1、初中化学溶质溶液计算题要看算什么,要抓住守恒的物理量,例如蒸发前后溶质的质量,温度改变前后溶剂质量不变等等,对于化学的计算,要学会简化一下,不能搞得太复杂,搞清楚自所要的物理量,再通过条件求解。 1. 例在20时,把25克蓝矾(CuSO45H2O)溶解在71克水中,恰好形成饱和硫酸铜溶液,计算20时CuSO4的溶解度。 分析蓝矾溶于水中形成硫酸铜饱和溶液,在该饱和溶液中,溶质是CuSO4,溶剂是H2O。蓝矾是带有5个结晶水的硫酸铜,在本题中计算溶质CuSO4的质量时,要把含水晶体CuSO45H2O的质量换算为无水CuSO4的质量;在计算溶剂的质量时,又要加上25克CuSO45H2O中含有的结晶
2、水的质量。 解在该饱和硫酸铜溶液中溶质CuSO4的质量是: 溶剂的质量是: 在20时CuSO4的溶解度是: 答:20时CuSO4的溶解度是20克。 质量百分比浓度的计算 依据质量百分比浓度的定义,计算溶液的质量百分比浓度,可以应用下列换算式: 计算质量百分比浓度还要应用下面的公式: 溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量 当已知溶液的密度d和体积V,计算溶液、溶质的质量,还可以应用下面的公式: 溶液的质量(克)=溶液密度d(克/厘米3)V(厘米3) 溶质的质量(克)=d(克/厘米3)V(厘米3)质量百分比浓度 关于溶液质量百分比浓度的计算,主要有以下三种基本类型: 已知溶质和溶剂的质量,计算溶液的
3、质量百分比浓度 例把2克固体NaOH溶解在18克水中,计算所得溶液的质量百分比浓度。 分析在该NaOH溶液中,溶质的质量是2克,溶剂的质量是18克,溶液的质量是: 2克+18克=20克 氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为: 解答:该NaOH溶液质量百分比浓度是10%。 已知溶液的质量百分比浓度,计算溶质和溶剂的质量 例欲配制质量百分比浓度为2%AgNO3溶液500克,应称取AgNO3多少克?加入水多少毫升? 分析用AgNO3溶液的质量乘以质量百分比浓度,便可得到溶质AgNO3的质量;用AgNO3溶液的质量减去AgNO3溶质的质量,便可得到应加入水的质量;用水的质量除以水的密度,便可计算出加入水的体
4、积。 解应当称取AgNO3的质量为: 500克2%=10克 应当加入水的质量为: 500克-10克=490克 加入水的体积为: 490克1克/毫升=490毫升 答:配制2%AgNO3溶液500克应称取AgNO310克,加入水490毫升。 关于溶液稀释的计算 例配制质量百分比浓度为20%,溶液密度为1.14克/厘米3,体积为500毫升的稀硫酸,需要量取质量百分比浓度为98%,密度为1.84克/厘米3的浓硫酸多少毫升? 分析溶液在稀释过程中,溶液的体积和浓度都会发生变化,溶液中所含溶质的质量却始终保持不变。即 原溶液中所含溶质的质量=稀释后溶液中所含溶质的质量 运用这一规律,各种类型的溶液稀释计算
5、,均可正确求解。 解设量取V毫升的浓硫酸,则浓硫酸中所含溶质的质量为: V1.8498% 稀硫酸溶液中所含溶质的质量为: 5001.1420% 按照溶液稀释过程中溶质质量保持不变,可以列出下列等式: V1.8498%=5001.1420% V=63.22(毫升) 所需水的质量为: 500-63.221.84=383.67(克) 所需水的体积为: 注意进行溶液稀释(或混合)计算时,溶液与溶剂(或另一溶液)的质量可以相加,其体积不能相加。 答:需要量取浓硫酸63.22毫升,量取水383.67毫升。 溶解度与质量百分比浓度的换算 溶解度是表示一定温度下的饱和溶液里溶剂质量与溶质质量的关系;质量百分比
