溶质的质量分数知识框架以及例题详解.doc

溶质的质量分数
一、溶质的质量分数知识框架
【警示】
在理解溶质质量分数概念时应注意以下几个误区：
(1）溶质的质量分数一般用百分数来表示，不能误以为用分数表示。
（2)误以为溶液中的溶质越多，溶质的质量分数就一定越大。
（3)将100g质量分数为20%的某溶液倒掉一半，误以为剩余溶液中溶质的质量分数变为10%。
（4）将50g质量分数为20％的硝酸钾溶液与50g质量分数为30%的硝酸钾溶液混合后，误以为所得溶液中溶质的质量分数变为50%。
(5）误以为在一定温度下,可以配制出任意溶质质量分数的某溶液。
(6）一定量的某物质在水中不能全部溶解时，误将未溶解的物质计入溶质质量。
二、配制溶质质量分数一定的溶液
1. 主要仪器:托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒。
2. 主要步骤：（以配制50g 10％的氯化钠溶液为例)
(1）计算:计算所需氯化钠、水的质量，并将水的质量换算成体积.氯化钠质量为50g×10%=5g，水的质量为50g－5g=45g，水的体积为45g÷1g/cm3=45mL。
(2）称量：用托盘天平称取5g氯化钠固体，并倒入烧杯中；用量筒量取45mL水.
(3)溶解：将量好的水倒入放有氯化钠的烧杯中，用玻璃棒不断搅拌，直到固体全部溶解为止。
（4）装瓶存放：把配制好的溶液装入细口瓶，盖好瓶塞,贴上标签。
【注意】
①称量药品时要在左右两个托盘上各放一张大小相同的纸片。
②量取液体体积时根据液体的多少选择大小合适的量筒;读数时视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平。
③配制溶液要在烧杯中，而不能在量筒内。
④将浓溶液加水配制稀溶液时，操作步骤为：计算、量取、溶解、装瓶。即通过计算将液体的质量转化为体积，显然，实验仪器就不需要托盘天平了。
例题及详解
知识点1：溶质质量分数的计算
例题1 对“10％的食盐溶液"含义的解释,错误的是（ )
A. 100g水中溶解了10g食盐
B。 100g食盐溶液中溶解有10g食盐
C. 将10g食盐溶解在90g水中所得到的溶液
D。 将食盐与水按1:9的质量比配成的溶液
思路导航:A。 食盐溶液的浓度为：
B。 食盐溶液的浓度为：
C. 食盐溶液的浓度为：
D。 食盐溶液的浓度为:
答案:A
例题2 如图是a、b、c三种物质的溶解度曲线.把t1℃时三种物质的饱和溶液温度升高到t2℃，则三种溶液的溶质质量分数的大小关系是（ )
A. a >b 〉c B. c 〉b >a
C. b >a =c D。 b 〉a >c
思路导航:根据溶解度曲线可知，a、b的溶解度随温度升高而增大,c的溶解度随温度升高而减小,因此，将t1℃时三种物质的饱和溶液升温至t2℃时，a、b的饱和溶液都会变为不饱和溶液,溶质质量分数都不变；c的饱和溶液中会有晶体析出，t2℃时仍为饱和溶液，由于t1℃时b的溶解度大于a的溶解度，大于t2℃时c的溶解度，因此，t1℃时b的饱和溶液中溶质的质量分数大于a的饱和溶液中溶质的质量分数，大于t2℃时c的饱和溶液中溶质的质量分数。故t2℃时三种溶液的溶质质量分数的大小关系为b〉a〉c。
答案：D
例题3 在温度不变的条件下，下列欲使溶质的质量分数变为原来2倍的方法,最可行的是（ ）
A. 将20g硝酸钾饱和溶液蒸发掉10g水
B. 将20g硝酸钾不饱和溶液蒸发掉10g水
C. 往10g10﹪的硝酸钾溶液中加入5g40﹪的硝酸钾溶液
