液是 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液;
(3)能让该溶液的溶质质量分数保持不变的方法是___________。
A.降低温度,使其达到饱和 B.温度不变,加入10 mL水
C.温度不变,蒸发溶剂使其饱和 D.温度不变,加入无水硫酸铜使其饱和
【答案】(1)③ ① 深
(2)不饱和
(3)A
【解析】(1)溶质质量分数计算公式为:。三支试管中溶质均为,溶剂水的质量分别为,溶液质量分别为:
溶质质量分数最小的是③();
溶液颜色最深的是①(溶质质量分数最大,);
由此得出:相同温度下,溶质的质量分数越大,有色溶液的颜色越深。
故填:③;①;深。
(2)室温下,硫酸铜的溶解度远大于(若水饱和时溶解的硫酸铜质量为S,则,,实际溶解度远大于此),因此试管②中溶液是不饱和溶液。
故填:不饱和。
(3)A、降低温度,若溶液仍不饱和(无晶体析出),溶质、溶剂质量均不变,溶质质量分数保持不变,符合要求。
B、加入水,溶剂增加,溶质质量分数减小,不符合。
C、蒸发溶剂,溶剂减少,溶质质量分数增大,不符合。
D、加入无水硫酸铜使其饱和,溶质增加,溶质质量分数增大,不符合。
故填:A。
◆知识点二 有关溶质质量分数的计算
1.有关溶质的质量分数、溶质质量和溶剂质量的基本计算
(1)基本公式或变形公式
①溶质的质量分数
②溶质质量=溶液质量溶质的质量分数
③溶液质量
④溶剂质量=溶液质量-溶质质量
(2)饱和溶液的溶质质量分数的计算
在一定温度下,饱和溶液中溶质的质量分数
2.溶液稀释和增浓(无晶体析出)的计算
方法 依据 公式 公式中字母的含义
稀释 ①加溶剂(水) 溶液稀释前后,溶质的质量不变 m×a%=[m +m(水)]×b% m:原溶液的质量a%:原溶液的溶质质量分数b%:稀释或增浓后溶液的溶质质量分数c%(稀):加入的稀溶液的溶质质量分数m(稀):加入的稀溶液的质量c%(浓):加入的浓溶液的溶质质量分数m(浓):加入的浓溶液的质量m(水):加入的或蒸发掉的水的质量m(质):加入的溶质的质量
②与同种溶质的稀溶液混合 混合后溶液的总质量=两溶液的质量之和;混合后溶液中溶质的质量=两溶液的溶质质量之和 m×a%+m(稀)×c%(稀)=[m +m(稀)]×b%
增浓(无晶体析出) ①与同种溶质的浓溶液混合 m×a%+m(浓)×c%(浓)=[m +m(浓)]×b%
②蒸发溶剂 蒸发溶剂前后,溶质的质量不变 m×a%=[m -m(水)]×b%
③加同种溶质 增加溶质后,溶液中溶质的质量=原溶液中溶质的质量+增加的溶质的质量 m×a%+m(质)=[m+m(质)]×b%
增加溶质前后溶剂的质量不变 m×(1-a%)=[m+m(质)]×(1-b%)
即学即练
1.将100 g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液变为20%的氯化钠溶液,下列方法正确的是
A.加入10 g氯化钠 B.加入12.5 g氯化钠
C.蒸发45 g水 D.加入100 g 10%的氯化钠溶液
【答案】B
【解析】原溶液含氯化钠10 g,水90 g。目标质量分数20%。计算各选项:
A、加入10 g NaCl后,其溶质的质量分数为,错误;
B、加入12.5 g NaCl后,溶质22.5 g,溶液112.5 g,其溶质的质量分数为,正确;
C、蒸发45 g水后,溶液55 g,溶质10 g,其溶质的质量分数为,错误;
D、加入100 g 10%溶液后,溶质20 g,溶液200 g,其溶质质量分数为,错误。
故选B。
2.将25 g 完全溶于100 g水中,所得溶液分为五等份。
(1)每一份溶液中溶质的质量分数为 。
(2)向第一份溶液中加入15 g水后,溶液中的质量分数为 。
(3)向第二份溶液中加入15 g 并全部溶解,所得溶液中的质量分数为 。
(4)若要将第三份溶液变为10%的溶液,可采取的措施是 。
【答案】(1)20%
(2)12.5%
(3)50%
(4)加入25 g水
【解析】(1)总质量:,25g+100g=125g,质量分数:,分成五等份,由于溶液具有均一性,故每一份硝酸钾溶液中溶质的质量分数都为20%
(2)第一份加 15 g 水,溶液质量:,溶质质量:,溶质的质量分数:。
(3)第二份加 15 g 并全部溶解,溶质质量:,溶液质量:,溶质的质量分数:
(4)第三份变为 10% 的溶液,第三份:溶质 ,溶液 ,水 ,设需加水的质量为 则:,,,,即加入 25 g 水可使质量分数变为 10%。
考点一 溶质质量分数的基本计算
【例1】现有100 g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液,关于此溶液的说法不正确的是
