资源描述
质量分数的简单计算
教学目的
1、掌握化学式所表示的相关意义
2、掌握各种计算方法和基本公式
3、掌握溶液中溶质质量分数的计算以及溶解度和溶质质量分数的换算
4、领悟化学知识是化学计算的基础,数学知识是化学计算的工具
教学内容
一、基础计算
1、求相对分子质量
H2O 的相对分子质量?
相对分子质量应是2个氢原子和1个氧原子的相对原子质量之和。即:1×2+16 = 18
那氢氧化钙、碱式碳酸铜呢?CuSO4•5H2O呢?
2、求物质中各元素质量比
H2O中氢、氧元素的质量比为多少?
在这一章中,一定要建立宏观和微观紧密联系的学习思维方式。宏观的元素对应微观的原子。求氢、氧元素的质量比就相当于求氢、氧原子的质量比。在一个水分子中,有2个氢原子和1个氧原子,因此质量比应为:(1×2):16 = 1:8,那NH4NO3、呢?
3、求物质中某元素的质量分数
宏观的元素对应微观的原子,宏观的物质对应微观的分子。因此,求水中氢元素的质量分数就相当于求一个水分子中,两个氢原子所占的比例,即:H% = 2H / H2O=(1×2)÷18 = 11.1 %
那NH4NO3中N%、中N%怎么计算?
4、元素质量和物质质量的换算(学会应用关系式法)
根据某元素% = 元素质量 / 物质质量,所以得出公式:
元素质量=物质质量×该元素%
该公式在化学式计算中比较重要,所以在做题时要时常注意,只要求元素质量,首先考虑此公式。
例:18g水中含氢元素多少克?
解:18g×(1/9)= 2g
那么,多少克三氧化硫中含氧元素24g?
二、溶液中的计算
1、溶质质量分数
⑴溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。
⑵定义公式:C%=×100%=×100%
【思考】某温度下,饱和溶液的溶解度为S,则该溶液的质量分数为 。
【小试牛刀】
1)某温度时,蒸干70g氯化钾饱和溶液,得到20g氯化钾,求该温度时饱时溶液的质量分数。
2)在10℃时,把80g硝酸钠加入到100g水中,恰好配成饱和溶液,求10℃时硝酸钠饱和溶液中溶质的质量分数。
⑶溶液稀释
设浓溶液质量为A,溶质质量分数为a%,加水稀释成溶质的质量分数为b%的稀溶液,加入水的质量为x。溶液稀释前后,溶质的质量不变(稀释定律):A·a%=(A+x)·b%
【小试牛刀】
1)把50g 98%的浓硫酸,稀释成10%的稀硫酸,需水多少克?
2)某溶液50克加入15克水后,稀释成20%的稀硫酸,求原溶液溶质质量分数。
⑷溶液变浓(加入溶质或蒸发溶剂)
① 向原溶液中加溶质,设原溶液质量为A,溶质的质量分数为a%,加入溶质质量为x,所得浓溶液中溶质质分数为b% ,则有:A·a%+x=(A+x)·b%
② 将原溶液蒸发溶剂,设原溶液质量为A,溶质量分数为a%,蒸发溶剂质量为x,所得浓溶液中溶质质量分数为b%,则有:A·a%=(A – x)·b%
【小试牛刀】
1)现有50g,5%的KCl溶液,欲使其浓度增大一倍,你有几种方法,试通过计算说明。
2)在80g25%的硝酸钠溶液里加入20g硝酸钠或蒸发掉30g水,计算用这两种方法制成的两种溶液中溶质的质量分数。
⑸溶液浓、稀混合
设浓溶液质量为A,溶质质量分数为a%,稀溶液质量为B,溶质质量分数为b%,混合溶液溶质质量分数为c%,则有:A·a%+B·b%=(A+B)·c%
【小试牛刀】
1)现有200g 40%的稀H2SO4,试求与多少克10%的稀硫酸混合,可得30%的稀硫酸。
2)农业生产中常用15%的食盐水来选种,现有10%和20%的两种食盐水,求用这两种食盐水配制选种食盐水时的质量比。
⑹饱和溶液中溶质质量分数c%与溶解度S的相互换算:
c%=×100%,S=×100g
【小试牛刀】
1)已知20℃时,NaCl的溶解度为36g,试通过计算回答:在20℃时能否配制30%的NaCl溶液。
2)20℃时,某物质的饱和溶液中溶质质量分数为5%,则这种物质的溶解性属于( )
A、 易溶 B、可溶 C、微溶 D、难溶
⑺与根据化学方程式的计算相结合
【小试牛刀】
1)将67.9g Na2CO3溶液与一定量溶质质量分数为20%的盐酸溶液混合,恰好完全反应,反应后溶液质量减少4.4g(计算结果保留一位小数)
计算:(1)盐酸溶液的质量。
(2)反应后溶液中溶质质量分数。
【课堂练习】
1、下列关于质量相同的CO和CO2的叙述正确的是( )
A. 氧元素的质量比为11:14 B. 氧原子的个数比为1:2
C. 碳元素的质量比为1:1 D. CO和CO2的分子个数比是11:7
2、有一种氮的氧化物,氮和氧的质量比为7:4,则此氮的氧化物的化学式为( )
A. N2O B. NO2 C. N2O3 D. N2O5
3、在两个CO2和SO2的分子中一样多的是( )
A. 氧分子 B. 氧元素
C. 氧原子数 D. 氧元素的质量分数
4、病人输液时常用的葡萄糖的化学式为C6H12O6,下列关于葡萄糖的叙述中,错误的是( )
A. 葡萄糖的相对分子质量是180
B. 葡萄糖的分子中碳、氢、氧原子的个数比为1:2:1
C. 葡萄糖中碳、氢、氧元素的质量比为6:1:8
D. 葡萄糖分子中含6个分子
5、下列方法可使硝酸钾溶解度增大的是( )
A.增加溶质 B.增加溶剂 C.升高温度 D.搅拌
6、20℃时食盐的溶解度是36 g,则20℃时食盐的不饱和溶液中溶质的质量分数可能是 ( )
A.36% B.27% C.10% D.30%
7、某Na2S、Na2SO3和Na2SO4的混合物中,S的质量分数为32%,则此混合物中Na与S的质量比为 ,O的质量分数为 。
8、a、b、c三种物质的溶解度曲线如图6-11所示。现有t1℃时的a、b、c三种物质的饱和溶液,将其都升温至t2℃时,下列说法错误的是 ( )
A.c溶液中有晶体析出
B.a、b溶液均为不饱和溶液
C.c溶液中溶质的质量分数变小
D.a溶液中溶质的质量分数最大
9、图6—14是A、B、C三种物质在水中的溶解度曲线,
根据图回答:
(1)在10℃~20℃之间,三种物质的溶解度大小顺序是: ;
(2)N点是30℃A物质的 溶液(填“饱和”或“不饱和”),M点的意义: ,该温度下30gB的饱和溶液中含B物质 g;
(3)若要从A中含少量B的混合物中分离出A,则可采用 的方法进行;
(4)10℃时,三种物质的饱和溶液升温至30℃有晶体析出的是 ;
(5)除以上内容,根据此图你还能获得的信息有
;
。
10、 若800ml98%(密度为1.84g/ml)的浓硫酸溶液稀释成为溶质的质量分数为20%的硫酸溶液,需加水多少克?