D. 往10g硝酸钾不饱和溶液中加入10g硝酸钾固体
思路导航：A中将20g硝酸钾饱和溶液恒温蒸发掉10g水，会析出晶体，剩余溶液仍为该温度下的饱和溶液，溶质质量分数应该不变，此法不可行；B中将20g硝酸钾不饱和溶液蒸发掉10g水,溶质的质量分数会增大,但不一定变为原来的2倍，此法不可靠；C中往10g10﹪的硝酸钾溶液中加入5g40﹪的硝酸钾溶液，所得溶液中溶质的质量分数为（10g×10﹪+5g×40﹪）/（10g+5g）×100%=20％，此方法最可行;D中往10g硝酸钾不饱和溶液中加入10g硝酸钾固体,溶质质量分数增大，但不一定变为原来的2倍,此法不可靠。
答案：C
例题4 （潍坊）下图是硝酸钾的溶解度曲线
某同学在20℃时进行了如下实验，得到相应的溶液①～⑤,下列说法正确的是( )
A。 保持温度不变，若在④中加入4.5KNO3固体可得到饱和溶液
B。 ②③⑤中溶质的质量分数相等
C。 ①③④均为不饱和溶液
D. ④→⑤可析出53.9gKNO3晶体
思路导航：根据溶解度曲线可知，20℃时KNO3的溶解度是31.6g，因此,在20℃时往100g水中加入20gKNO3得到的溶液①是不饱和溶液，溶质质量分数为20g/120g×100%；再加入30gKNO3得到的溶液②就成为饱和溶液了，溶质质量分数为31.6g/131。6g×100％；接着加热到50℃时，根据50℃时KNO3的溶解度是85。5g，可知此时的溶液③是不饱和溶液,溶质质量分数为50g/150g×100％；再加入30gKNO3得到的溶液④仍是不饱和溶液，溶质质量分数为80g/180g×100%，若将该溶液变为饱和溶液，需加入KNO3的质量为85。5g－80g=5。5g;最后降温至20℃又变成了饱和溶液，且析出晶体，晶体质量为80g－31.6g=48.4g。根据上述分析，对照各选项即可得出答案
答案：C
例题5 在20℃时，NaCl的溶解度为36g。在此温度下，将10gNaCl放入25g水中充分溶解,所得溶液中溶质的质量分数为( ）
A. 26。5% B。28.6％ C。36% D.32％
思路导航：根据20℃时NaCl的溶解度可知，100g水中最多能溶解36gNaCl，则25g水中最多能溶解9gNaCl，即所加的10gNaCl不能全部溶解，剩余的1gNaCl不能算作溶质的质量。因此,所得溶液中溶质的质量分数为:9g/（9g+25g)×100%=26.5％.
答案:A
例题6 (广西省贵港）为测定某地石灰石样品中碳酸钙的质量分数，进行以下实验:向装有10。0g石灰石样品的烧杯中加入47.2g稀盐酸，恰好完全反应。烧杯中剩余物质的总质量随时间变化关系如下表：（石灰石中的杂质不参加反应且难溶于水）
时间/min
t1
t2
t3
t4
t5
t6
烧杯中剩余物质的总质量/g
56。7
56.2
55。7
55。2
55.0
55.0
求:（1）最终生成二氧化碳的质量为___________g；
（2）样品中碳酸钙的质量分数；
(3）将反应后烧杯中的物质进行过滤,再向滤液中加入多少克水可以得到5％的氯化钙溶液。