A.溶质是氯化钠,溶剂是水
B.溶质与溶剂的质量比为1:9
C.取50 g该溶液,其溶质质量分数为5%
D.溶质溶解既有扩散过程,又有水合过程
【答案】C
【解析】A、氯化钠溶液中溶质是氯化钠,溶剂是水,不符合题意;
B、溶质质量分数为10%的氯化钠溶液,溶质质量为,溶剂质量为100g-10g=90g,所以溶质与溶剂的质量比为10g:90g=1:9,不符合题意;
C、溶液具有均一性,即溶液中各部分的性质(包括溶质质量分数)都相同,取50g该溶液,其溶质质量分数仍为10%,而不是5%,符合题意;
D、溶质溶解时,既有扩散过程(溶质分子或离子向水中扩散,此过程吸收热量),又有水合过程(溶质分子或离子与水分子结合成水合分子或水合离子,此过程放出热量),不符合题意。
故选:C。
【变式1-1】5%的葡萄糖溶液可用于补充人体所需能量,“5%的葡萄糖溶液”不能表示
A.95 g水中溶解了5 g葡萄糖 B.每100 g溶液中含5 g葡萄糖
C.葡萄糖的溶解度为5 g D.葡萄糖与水的质量比为
【答案】C
【解析】A、5%的葡萄糖溶液表示溶质质量分数为5%,即每100g溶液中含有5g葡萄糖。也就是95g水中溶解了5g葡萄糖,正确。
B、5%的葡萄糖溶液表示溶质质量分数为5%,即每100g溶液中含有5g葡萄糖,也就是每100g溶液中含5g葡萄糖,正确。
C、因为溶解度是特定温度下100g水中最多溶解的溶质质量,而5%溶液不一定饱和,故不能表示溶解度为5g,错误。
D、5%的葡萄糖溶液表示溶质质量分数为5%,即每100g溶液中含有5g葡萄糖。葡萄糖与水的质量比为5:95。正确。
故选C。
【变式1-2】实验室中存放有如图所示的氯化钾溶液。下列说法不正确的是
A.该溶液的溶质质量分数为6%
B.该溶液中溶质和溶剂质量比
C.配制100 g该溶液需要6g KCl
D.该溶液取出一半后,溶质质量分数变为3%
【答案】D
【解析】A、初中化学实验室中盛放溶液的试剂瓶标签,一般包括试剂名称和溶液中溶质的质量分数两项内容。根据图示标签,该氯化钾溶液中溶质质量分数为6%,选项A正确;
B、根据标签所示,该氯化钾溶液中溶质质量分数为6%。设该瓶溶液的质量为x,则该溶液中溶质和溶剂质量比为:,选项B正确;
C、配制100g该溶液需要KCl的质量为:,选项C正确;
D、溶液是均一的,该溶液取出一半后,剩余溶液的溶质质量分数仍为6%,不会变为3%,选项D不正确。
故选D。
【变式1-3】20℃时,将40 g氯化钠固体加入100 g水中,充分搅拌后,仍有4 g氯化钠固体未溶解。
(1)所得溶液是20℃时氯化钠的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)20℃时,氯化钠的溶解度为 。
(3)所得溶液中氯化钠的质量分数为 (只列计算式), (填“>”“=”或“<”)36%。
【答案】(1)饱和
(2)36 g
(3)
【解析】(1)溶液中有未溶解的氯化钠固体,说明溶液已达到该温度下的最大溶解的质量,无法继续溶解溶质,因此为饱和溶液。
(2)溶解度指某温度下,100 g溶剂中最多溶解溶质的质量。题目中100 g水溶解了40 g - 4 g = 36 g氯化钠后达到饱和,故溶解度为36 g。
(3)溶质质量=已溶解的氯化钠质量=40 g - 4 g = 36 g,溶液质量=100 g水 + 36 g溶质=136 g。 溶质质量分数=≈26.47%,明显小于36%。
考点二 结合溶解度曲线分析溶质质量分数的变化
【例2】下图所示的是甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线。
时,60g乙加入100g水中,所得溶液的溶质质量分数为 (计算结果精确到0.1%)。,甲、乙、丙三种物质的饱和溶液的溶质质量分数由大到小的顺序为 。将甲、乙、丙三种物质的饱和溶液从升温至,所得溶液的溶质质量分数由大到小的顺序为 。
【答案】 33.3% 丙、乙、甲 乙、丙、甲
【解析】从溶解度曲线图可知: 时乙溶解度约为 50 g,所以只能溶解 50 g,溶液饱和,质量分数:
在时,溶解度曲线常见情况:丙的溶解度最大,乙其次,甲最小所以饱和溶液质量分数顺序:丙>乙>甲。
甲、乙、丙三种物质的饱和溶液从升温至,甲和乙的溶解度变大,未有晶体析出,和原来的溶质质量分数一样,故溶质质量分数乙大于甲,丙的溶解度降低,有晶体析出,溶质质量分数变小,在丙的溶解度大于甲在时溶解度,故溶质质量分数丙大于甲,综合可得乙>丙>甲。
【变式2-1】与KCl的溶解度曲线如下图所示。下列说法正确的是
A.时,和KCl溶液中溶质的质量分数相等
B.将时KCl的饱和0'溶液升温至,有晶体析出
C.A点所表示的KCl的饱和溶液溶质的质量分数为27.6%
D.冷却热的饱和溶液可获得晶体
