溶質的質量分數

周課題：溶質的質量分數 繇i撰稿：王洪新審稿：魏國福責編：祝鑫［學習目標集成］云掌握一種溶液組成的表示方法一一溶質的質量分數，能進行溶質質量分數的簡單計算。初步學會配制一定溶質質量分數的溶液。能進行有關溶液稀釋和濃縮的計算。重點：溶質質量分數的概念及有關計算。難點：溶質質量分數和化學方程式結合的計算。［知識要點梳理］如知識點一：溶質的質量分數■扇溶液中溶質的質量分數是溶質質量與溶液質量之比。溶液中溶質的質量分數可以用數學式表示如下：溶質的質量分數=溶質質量/溶液質量X100%溶解度飽和溶液中溶質的質量分數=溶解度X100%【要點詮釋】溶質的質量分數只表示溶質質量與溶液質量之比，并不代表具體的溶液質量和溶質質量。溶質的質量分數一般用百分數表示；是溶質質量占溶液質量的百分比，而不是體積關系。溶質的質量分數數學表示式中溶質質量與溶液質量的單位必須統(tǒng)一。數學表示式中溶質的質量是指被溶解的那部分溶質的質量，沒有被溶解的那部分溶質的質量不能計算在內。知識點二：配制一定質量的溶質質量分數一定的溶液云實驗目的：練習配制50g溶質質量分數為5%的蔗糖溶液。加深對溶質質量分數的概念的理解。實驗用品：托盤天平、燒杯、玻璃棒、藥匙、量筒（10mL、100mL）蔗糖。實驗步驟：計算根據溶質質量分數的公式，計算配制50g溶質質量分數為5%的蔗糖溶液所需要的蔗糖的:I溶質質量：50gX5%=2.5g,II水的質量：50g—2.5g=47.5g稱量（量?。┯猛斜P天平稱量2.5g蔗糖倒入燒杯中，把水的密度近似地看作1g/cm3，用量筒量取47.5mL水。（思考：為什么不選用10mL的量筒呢？如果選用10mL的量筒，需要量取5次才能量取到所需的水，這樣將會導致誤差偏大。）溶解把量好的水倒人盛有蔗糖的燒杯中，用玻璃棒攪拌，加速蔗糖的溶解。貯存把配好的溶液裝人試劑瓶中，蓋好瓶塞并貼上標簽，放到試劑柜中?！疽c詮釋】稱量蔗糖時，要注意左物右碼，規(guī)范使用天平。如果砝碼跟蔗糖左右顛倒（1g以下用游碼），所配溶液就會變稀。量取水時，使用量筒要規(guī)范，讀數要正確。如果俯視讀數，所配溶液就會變濃。llfi關于溶液稀釋的計算溶液稀釋前后，溶質的質量不變，若設濃溶液質量為Ag，溶質的質量分數為a%，加水稀釋成溶質的質量分數為b%的稀溶液Bg，則AgXa%=BgXb%（其中B=A+m水）關于溶液濃縮（無溶質析出）的計算溶液濃縮通常有幾種情況：a、 向原溶液中添加溶質：溶液增加溶質前后，溶劑的質量不變。增加溶質后，溶液中溶質的質量=原溶液中溶質的質量+增加的溶質的質量，而溶液的質量=原溶液的質量+增加的溶質的質量。若設原溶液質量為Ag，溶質的質量分數為a%，加溶質Bg后變成溶質的質量分數為b%的溶液，則AgXa%+Bg=（Ag+Bg）Xb%。b、 將原溶液蒸發(fā)去部分溶劑溶液蒸發(fā)溶劑前后，溶質的質量不變。若設原溶液質量為Ag，溶質的質量分數為a%，蒸發(fā)Bg水后變成溶質的質量分數為b%的溶液，則：AgXa%=（Ag—Bg）Xb%。c、 與濃溶液混合混合后的溶液的總質量等于兩混合組分溶液的質量之和，混合后的溶液中溶質質量等于兩混合組分的溶質質量之和。所以，設原溶液質量為Ag，溶質的質量分數為a%，濃溶液質量為Bg，溶質的質量分數為b%，兩溶液混合后得到溶質的質量分數為c%的溶液，則：AgXa%+BgXb%=（Ag+Bg）Xc%【要點詮釋】關于溶液稀釋的計算一定要抓住：溶液稀釋前后，溶質的質量不變。然后根據所給信息列方程求解。關于溶液濃縮（無溶質析出）的計算，要根據濃縮的具體類型來具體分析找出等量關系來解決。知識點四：關于溶質質量分數運用于化學方程式的計算化學方程式和溶質質量分數相結合的計算是中考的一個重要題型，也是近幾年考查的熱點。【要點詮釋】解這類問題時要注意：化學方程式下相對應的物質質量不能直接寫溶液的質量，而要寫參加化學反應的溶質的實際質量。若已知溶液的體積或求溶液的體積，要用m=pV這個公式進行換算。單位要統(tǒng)一。［規(guī)律方法指導］固關于溶質質量分數的計算一定要抓?。喝苜|質量分數的溶質質量與溶液質量之比；且溶質是溶解了的溶質質量，沒有溶解的不能計算在內。