6、浓度是表示任何溶液(饱和溶液或不饱和溶液)里溶液质量与溶质质量的关系。溶解度与质量百分比浓度的换算,是对一定温度下的饱和溶液而言,溶解度的分母是溶剂质量,质量百分比浓度的分母是溶液质量。 已知溶解度计算质量百分比浓度 例在30时,CuSO4的溶解度是25克,计算该温度下硫酸铜饱和溶液的质量百分比浓度是多少? 分析30时CuSO4的溶解度是25克,说明在100克水中溶解25克CuSO4时,可以形成该温度下硫酸铜饱和溶液。根据溶质CuSO4的质量是25克,溶液质量是125克,便可计算出硫酸铜饱和溶液的质量百分比浓度。 解 答:30时CuSO4饱和溶液的质量百分比浓度是20%。 已知饱和溶液的质量百
7、分比浓度计算该温度下溶质的溶解度 例在30时硫酸铜饱和溶液的质量百分比浓度是20%,计算该温度下CuSO4的溶解度是多少克? 分析从30时硫酸铜饱和溶液的质量百分比浓度是20%,可知当溶液质量为100克时,溶质质量为20克,则溶剂的质量为: 溶剂质量=溶液质量-溶质质量 =100克-20克=80克 知道了饱和溶液里溶质的质量和溶剂的质量,便可计算出30时CuSO4的溶解度。 解30时CuSO4的溶解度为: 答:30时CuSO4的溶解度是25克。 溶液析晶计算 正确运用溶解度和浓度概念,算出原溶液里溶质和溶剂的质量;依据题给条件,找出析出晶体后溶液里的溶质与溶剂的质量关系;把握住析晶后的溶液肯定
8、是该物质在该温度下的饱和溶液。抓好以上三点,对于各种条件下的溶液析晶计算,都可以用简单方法求出析出晶体的质量。 饱和溶液降温析出晶体的计算 例已知72时KNO3的溶解度为140克,18时KNO3的溶解度为30克。现有72饱和KNO3溶液48克,当冷却至18时析出晶体多少克? 分析从72KNO3的溶解度是140克,可知在100克水中能溶解KNO3140克,按照溶剂质量与溶质质量之和等于溶液质量,可知在240克硝酸钾饱和溶液中含有KNO3140克,当冷却至18时,可以析出KNO3(140-30)克,运用正比例关系,就可计算出72时48克KNO3饱和溶液冷却至18时析出晶体的质量。 解设72时48克
9、KNO3饱和溶液冷却至18时析出晶体的质量为x克。 x=22克 答:冷却至18析出晶体22克。 蒸发饱和溶液中水分析出晶体的计算 例已知70时NH4Cl的溶解度是60克,若将320克70的NH4Cl饱和溶液,加热蒸发40克水之后,再冷却至70时,有多少克NH4Cl晶体析出? 分析在一定温度下,饱和溶液蒸发溶剂析出的晶体质量,就是被蒸发的溶剂质量所能溶解溶质达于饱和时的质量。这样,只需运用溶剂质量与溶质质量的关系,便可计算出蒸发水分析出的晶体的质量。 解设蒸发40克水析出NH4Cl晶体为x克 x=24克 答:蒸发40克水可析出24克NH4Cl晶体。 不饱和溶液蒸发水分和降低温度的析晶计算 例今有
10、40时250克20%KNO3溶液,蒸发150克水,仍保持40时可析出KNO3多少克?若降温至10时,又能析出KNO3多少克? 分析在250克20%的KNO3溶液中,含有溶质KNO3的质量为: 250克20%=50克 含有溶剂的质量为: 250克-50克=200克 从溶解度曲线查出40KNO3溶解度是64克,10KNO3溶解度是20克,由此可知40时20%的KNO3溶液是不饱和溶液。对于不饱和溶液蒸发水分的析晶计算,要用原溶液里含有的溶质质量减去剩余水中溶解的溶质质量。 解在250克20%的KNO3溶液中,含有溶质KNO3 50克,溶剂200克,蒸发150克水后,溶液里剩余水的质量为: 200克