【答案】D
【解析】A、℃时,只有都是饱和的硝酸钾溶液和氯化钾溶液,其溶质质量分数才相等(因溶解度相等),但题目未说明是“饱和溶液”,所以A错误。
B、溶解度随温度升高而增大,将℃的饱和溶液升温至℃,溶解度变大,溶液会变成不饱和溶液,不会有晶体析出,所以B错误。
C、A 点是的饱和溶液,溶质质量分数应为,不是27.6%,所以C错误。
D、溶解度受温度影响较大,冷却热的饱和溶液时,溶解度骤降,会析出 晶体(降温结晶法),所以D正确。
故选D。
【变式2-2】K2CO3和KNO3在不同温度时的溶解度及其溶解度曲线如下,下列说法错误的是
温度/℃ 20 30 40 60 80
溶解度/g K2CO3 110 114 121 126 139
KNO3 31.6 45.8 85.5 110 169
A.乙表示K2CO3的溶解度曲线,50℃时80 g水最多可溶解K2CO3 100.8 g
B.t℃介于60℃与80℃之间。t℃时,甲、乙的饱和溶液的溶质质量分数相等
C.将80℃时两种物质的饱和溶液分别降温到30℃,甲析出的固体量多
D.从含少量K2CO3的KNO3溶液中分离出KNO3,应采用的方法是降温结晶
【答案】C
【解析】A、通过分析溶解度表中的数据可知,60℃-80℃之间,硝酸钾的溶解度从110g变到了169g,碳酸钾的溶解度从126g变到了139g,根据溶解度曲线可知,乙物质受温度影响不大,所以乙表示K2CO3的溶解度曲线,50℃时K2CO3的溶解度小于126g,即50℃时80 g水最多可溶解质量小于,A正确;
B、60℃-80℃之间,硝酸钾的溶解度从110g变到了169g,碳酸钾的溶解度从126g变到了139g,所以t℃在60℃到80℃之间,t℃时,二者的溶解度相同,所以饱和溶液溶质质量分数相等,B正确;
C、两种饱和液从80℃降温到30℃,溶液的质量不能确定,所以析出晶体的质量(不含结晶水)无法比较,C错误;
D、KNO3溶解度受温度影响大,降温时易结晶析出,K2CO3溶解度受温度影响小,且含量少,降温后不易析出,可通过过滤分离,D正确。
故选C。
【变式2-3】A、B两种固体物质的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.A的饱和溶液升温后溶质的质量分数会变大
B.时,A、B的饱和溶液中溶质的质量相等
C.时,用等质量的A、B分别配制成饱和溶液,所得溶液的质量的大小关系为AD.时,将等质量的A、B饱和溶液同时降温至,所得溶液中溶质的质量分数的大小关系为A (填“>”“=”或“<”)B
【答案】 C >
【解析】A、A的溶解度随温度的升高而增大,故A的饱和溶液升温后溶质质量分数保持不变,A错误。
B、时,A和B的溶解度相等,该温度下A、B饱和溶液的溶质质量分数相等,但A、B饱和溶液的质量未知,二者溶质质量的大小无法比较,B错误。
C、时,A的溶解度大于B的溶解度,用等质量的A、B分别配制成饱和溶液,B需要溶剂的质量更大,故所得溶液的质量的大小关系为AD、时,将等质量的A、B饱和溶液同时降温至,A的溶解度减小,所得溶液还是饱和溶液,B的溶解度增大,所得溶液为不饱和溶液。由于时A的溶解度大于时B的溶解度,因此所得溶液中溶质的质量分数的大小关系为A>B。
故填C;>。
考点三 有关溶液浓缩、稀释的计算
【例3】有50g 5%的硝酸钠溶液,欲使其质量分数均加一倍,可采用的方法是
A.蒸发掉溶剂质量的一半 B.蒸发掉溶剂25g
C.加入2.5g硝酸钠 D.加入50g 5%硝酸钠溶
【答案】B
【解析】A、设需要蒸发水的质量为x。
原溶液中溶质质量为50g×5%=2.5g。
蒸发水后溶液质量为(50 x)g,根据蒸发后溶质质量分数变为10%,则有:;x=25g,蒸发掉溶剂25g ,可使其质量分数均加一倍, 蒸发溶剂一半(47.5g÷2=23.75g),不能使其质量分数均加一倍,不符合题意;
B、根据A选项分析可知,蒸发掉溶剂25g ,可使其质量分数均加一倍,符合题意;
C、设需要加入硝酸钠的质量为y。
则:,y≈2.78g≠2.5g,加入2.5g硝酸钠,不能使其质量分数均加一倍,不符合题意;
D、加入50g5%硝酸钠溶液后,溶质质量分数不变,仍为5%,因为两种相同溶质质量分数的溶液混合,溶质质量分数不变,不能使其质量分数增加一倍,不符合题意。
故选B。
【变式3-1】将600 g 40%的氢氧化钠溶液稀释成30%的稀溶液,需要加水
A.200 g B.250 g C.300 g D.400 g
【答案】A
【解析】解:设需要加水的质量为x,根据稀释前后溶质的质量不变,可得:,x=200g。
故选A。
【变式3-2】分别对80g溶质质量分数为10%的硝酸钾溶液进行如下操作,请计算出所得溶液的溶质质量分数。
(1)加入20g水: (精确到1%);