對于反應后所得溶液的質量有兩種求法：a、 溶液組成法溶液質量=溶質質量+溶劑質量，其中溶質一定是溶解的，溶劑水根據不同的題目通常有兩種情況：①原溶液中的水②化學反應新生成的水。b、質量守恒法溶液質量=口（反應）一ml—mf，此法較為簡單，其m（反應）代表反應物質質量總和，ml表示不溶固體及生成沉淀的質量，mf表示生成氣體的質量。［經典例題透析］如類型一:.溶質質量分數的計算，必▼題1、20°C時，KNO3的溶解度為31.6g，將20gKNO3投進50g水中，充分攪拌，制成20C時的溶液，求該溶液中溶質的質量分數。，點【思路點撥】由于題目中給出了溶解度數值，因此要考慮所給溶質能否完全溶解在50g水中，而不能單純根據所給溶質和溶劑質量去計算。【解析】20C時，100g水中最多能溶解KNO331.6g。則50g水中最多只能溶解15.8gKNO3，即20gKNO3中只有15.8gKNO3溶解，溶液就已飽和，還有4.2g不能溶解，不能看作溶液的組成部分。故：溶質質量分數=X100%=24%或溶質質量分數=x100%=24%【答案】24%【總結升華】化學計算不同于純數學計算，在計算時要依據化學原理，要尊重化學事實。解本題的關鍵在于明確認識溶液是由已溶物（溶質）與溶劑組成的，沒有溶解的物質不是溶液的組成部分。舉一反三：【變式1】配制90g10%的硝酸鈉溶液后，再向其中加入10g的硫酸鉀并攪拌至完全溶解后，所得溶液中硝酸鈉的質量分數為（）19% B.10% C.9%D.無法計算【變式2】某酒精中乙醇所含的氫原子數與水所含的氫原子數相等，則該酒精溶液中溶質的質量分數為。llfiC題2、實驗室欲配制1000g溶質質量分數為4%的氫氧化鈉溶液。配制步驟為：，婦⑴計算：需氫氧化鈉固體―①g，水—②mL（水的密度是1g/cm3）⑵稱量：用質量為23.1g的燒杯做稱量容器，在托盤天平上稱取氫氧化鈉固體時，盛有氫氧化鈉固體的燒杯應放③盤。在下表所列的砝碼中，選出所需砝碼（打“J”表示選用）:并在圖25-1標尺中選出能正確表示游碼位置的選項 ④（填字母）。砝碼/g100502020105打“J”表示選用⑶溶解：將氫氧化鈉固體溶于水，用 ⑤攪拌，使氫氧化鈉全部溶解，冷卻至室溫。⑷把配好的溶液裝入試劑瓶，蓋好瓶蓋并貼上標簽，放入試劑柜中。【思路點撥】本題考查的是配制一定質量分數溶液的有關知識，解題關鍵是了解溶質和溶劑的計算方法以及托盤天平的使用技巧?！窘馕觥竣庞嬎阈杪然c的質量為：1000gX4%=40g需水的質量是1000g—40g=960g即960mL。⑵用托盤天平稱量應該把物體放左盤。需稱量的總質量為63.1g,因此應該選50g和10g的砝碼，其它3.1g用游碼，則游碼標尺的位置選B。⑶溶解時用玻璃棒攪拌均勻?！敬鸢浮竣泞?0 ②960⑵③左 ④B砝碼/g100502020105打“J”表示選用VV⑶⑤玻璃棒【總結升華】牢記使用托盤天平時要“左物右碼”。舉一反三：【變式3】用氯化鈉配制lOOg溶質質量分數為20%的氯化鈉溶液，現有下列操作：①溶解；②稱取氯化鈉；③過濾；④量取水；⑤計算；⑥蒸發(fā)結晶。正確的操作順序是（）A.①②③④ B.⑤②④①C.①③⑤②④①D.①③⑥⑤②④①【變式4】現欲將粗鹽提純，并用制得的精鹽配制質量分數一定的氯化鈉溶液。下列說法不正確的是（）粗鹽溶解時，可邊加粗鹽邊用玻璃棒攪拌加速溶解過濾濾液時，可以直接把溶有粗鹽的液體直接倒入漏斗配制溶液需要經過計算、稱量、溶解、裝液等步驟配制溶液時必備的儀器有托盤天平、量筒、燒杯、玻璃棒等li￡j,題3、雙氧水（H2O2）既是工業(yè)上的重要的綠色氧化劑，又是常用的醫(yī)藥消毒劑。小明從試劑商店購得一瓶質量分數為30%的雙氧水,用于制取氧氣。若要配制5%的雙氧水600g，需要30%的雙氧水的質量為。需加水的體積是。固【思路點撥】溶液稀釋前后溶質的質量不變?！窘馕觥坑脻馊芤号渲孟∪芤旱倪^程中溶質質量不變，根據溶質質量分數的定義可知：溶質的質量=溶液質量X溶質的質量分數，設需要30%的雙氧水的質量為X，根據題意可列出方程X.-30%=600gX5%，求得X=100g，則水的質量為600g—100g=500g即500mL【答案】100g 500mL【總結升華】此題的解題關鍵是搞清楚所給溶液中的溶液質量、溶質質量以及溶劑質量的關系。