11、-150克=50克 50克水在40时可溶解KNO3为x克 x=32克 在40时可析出KNO3的质量为: 50克-32克=18克 设继续降温至10时,析出KNO3的质量为y克。 y=22克 共析出KNO3的质量为: 18克+22克=40克 答:250克20%KNO3溶液蒸发150克水并冷却至40析出KNO318克,继续降温至10时又析出KNO322克,共析出KNO340克。 析出含水晶体的计算 例浓度为15%的硫酸铜溶液500克,在加热蒸发300克并冷却至20时,可析出蓝矾晶体(CuSO45H2O)多少克?(在20时CuSO4的溶解度是20克) 分析本题硫酸铜溶液中的溶质是CuSO4,析出的晶体
12、是CuSO45H2O。计算析晶后溶液里含有的溶质质量时,要先把析出的含水晶体CuSO45H2O的质量,换算为无水晶体CuSO4的质量,再用原溶液里总溶质质量减去换算为无水晶体CuSO4的质量;在计算析晶后溶液里含有的水的质量时,又要减去析出含水晶体CuSO45H2O带走的结晶水的质量。 解原硫酸铜溶液里含有的溶质CuSO4的质量是: 500克15%=75克 含有的溶剂H2O的质量是: 500克-75克=425克 当蒸发300克水并冷却至20析出CuSO45H2O的质量为x克时,析晶后溶液中的溶质CuSO4的质量是: 析出x克CuSO45H2O后溶液中水的质量是: 依据析出x克CuSO45H2O
13、后的溶液是该温度下的饱和溶液,可列出如下比例关系 x88克 答:可析出CuSO45H2O 88克。 (一) 关于溶解度的计算的类型 1. 已知一定温度下,饱和溶液中溶质的质量和溶剂的质量。求该温度下的溶解度。 例如:把50克20时的硝酸钾饱和溶液蒸干,得到12克硝酸钾。求20时硝酸钾的溶解度。 解析:溶液的质量为溶质质量和溶剂质量之和,因此50克硝酸钾饱和溶液中含水的质量是:50克12克38克 设:20时100克水里溶解硝酸钾达到饱和状态时所溶解的质量为x 溶质 溶剂 溶液 12g 38g 50g x 100g (x+100)g 解得x=31.6g 答:20时硝酸钾的溶解度为31.6克 (1)
14、 把20时53.6克氯化钾饱和溶液蒸干,得到13.6克氯化钾。求20时,氯化钾的溶解度? 设:20时氯化钾的溶解度为x 溶质 溶剂 溶液 13.6g 40g 53.6g x 100g (x+100)g 解得x=34g 答:20时氯化钾的溶解度为34克 (2)20时,把4克氯化钠固体放入11克水中,恰好形成饱和溶液。求20时,氯化钠的溶解度? 设:20时氯化钠的溶解度为x 溶质 溶剂 溶液 4g 11g 15g x 100g (x+100)g 解得x=36.4g 答:20时氯化钠的溶解度为36.4克 2. 已知某温度时物质的溶解度,求此温度下饱和溶液中的溶质或溶剂的质量。 例如:把100克20时硝酸钾的饱和溶液蒸干,得到24克硝酸钾。则: (1) 若配制350克20的硝酸钾的饱和溶液,需硝酸钾和水各多少克? (2)若将78克硝酸钾配成20时的饱和溶液,需水多少克? 解析:设配制350克20的硝酸钾的饱和溶液,需硝酸钾和水的质量分别为x和y。将78克硝酸钾配成20时的饱和溶液,需水质量为z。 溶质 溶剂 溶液 24g (10024)76g 100g x y 350g 78g z (78+z)g 解得x=84g,y=266g 解得z=247g 总之,关于溶解度计算的关键就是将一定温度下溶液中溶质、溶剂、溶液的质量关系一一对应,列出正确的比例式求算。