(2)加入20g硝酸钾固体,完全溶解: (精确到1%)。
【答案】(1)8%
(2)28%
【解析】(1)加入20g的水后所得溶液的溶质质量分数为:。
(2)加入20g硝酸钾,完全溶解后所得溶液的溶质质量分数为:。
【变式3-3】室温20℃时,向盛有100克水的烧杯中加入20克氯化钠固体,充分搅拌至全部溶解如图A,继续向原烧杯中再加入20克氯化钠固体,充分搅拌至不再溶解如图B。试回答:
(1)图A烧杯中溶液的质量是 克。
(2)若通过加水的方式使烧杯B中的溶液溶质质量分数变为15%,请计算需加水的质量。(写出计算过程,计算结果保留一位小数)
【答案】(1)120
(2)
解:设加水的质量为
解得:
答:需加水126.7g。
【解析】(1)溶液质量 = 溶剂质量 + 溶解的溶质质量。图 A 中,100 克水(溶剂)完全溶解 20 克氯化钠(溶质),因此溶液质量为:;
(2)步计算过程见答案。
基础达标
1.5%的葡萄糖溶液可补充人体所需能量(图为标签的部分信息),对5%的理解正确的是
A.每100g水中溶解5g葡萄糖
B.每100g溶液中含5g葡萄糖
C.葡萄糖的溶解度为
D.取出一半,剩余溶液溶质质量分数变为2.5%
【答案】B
【解析】A、葡萄糖的质量分数为5%,表示每100 g溶液中含有5 g葡萄糖,不是每100g水中溶解5g葡萄糖,故选项错误;
B、溶质质量分数是指溶质质量占溶液总质量的百分比,5%葡萄糖溶液表示每100 g溶液中含有5 g葡萄糖,故选项正确;
C、溶解度是指在一定温度下,100g水中最多溶解的葡萄糖的质量,固体的溶解度随温度变化而变化,选项叙述中没有明确温度,且通过现有条件不能确定该溶液是否饱和,也无法确定该温度下葡萄糖的溶解度,故选项错误;
D、溶液是均一稳定的,取出一半,剩余溶液溶质质量分数仍为5%,故选项错误。
故选:B。
2.不同温度下NaCl的溶解度如下表所示。在40℃时,将50gNaCl加入盛有100g水的烧杯中,充分溶解得到溶液。下列说法正确的是
温度/℃ 20 40 60 80 100
溶解度/g 36.0 36.6 37.3 38.4 39.8
A.40℃时烧杯中溶液的质量为150g
B.若将溶液升温到80℃,溶液中溶质的质量变大
C.若将溶液降温到20℃,溶液中溶质的质量分数不变
D.若从烧杯中取出10g溶液,将其中的水完全蒸干后,得到3.66g固体
【答案】B
【解析】A、40℃时,氯化钠的溶解度是36.6g,将50gNaCl加入盛有100g水的烧杯中,只能溶解36.6g,烧杯中溶液的质量=36.6g+100g=136.6g,错误;
B、当温度从40℃升高到80℃时,NaCl的溶解度增大(80℃时溶解度为38.4g),原未溶解的NaCl会继续溶解,所以溶液中溶质的质量变大,正确;
C、若将溶液从40℃降温到20℃,NaCl的溶解度减小(20℃时溶解度为36.0g),会有溶质析出,溶质质量减小,溶剂质量不变,根据溶质质量分数=,可知溶质质量分数会变小,错误;
D、40℃时,氯化钠的溶解度是36.6g,该溶液是饱和溶液,若从烧杯中取出10g溶液,将其中的水完全蒸干后,得到的固体质量=,错误。
故选B。
3.现有40℃时溶质质量分数为的硝酸钾溶液,在该温度下要使其溶质质量分数变为,下列方法可行的是(40℃时,硝酸钾的溶解度为)
①加入水;②蒸发水;③加入硝酸钾固体;④加入硝酸钾固体
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】D
【解析】现有溶质质量分数为的硝酸钾,其溶质的质量为,溶剂的质量为①加入25g水,溶质质量分数为
②蒸发25g水,溶质质量分数为
③加入25g硝酸钾固体,由溶解度计算可知:设此时溶液中最多溶解溶质的质量为x,则,x=28.755g,此时溶液中溶质的总质量为25g+5g=30g,但只能溶解28.755g固体 ,则溶质质量分数为
④加入6.25g硝酸钾固体,由以上溶解度计算可知,此时固体全部溶解,溶质质量分数为,故选②④,D项正确;
答案:D。
4.将固体甲加入到盛有水的烧杯中,充分搅拌,分别测得、、、时烧杯中溶液的质量分别如图A、B、C、D四点所示。下列说法正确的是
A.A点所示溶液中溶质与溶液的质量比为
B.时,固体甲的溶解度为
C.、两点溶液的溶质质量分数关系为:
D.点溶液一定为饱和溶液
【答案】B
【解析】A、A点所示溶液的质量为53.5g,溶剂水的质量为50g,则溶质的质量为53.5g-50g=3.5g,则溶质与溶液的质量比为3.5g:53.5g=7:107,故选项说法错误;
B、时,对应B点溶液的质量为60.9g,溶剂水的质量为50g,则溶质的质量为60.9g-50g=10.9g,则100g水中最多能溶解固体甲的质量为10.9g×2=21.8g,即时,固体甲的溶解度为,故选项说法正确;