【课后练习】
1、已知某氮的氧化物中氮与氧的质量比为7:4,则此氧化物的化学式为( )
A. N2O B. NO C. NO2 D. N2O5
2、在等质量的水和二氧化碳中,所含氧元素的质量比为( )
A. 9:11 B. 2:1 C. 11:9 D. 1:2
3、M克(NH4)2SO4与80克NH4NO3所含氮元素质量相等,则M的数值为( )
A. 277.2 B. 109.2 C. 69.3 D. 132
4、X和Y两种元素的相对原子质量之比是7:8,在由X,Y组成的化合物中,X和Y的质量比为7:4,则该化合物的化学式为( )
A. XY B. XY2 C. X2Y D. X2Y3
5、要使Fe2O3和Fe3O4含有相同质量的铁元素,则Fe2O3和Fe3O4的质量比为( )
A. 3:2 B. 1:1 C. 30:29 D. 29:42
6、用氯化钠配制l00 g溶质质量分数为20%的氯化钠溶液,现有下列操作:①溶解;②称取氯化钠;③过滤;④量取水;⑤计算;⑥蒸发结晶。正确的操作顺序是 ( )
A. ①②③④ B. ⑤②④①
C. ①③⑤②④① D. ①③⑥⑤②④①
7、 一定量溶质质量分数为8%的食盐水蒸发掉50 g水后,溶质质量分数增大一倍,则原溶液中溶质的质量为
A. 8 g B. 6.4 g C. 3.2 g D. 4 g
8、10 g溶质质量分数为40%的硝酸钾溶液与40 g溶质质量分数为10%的硝酸钾溶液混合后,溶液中溶质的质量分数是 ( )
A. 8% B. 16% C. 24% D. 25%
9、晓晓同学需配制100 g 12%的NaOH溶液来制作“叶脉书签”。在配制溶液过程中,下列做法正确的是 ( )
A. 在托盘上垫纸称量12 g NaOH固体
B. 称量时发现指针向右偏转,应调节游码使天平平衡
C. 用100 mL量筒量取88 mL水
D. 用药匙搅拌,加速NaOH溶解
10、有m g 15%的硝酸钠溶液,欲使其浓度增加一倍,可采用的方法是 ( )
A.蒸发掉溶剂质量的 B.蒸发掉溶剂g
C.加入g硝酸钠 D.加入g硝酸钠
11、在硫酸亚铁和硫酸铁的混合物中,现已测得硫元素的质量分数为23%,则此混合物中,铁元素的质量分数是_____________。
12、下列四种氮肥:硝酸铵NH4NO3,硫酸铵(NH4)2SO4,尿素CO(NH2)2,碳酸氢铵NH4HCO3中氮元素的质量分数,按由低到高的排列顺序是:_________________。
13、在实验室欲配制50 g 5%氯化钠溶液,若其他操作均正确,在量取蒸馏水体积时,若仰视读数,则会导致氯化钠溶液的溶质质量分数_________(填“<”或“>”或“=”)5%。
14、现有10℃时质量分数为20%的硝酸钠溶液500g。
(1)从溶液中取出50g,其溶质的质量分数为______________,其中含溶质的质量是_____________,含溶剂的质量是______________________。
(2)如将取出的50g硝酸钠溶液蒸发掉27.5g水,恰好成为10℃硝酸钠的饱和溶液,则10℃时的硝酸钠饱和溶液做溶质的质量分数为 ________________ 。
15、将一瓶100g10%的食盐溶液分为四等份,每份溶液中的溶质的质量分数为_______,若将其中的一份溶液中溶质的质量分数增大一倍,应加入食盐__________g,若将其中一份溶液中溶质的质量分数减小一半,应加入水___________g。
16、用“侯氏制碱法”制得的纯碱常含有少量的氯化钠。将10g含有氯化钠的纯碱溶解于102.32g稀盐酸中,恰好完全反应,收集到3.52g的气体(假设生成的气体全部逸出)。
求:反应后得到的不饱和溶液中溶质的质量分数。
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