舉一反三：【變式5】四川汶川抗震救災期間，為了防止災后疫情的發(fā)生，每天需要噴灑大量的消毒液。（1）800Kg質量分數為0.5%的過氧乙酸消毒液中，過氧乙酸的質量為kg。（2） 要配制800Kg質量分數為0.5%的過氧乙酸消毒液，需要質量分數為16%的過氧乙酸溶液的質量是多少？【變式6】酒精可作為消毒劑。經反復研究，發(fā)現75%的酒精消毒效果最佳。現欲將1L無水酒精稀釋成75%的酒精，問：需加水多少毫升？（已知：無水酒精的密度為0.8g/mL，水的密度為1.0g/mL；計算結果保留一位小數）ll±JC題4、小明利用家庭小實驗粗略測定食醋中醋酸的質量分數。方法是：用注射器吸取20mL食醋，逐滴加入到5.3g10%的碳酸鈉溶液中，至不再產生氣泡為止，此時注射器中剩余的食醋為8mL（食醋的密度近似為1g/cm3）。請計算食醋中醋酸的質量分數。（化學方程式為：NaCO+2CHCOOH=2CHCOONa+HO+COf）2 3 3 3 2 2【思路點撥】本題的解題的關鍵是根據化學方程式求出參加反應的醋酸的質量?！窘馕觥肯胗嬎闶炒字写姿岬馁|量分數，需要知道食醋的質量以及所含醋酸的質量。已知所用食醋的體積為12mL，即12g；其中含醋酸的質量可以根據化學方程式求出?！敬鸢浮拷猓旱渭邮炒椎馁|量為（20cm3—8cm3）X1g/cm3=12g參加反應的碳酸鈉質量為5.3gX10%=0.53g設反應消耗醋酸的質量為x。NaCO+2CHCOOH=2CHCOONa+HO+COfTOC\o"1-5"\h\z23 3 3 2 2106 1200.53g x匝=些x_0.53gxl20_0120x 106 '5^x100%=5%食醋中醋酸的質量分數為：1苑答：食醋中醋酸的質量分數為5%。

物質的質量是溶液中的溶質質量。【總結升華】化學方程式和質量分數結合的計算要注意參加反應的或者生成的物質的質量是溶液中的溶質質量。舉一反三:【變式7】過氧化氫溶液長期保存會自然分解，使得溶質質量分數減小。小軍從家中拿來一瓶久置的醫(yī)用過氧化氫溶液，和同學們一起測定溶質質量分數。他們取出該溶液51g，加入適量二氧化錳，生成氧氣的質量與反應時間的關系如圖25-2所示。舉一反三:完全反應后生成氧氣的質量為。計算該溶液中溶質的質量分數?！咀兪?】侯德榜是我國著名的化學家。由他發(fā)明的侯氏制堿法制得的純堿中可能含有少量氯化鈉?，F取僅含氯化鈉雜質的純堿樣品33.2g，加入130g稀鹽酸中，恰好完全反應，得氯化鈉溶液150g。求：(1)該純堿樣品中Na2CO3的質量；(2)反應后所得溶液中溶質的質量分數。【答案與解析】 固【變式1】A【解析】溶質質量分數等于溶質質量與溶液質量之比，溶液中硝酸鈉的質量是90gX10%+10g=19g，溶液質量是90g+10g=100g；故溶質質量分數是19%?！咀兪?】【解析】此題給定氫原子個數，計算溶液中溶質的質量分數，解題關鍵在于氫原子數相等為橋梁，尋求C2H5OH和H2O之間的質量關系。設該溶質CHOH的質量為X，溶劑HO的質量為y，則a乂衛(wèi)芝246ISy27，則溶質的質量分數為—X100%=— X100%=—X100%=46%X+y"巳5023。【答案】46%【變式3】B【解析】配制一定溶質質量分數的溶液需要的步驟是：計算、稱量、量取、溶解等?！咀兪?】B【解析】粗鹽提純需要先溶解，用玻璃棒攪拌可以加速溶解；過濾時不能直接把液態(tài)倒入漏斗，必須用玻璃棒引流；C、D兩個選項的說法都是正確的?！咀兪?】【解析】根據溶質的質量分數的定義可以得到溶質的質量=溶液質量X溶質的質量分數，即800kgX0.5%=4kg。配制溶液實際上是把濃溶液稀釋，在此過程中溶質的質量不變，根據題意列出方程即可求解?！敬鸢浮拷猓?00kgX0.5%=4kg解：設需要質量分數為16%過氧乙酸溶液的質量為X。X-16%=4KgX=25Kg答：需要質量分數為16%的過氧乙酸溶液的質量是25kg。【變式6】【解析】75%是溶質的質量分數，而給出的已知量是體積，因此要注意質量與體積之間的換算?！敬鸢浮?L無水酒精質量為1000mLX0.8g/mL=800g設需加水的質量為X800g/(800g+X)X100%=75%X=266.7g