C、、两点溶液的质量相等都是74.0g,溶剂的质量相等都是50g,则溶质的质量相等都是24g,溶质质量分数关系为:,故选项说法错误;
D、点溶液的质量是74.0g,溶剂的质量是50g,则溶质的质量是24g,加入的固体甲完全溶解,无法确定D点溶液一定为饱和溶液,故选项说法错误;
故选B。
5.实验室有两瓶未贴标签的药品,分别是硝酸钾和氯化铵,小组同学查阅出的溶解度曲线如图1,并用其中一种进行图2实验。下列说法正确的是
A.烧杯①中溶质、溶剂质量之比为 B.物质R为氯化铵
C.只有烧杯③中是饱和溶液 D.烧杯中溶液的溶质质量分数:②>③>①
【答案】D
【解析】A.在时,向200g水中加入60gR,完全溶解,此时溶剂的质量为200g,溶质的质量为60g,所以溶质、溶剂的质量之比为,而不是3:5,故A错误。
B.由图1、2可知,向200g水中加入60gR能全部溶解,升温并蒸发100水后,溶液②中溶剂质量变为100g,溶质质量为60g,没有析出晶体,时硝酸钾的溶解度为60g,氯化铵的溶解度小于60g,所以物质R为硝酸钾,故B错误。
C.由图1可知,时,硝酸钾的溶解度小于60g,向200g水中加入60g硝酸钾能全部溶解,此时溶液①为不饱和溶液;升温并蒸发100水后,溶液②中溶剂质量变为100g,溶质质量为60g,时硝酸钾的溶解度为60g,所以溶液②恰好为饱和溶液;降温到时,时硝酸钾溶解度小于60g,溶液③有晶体析出,是饱和溶液,所以溶液②和③都是饱和溶液,故C错误。
D.溶液①中溶质质量为60g,溶剂质量为200g,溶液②中溶质质量为60g,溶剂质量为100g,溶液③中溶质质量小于60g,溶剂质量为100g,根据C的叙述,溶液①是时的不饱和溶液,溶液③是时的饱和溶液,根据,溶液质量=溶质质量+溶剂质量,可得溶质质量分数②>③>①,故D正确。
故选:D。
6.如图是甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线。下列说法正确的是
A.甲的溶解度大于乙的溶解度
B.时,甲饱和溶液的溶质质量分数等于30%
C.时,相等质量的甲、乙溶液中溶质的质量相等
D.将甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温到,所得溶液中溶质的质量分数为乙>甲>丙
【答案】D
【分析】本题主要考查溶解度曲线的相关知识,包括溶解度大小比较、饱和溶液溶质质量分数计算以及温度变化时溶质质量分数的变化等,通过分析溶解度曲线来判断各选项的正误。
【解析】A、在0-t1℃时,甲的溶解度小于乙的溶解度,不指明温度,无法比较两者的溶解度大小,该选项不符合题意。
B、由图可知,在t1℃时甲的溶解度为30g,根据溶质质量分数=可知,t1℃时,甲饱和溶液的溶质质量分数为,该选项不符合题意
C、t2°C时甲、乙的溶解度相等,在饱和溶液的情况下,相等质量的甲、乙溶液中溶质的质量才相等,题中未提及溶液是否饱和,所以无法确定溶质质量是否相等,该选项不符合题意。
D、将t3°C甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温到t1°C,甲、乙析出晶体,溶液变为t1°C时的饱和溶液,丙变为不饱和溶液,丙的溶质质量分数不变,等于其在t3°C时的饱和溶液溶质质量分数。在t1°C时,乙的溶解度大于甲的溶解度,故溶质质量分数:乙>甲。由图可知,t1°C时甲的溶解度大于t3°C时丙的溶解度,故溶质质量分数:甲>丙。因此,所得溶液中溶质的质量分数为乙>甲>丙,该选项符合题意。
故选D。
7.(多选)已知t℃溶解度为。如图,t℃时向两份水中分别加入,充分溶解得到甲、乙溶液,说法正确的是
A.甲溶液是t℃的不饱和溶液
B.溶液质量:甲<乙
C.溶质质量分数:甲=乙
D.向乙中再加水,得到饱和溶液
【答案】CD
【解析】A、已知t℃时硝酸钾的溶解度为60g,即t℃时100g水最多溶解60g硝酸钾,甲中加入60g的硝酸钾固体,恰好达到饱和,因此甲是饱和溶液,此选项错误;
B、甲中:加入60g硝酸钾,100g水最多溶解60g硝酸钾,溶液质量为100g+60g=160g,乙中:加入90g硝酸钾,但100g水最多溶解60g硝酸钾,剩余90g-60g=30g未溶解,溶液质量仍为100g+60g=160g,因此,甲、乙溶液质量相等,此选项错误;
C、,甲、乙溶液中溶解的硝酸钾的质量均为60g,溶液质量均为160g,因此溶质质量分数相等,此选项正确;
D、乙中剩余30g硝酸钾未溶解,向乙中加50g水后,溶剂总质量为100g+50g=150g,t°C时100g水最多溶解60g硝酸钾,则150g水最多溶解90g硝酸钾,得到的是饱和溶液,此选项正确。
故选CD。