思路导航：本题将“向装有石灰石样品的烧杯中加入稀盐酸后，烧杯中剩余物质的总质量随时间变化关系"以表格形式呈现出来。向石灰石样品中加入稀盐酸会发生如下反应：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑，由于生成的CO2气体从烧杯中逸出,因此,随着反应的进行,烧杯中剩余物质的总质量会逐渐减少,当样品中的CaCO3完全反应后，烧杯中剩余物质的总质量就不减少了。由表中数据可以看出,从t5开始,烧杯中剩余物质的总质量就不减少了，说明此时样品中的CaCO3已经反应完了.根据质量守恒定律可知，最终生成二氧化碳的质量为10。0g+47.2g－55.0g=2。2g；根据化学方程式和最终生成CO2的质量(2.2g）即可求出样品中碳酸钙的质量为5.0g，进而求出样品中碳酸钙的质量分数为5.0g/10.0g×100%=50%；根据化学方程式和最终生成CO2的质量（2。2g)可求出生成的CaCl2的质量为5.55g，10。0g碳酸钙样品中不溶杂质的质量为10。0g×（1－50%）=5。0g，由化学反应可知将反应后烧杯中的物质过滤得到氯化钙溶液，设再向滤液中加入水的质量为m时可以得到5％的氯化钙溶液，则有，。
答案：（1)2.2 （2）50％ （3）61g
知识点2：溶液的配制
例1 要配制100g 溶质质量分数为10％的氯化钠溶液，下列操作中正确的是（ ）
A. 将10g氯化钠固体直接放在天平的托盘上称量
B。 量取90mL水时,俯视读数
C. 为加快固体溶解,用温度计搅拌溶液
D。 将配好的溶液倒入细口瓶中，盖紧瓶塞，并贴上标签
思路导航：配制溶质质量分数一定的溶液，操作称量时不能把氯化钠直接放在天平的托盘上,应放在滤纸上称量，A错;量取90mL水，读数时视线应与量筒内液体凹液面的最低处保持水平，俯视读数会使水的实际体积偏小，B错；搅拌时应用玻璃棒，不能用温度计，C错。
答案：D
例题2 配制10％的NaCl溶液，导致溶液中NaCl质量分数小于10％的可能原因是（ ）
①用量筒量取水时俯视读数
②配制溶液前用少量水润湿烧杯
③在天平左盘称量氯化钠时，部分药品沾在纸上，未倒入烧杯中
④氯化钠晶体不干燥
A. ①②③④ B。 ①②④ C. ①②③ D。 ②③④
思路导航：导致溶液中氯化钠的质量分数偏小，说明配制过程中氯化钠的质量偏少或水的量偏多,以此为突破口对各选项进行分析。①用量筒量取水时俯视读数,会导致量取水的体积偏小;②配制溶液前用少量水润湿烧杯,也会使溶液中水的量偏大；③在天平左盘称量氯化钠时,部分药品沾在纸上，未倒入烧杯中，会导致溶液中氯化钠的质量偏小；④氯化钠晶体不干燥会导致溶液中水的量偏多.显然，②③④三方面都会造成所得溶液中氯化钠的质量分数偏小。
答案：D
例题3 （四川眉山)汽车、电动车一般使用铅酸蓄电池.某铅酸蓄电池使用的酸溶液是质量分数为20%的稀硫酸。请回答下列有关问题:
（1）若用100g质量分数为98%的浓硫酸（密度为1。84g/cm3）配制该稀硫酸，需要蒸馏水(密度为1g/cm3）的体积为 mL（精确到0.1）;
（2）该实验的主要步骤有计算、量取、稀释配制、装瓶并贴标签。请填写下侧的标签；
(3）用量筒量取浓硫酸时俯视读数，所配溶液的溶质质量分数 ____ 20%（填“大于”、“小于”或“等于”）。
思路导航：此题是一道溶液的配制题。（1）设需要蒸馏水的体积为x，根据溶液稀释前后溶质质量不变，有100g×98％=(100g+x）×20％，解得x=390mL。（2）试剂瓶上的标签内容主要包括试剂名称和溶质的质量分数，因此，标签上应标出“稀硫酸 20%”。（3）用量筒量取浓硫酸时俯视读数,导致所量取的浓硫酸的体积偏小，从而导致所配溶液的溶质质量分数偏小。
答案:(1)390 （2）稀硫酸 20％ （3）小于

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