8.(多选)某课外活动小组利用固体M进行了如下图所示实验(固体M不含结晶水,忽略实验过程中溶剂的蒸发)。下列说法中,正确的是
A.根据图中的现象,乙烧杯中的溶液一定是不饱和溶液
B.丙溶液中溶质与溶剂的质量比为11:21
C.丁烧杯中溶液的质量是66 g
D.乙、丙、丁三份溶液中,溶质质量分数最大的是丙
【答案】ACD
【解析】A、向乙中加入固体M,还能继续溶解(溶解了30g-5g=25g),则乙烧杯中的溶液一定是不饱和溶液,该选项说法正确;
B、丙烧杯中水的质量为50g,固体M的质量为30g+30g-5g=55g,故其中溶质与溶剂的质量比为55g:50g=11:10,该选项说法不正确;
C、丁烧杯中水的质量为50g,固体M的质量为30g+30g-44g=16g,则溶液质量为50g+16g=66g,该选项说法正确;
D、三个烧杯中,水的质量均相同,但溶质质量:丙>乙>丁,则溶质质量分数最大的是丙,该选项说法正确。
故选ACD。
9.(多选)我国新疆的“艾丁湖”富含Na2SO4和NaCl等无机盐,蕴藏着丰富的矿产资源。Na2SO4和NaCl的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是
A.与NaCl相比,Na2SO4的溶解度受温度影响较小
B.40℃时,Na2SO4饱和溶液中溶质和溶剂的质量比为1:2
C.将30℃时Na2SO4和NaCl的饱和溶液升温至50℃,溶液中溶质的质量分数:Na2SO4>NaCl
D.若NaCl溶液中含有少量Na2SO4,可以采用蒸发结晶的方法提纯NaCl
【答案】BD
【解析】A、从溶解度曲线可以看出,氯化钠的溶解度曲线相对平缓,硫酸钠的溶解度曲线变化相对较大,所以与氯化钠相比,硫酸钠的溶解度受温度影响较大,不符合题意;
B、40℃时硫酸钠的溶解度是50g,根据溶解度的定义,该温度下硫酸钠饱和溶液中溶质和溶剂的质量比为50g:100g = 1:2,符合题意;
C、30℃时,硫酸钠的溶解度等于氯化钠的溶解度,所以该温度下硫酸钠的饱和溶液的溶质质量分数等于氯化钠的饱和溶液的溶质质量分数。将30℃时硫酸钠和氯化钠的饱和溶液升温至50℃,两者的溶解度均增大,溶液均变为不饱和溶液,溶质质量分数都不变,即溶液中溶质的质量分数:,不符合题意;
D、氯化钠的溶解度受温度影响较小,硫酸钠的溶解度受温度影响较大,若氯化钠溶液中含有少量硫酸钠,应采用蒸发结晶的方法提纯氯化钠,符合题意。
故选:BD。
综合应用
10.甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)图中P点的含义是 。
(2)若乙中混有少量甲,可用 的方法提纯乙(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)。
(3)t2℃时,将25g丙加入50g水中,充分溶解后,所得溶液的质量是 g,溶质和溶剂的质量比为 。
(4)将t3℃时甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温至t2℃,所得溶液中溶质质量分数由大到小关系是 。
【答案】(1)t2℃时,乙和丙的溶解度均为40g
(2)蒸发结晶
(3)70
(4)甲>乙>丙
【解析】(1)溶解度曲线的交点表示在该温度下两种物质的溶解度相等,所以P点含义是t2℃时,乙和丙的溶解度均为40g。
(2)乙的溶解度受温度影响较小,甲的溶解度受温度影响较大,所以若乙中混有少量甲,可用蒸发结晶的方法提纯乙。
(3)t2℃时,丙的溶解度是40g,即100g水中最多溶解40g丙,那么50g水中最多溶解20g丙。将25g丙加入50g水中,充分溶解后,溶解的丙为20g,所得溶液的质量是,溶质和溶剂的质量比为。
(4)t3℃时甲、乙、丙三种物质的饱和溶液降温至t2℃,甲、乙的溶解度减小,会析出晶体,仍为饱和溶液;丙的溶解度增大,变为不饱和溶液,溶质质量分数不变。t2℃时乙的溶解度小于甲的溶解度,且t2℃时乙的溶解度大于t3℃时丙的溶解度,根据,溶解度越大的物质,对应饱和溶液的溶质质量分数越大,则所得溶液中溶质质量分数由大到小关系是甲>乙>丙。
11.20℃时,将30g固体(含有氯化钾及不溶于水的杂质)置于烧杯内,进行如图所示的实验,实验过程中溶液温度没有明显变化。
(1)溶液①-③中,溶液 是饱和溶液。
(2)x的数值是 。
(3)20℃时,氯化钾的溶解度为 g。
(4)溶液②与溶液③的溶质质量分数 (填“相等”或“不相等”)。
【答案】(1)①
(2)5
(3)34
(4)不相等
【解析】(1)溶液①中,50g水中溶解氯化钾的质量为:30g-13g=17g,溶液②中,100g水中溶解氯化钾的质量为:30g-5g=25g,说明第二次加入50g水烧杯底部有8g(25g-17g=8g)氯化钾溶解,说明50g水中最多能溶解17g氯化钾,溶液①为饱和溶液,溶液②为不饱和溶液,溶液③又加入10g水,也为不饱和溶液,溶液②烧杯底部5g固体为不溶于水的杂质。故填:①。
(2)根据小问(1)分析可知,溶液②烧杯底部5g固体为不溶于水的杂质,所以x的数值是5。故填:5。
(3)20℃时,50g水中增多能溶解17g氯化钾,所以20℃时,氯化钾的溶解度为:。故填:34。
(4)溶液②与溶液③中溶质的质量相等,溶剂的质量不相等,所以溶液②与溶液③的溶质质量分数不相等。故填:不相等。
12.如图是甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线,回答下列问题:
(1)P点的含义是 。
(2)的溶解度随温度变化的趋势与图中 物质相似。
(3)时,将60g甲物质加入100g水中,充分溶解后,所得溶液的质量为 。
(4)时,要使接近饱和的丙溶液变为该温度下的饱和溶液,采用的方法是 (写一种即可)。
(5)甲中含有少量乙时,最好采用 (填“降温结晶”或“蒸发结晶”)的方法提纯甲。
(6)时,将甲、乙、丙三种物质的等质量的饱和溶液降温至,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.都是饱和溶液
B.溶质质量分数大小关系是乙>甲>丙
C.析出晶体质量最多的是甲
【答案】(1)时,甲和丙的溶解度相等,都是20g
(2)丙
(3)150g
(4)恒温蒸发溶剂/加入固体丙
(5)降温结晶
(6)BC
【解析】(1)P点是甲、丙溶解度曲线的交点,在溶解度曲线中,交点表示在该温度下,两种物质的溶解度相等。所以P点含义是t1℃时,甲、丙的溶解度相等,都是20g。
(2)氧气的溶解度随着温度的升高而减小,故其变化趋势与图中丙相似。
(3)t2℃时,甲的溶解度为50g,这意味着在该温度下,100g水中最多能溶解50g甲物质。将60g甲物质加入到100g水中,只能溶解50g,溶液质量为溶解的溶质质量与溶剂质量之和,即。
(4)因为要使接近饱和的丙溶液变为该温度下的饱和溶液,不能改变温度,所以可以通过增加溶质或减少溶剂的方法,即加入溶质丙或恒温蒸发溶剂水。
(5)甲、乙溶解度都随温度的升高而升高,且甲受温度影响较大,乙受温度影响不大。降温时,甲的溶解度急剧减小,会大量结晶析出,而乙受温度影响小,基本不析出晶体,所以采用降温结晶的方法提纯甲。
(6)A、甲、乙溶解度随温度的降低而降低,丙的溶解度随温度的降低而升高,所以降温后得到甲、乙的饱和溶液,丙的不饱和溶液,该选项不符合题意;
B、t1°C时,溶解度乙>甲=丙,根据,可知该温度下饱和溶液的溶质质量分数乙>甲=丙,由t2°C降温到t1°C后得到甲、乙饱和溶液,丙为不饱和溶液,其溶质质量分数与t2 ℃时饱和溶液的溶质质量分数相同;在t1 ℃时甲的溶解度大于t2℃时丙的溶解度,所以降温后甲的溶质质量分数大于丙的溶质质量分数。则所得溶液的溶质质量分数乙>甲>丙,该选项符合题意;
C、降温时,甲、乙溶解度减小,有溶质析出,丙溶解度增大,没有溶质析出。t2℃时,甲的溶解度大于乙的溶解度,所以等质量的甲、乙两种物质的饱和溶液中,甲溶液的溶质质量分数较大,溶质质量较大,溶剂质量较小。降温到t1℃,都得到饱和溶液。降温之后,甲的溶解度比乙小,而溶剂质量不变,所以甲溶液的溶剂质量较小,所能溶解的溶质也较少,所得溶液中的溶质质量大小关系为甲<乙,可知析出晶体质量最多的是甲,该选项符合题意。
故选BC。
13.溶液与人生活息息相关。如表所示为两种物质在不同温度时的溶解度:
温度/℃ 0 10 20 30 40 50
溶解度/g 氯化钾 27.6 31.0 34.0 37.0 40.0 42.6
次氯酸钠 22.7 26.7 34.8 50.0 52.4 56.5
(1)0℃时,100g水里最多只能溶解 g氯化钾。
(2)30℃时,将30 g次氯酸钠加入装有50 g水的烧杯中,充分溶解后所得溶液的质量是 g,形成的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。将此溶液恒温蒸发10 g水,烧杯中未溶解的固体的质量为 g。
(3)现有280 g 40℃的氯化钾饱和溶液,若降温至10℃,理论上析出氯化钾晶体的质量是 g。
(4)50℃时,将氯化钾和次氯酸钠的饱和溶液各100 g分别降温至20℃,两溶液中溶质的质量大小关系是氯化钾 (填“>”“<”或“=”)次氯酸钠。
(5)我们常用含次氯酸钠的“84”消毒液定期对教室消毒。配制2000 g溶质质量分数为0.05%的“84”消毒液,需要 g溶质质量分数为10%的“84”消毒液。
【答案】(1)27.6
(2)75 饱和 10
(3)18
(4)>
(5)10
【解析】(1)0℃时,氯化钾的溶解度为27.6g,即该温度下100g水中最多只能溶解27.6g氯化钾;
(2)30℃时,次氯酸钠的溶解度为50.0g,即该温度下,100g水中最多可溶解50.0g次氯酸钠,则该温度下,将30g次氯酸钠加入装有50g水的烧杯中,充分溶解后,只能溶解25g,所得溶液的质量为:50g+25g=75g,形成的是饱和溶液;
将此溶液恒温蒸发10 g水,此时溶剂质量为:50g-10g=40g,30℃时,次氯酸钠的溶解度为50.0g,即该温度下,100g水中最多可溶解50.0g次氯酸钠,则该温度下,40g水中最多可溶解20g次氯酸钠,则烧杯中未溶解的固体的质量为:30g-20g=10g;
(3)40℃时,氯化钾的溶解度为40.0g,则该温度下,280g氯化钾的饱和溶液中溶质质量为:,溶剂质量为:280g-80g=200g,降温至10℃,10℃时,氯化钾的溶解度为31.0g,即该温度下,100g水中最多可溶解31.0g氯化钾,则200g水中最多可溶解62g氯化钾,则理论上析出氯化钾的质量是:80g-62g=18g;
(4)50℃时,100g氯化钾饱和溶液中溶质质量为:,溶剂质量为:100g-29.9g=70.1g,100g次氯酸钠饱和溶液中溶质质量为:,溶剂质量为:100g-36.1g=63.9g,降温至20℃,20℃时,氯化钾的溶解度为34.0g,即该温度下,100g水中最多可溶解34.0g氯化钾,则70.1g水中最多可溶解氯化钾的质量为:,20℃时,次氯酸钠的溶解度为34.8g,即该温度下,100g水中最多可溶解34.8g次氯酸钠,则63.9g水中最多可溶解次氯酸钠的质量为:,故两溶液中溶质的质量大小关系是氯化钾>次氯酸钠;
(5)解:需要溶质质量分数为10%的“84”消毒液的质量为:。
拓展培优
14.现有80g质量分数为10%的硝酸钠溶液a,试回答下列问题:
(1)若向上述溶液a中加入20g硝酸钠,假设操作过程中溶质均能完全溶解则所得溶液中溶质的质量分数为 。
(2)若向上述溶液a中加入20g水,则所得溶液中溶质的质量分数为 。
(3)若使上述溶液a中溶质的质量分数变为5%,则应加水 g。
【答案】(1)28%
(2)8%
(3)80
【解析】(1)原溶液中溶质质量为80g×10%=8g,加入20g硝酸钠后,溶质总质量为8g+20g=28g,溶液总质量为80g+20g=100g,溶质质量分数为;
(2)原溶质质量仍为8g,加水后溶液总质量为80g+20g=100g,溶质质量分数为;
(3)设加水质量为m,溶质质量不变,则,解得m=80g,则应加水80g。
15.下图是一种加碘盐包装袋上的部分内容,请回答下列问题:
食品名称:天然海盐配料:精制盐、碘酸钾氯化钠:碘酸钾(以I计):
(1)碘酸钾()的相对分子质量是 。
(2)碘酸钾中钾元素和氧元素的质量比是 (写出最简整数比)。
(3)500 g该食盐中碘元素的质量范围为 mg。
(4)现有80 g溶质质量分数为10%的食盐溶液,试回答下列问题;
①若使上述溶液溶质的质量分数变为20%,则应加入食盐 g;
②若使上述溶液溶质的质量分数变为20%,则应蒸发水 g。
【答案】(1)214
(2)13:16
(3)9~16.5mg
(4)10 40
【解析】(1)碘酸钾()的相对分子质量是39+127+16×3=214。
(2)元素质量比等于元素的相对原子质量和原子个数乘积的比,碘酸钾中钾元素和氧元素的质量比是39:(16×3)=13:16。
(3)根据标签信息可知,天然海盐中碘元素的含量为,所以500 g该食盐中碘元素的质量范围为9~16.5mg。
(4)现有80 g溶质质量分数为10%的食盐溶液,试回答下列问题;
①若使上述溶液溶质的质量分数变为20%,设应加入食盐的质量为x,则=20%,x=10g。
②溶液在浓缩过程中溶质的质量不变,若使上述溶液溶质的质量分数变为20%,设应蒸发水的质量为y,则=20%,y=40g。
16.甲烧杯中盛有30℃、溶质质量分数为20%的饱和硫酸铜溶液100克,进行如图所示实验(不考虑水分蒸发)。
(1)计算丙烧杯中溶液溶质质量分数为 。(精确到0.1%)
(2)若取一半甲烧杯中的溶液稀释成溶质质量分数为10%的硫酸铜溶液。稀释后所得溶液的质量是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)23.8%
(2)设稀释后溶液的质量为x,根据稀释前后溶质质量不变,则:
50g×20%=x×10%
x=100g,
答:稀释后所得溶液的质量为100g。
【解析】(1)丙烧杯中溶液溶质质量分数为:;
(2)见答案。
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