例题解析溶液中溶质的质量分数.docx

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例题解析溶液中溶质的质量分数

溶液中溶质的质量分数

1．已知完全中和一定量的某稀盐酸需ag溶质质量分数为4%的NaOH溶液，若改用ag溶质质量分数为4%的KOH溶液，则反应后溶液的pH________。

分析盐酸与氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液均能发生中和反应。

用等质量、等溶质质量分数的氢氧化钠溶液和氢氧化钾溶液，能否中和等质量、等溶质质量分数的盐酸。

设ag溶质质量分数为4%的NaOH溶液，中和稀盐酸中HCl的物质的量为xmol。

NaOH的物质的量＝

＝0.001amol。

　　　NaOH＋HCl—→NaCl＋H2O

物质的量11

　　　　0.001ax

　　　　x＝0.001a（mol）

设中和相等物质的量的HCl，需KOHymol。

KOH＋HCl—→KCl＋H2O

11

　　　　　　　y0.001a

y＝0.001a（mol）

实际使用的KOH溶液中KOH的物质的量＝

mol<0.001amol，说明提供的KOH的物质的量不足于中和HCl的物质的量。

因此，盐酸未完全中和，反应后的溶液pH小于7，显酸性。

（生成的KCl为中性，故最终溶液因盐酸过量而显酸性。

）

本题的正确答案为：

<7

2．配制50g5%的氯化钠溶液：

（1）需要氯化钠________g，水________mL。

（2）称量氯化钠，应该使用________、________和称量纸，然后将称得的氯化钠放入烧杯中。

（3）量取一定体积的水，应该使用________、________，然后将水也倒入烧杯中，用________搅拌，使氯化钠溶解。

分析配制溶液的一般步骤：

计算、称量、溶解。

（一）计算

配制溶液一般有两种情况：

1．固体溶解在水中，求配制溶液所需的固体（溶质）和溶剂的质量。

常用公式：

溶质的质量＝溶液的质量×溶液中溶质的质量分数①

　　　　　溶剂的质量＝溶液的质量－溶质的质量　　　　　　②

说明：

公式①是溶液中溶质的质量分数概念的变形。

溶剂的体积＝溶剂的质量÷该溶剂的密度。

2．稀释浓溶液配制稀溶液，求配制稀溶液所需的浓溶液和加水的质量。

常用公式：

浓溶液的质量×浓溶液的溶质质量分数＝稀溶液的质量×稀溶液的溶质质量分数③

加溶剂的质量＝稀溶液的质量－浓溶液的质量　　　　　　　　　　　　　④

说明：

浓溶液的稀释过程中，溶液的溶质始终没有变化，故公式③建立在稀释前后溶液中溶质质量不变的基础上。

加入水的质量≠稀溶液中溶剂的质量。

因为，稀溶液的质量＝浓溶液的质量＋加入水的质量。

稀溶液中溶剂的质量＝浓溶液中溶剂的质量＋加入水的质量。

加水的体积≠稀溶液的体积－浓溶液的体积。

因为不同种液体混合，混合后的溶液体积小于混合前两种液体或溶液的体积之和。

因

此，加入水的体积根据水的密度，通过加入水的质量来换算。

即加入水的体积＝加入水的质量÷水的密度。

（二）称量

对应第一种配制溶液的所需物质，用天平称取一定量的溶质，用量筒量取一定体积的溶剂。

对应浓溶液的稀释，配制溶液的所需物质均为液体。

在实验室中，用量筒量取一定体积的液体，不用天平称取。

因此，量取两种不同液体的体积，需要两个量筒分别量取。

（三）溶解

对应第一种配制溶液的物质，把固体放入烧杯中，加入一定体积的溶剂，用玻璃棒充分搅拌，形成所配制的溶液。

对应浓溶液的稀释，尤其用浓硫酸配制稀硫酸溶液，先在烧杯中加入一定体积的水，然后沿容器内壁，将一定体积的浓硫酸缓缓倒入烧杯中，边倒边用玻璃棒充分搅拌，使溶解产生的热量散去。

注意：

不能把水倒入浓硫酸中，否则会导致液面沸腾，使酸液溅出，导致伤害事故。

解　

（1）配制50g5%的氯化钠溶液，需氯化钠50×5%＝2.5（g），需水（50－2.5）÷1.0＝47.5（mL）。

（2）称量氯化钠，需要天平、药匙和称量纸。

（3）量取一定体积的水，需要50mL或100mL量程的量筒和胶头滴管。

溶解时，用玻璃棒搅拌。

本题的正确答案为：

（1）2.5　47.5

（2）天平药匙（3）量筒滴管玻璃棒

3．将①Na2O、②KNO2、③CuSO4．5H2O三种物质各20g溶解在100g水中，所得溶液的溶质质量分数按由大到小的顺序排列是_______（填数字编号）。

解　根据题意可知：

本题为排序的题型，可以不通过计算来推断结果。

把20g三种物质分别溶解在100g水中，形成溶液的质量均为120g。

在此基础上，三种溶液的溶质质量分数的排序，关键看溶液中溶质质量的多少。

氧化钠（Na2O）：

因为Na2O＋2H2O—→2NaOH，氧化钠的质量为20g，则氢氧化钠的质量>20g。

硝酸钾（KNO3）：

不与水发生化学变化，溶质质量＝20g。

胆矾（CuSO4．5H2O）：

形成硫酸铜溶液，溶质质量<20g。

三种溶液的质量分数由大到小的排序为：

氢氧化钠溶液>硝酸钾溶液>硫酸铜溶液。

本题的正确答案为：

①>②>③

4．250g15%的氢氧化钠溶液中，含氢氧化钠________g，水________g；然后，再加50mL水，所得溶液的溶质质量分数为________。

根据

可得：

m质＝m液·c%

250g15%的氢氧化钠溶液中含氢氧化钠的质量：

m质＝250×15%＝37.5（g），

又因为m溶液＝m溶质＋m溶剂，

m剂＝250－37.5＝212.5（g），

在此溶液中，再加50mL的水，增加的溶剂质量为50g，

所得溶液的溶质质量分数

×100%＝12.5%。

本题的正确答案为：

37.5212.512.5%

5．一定量5%的碳酸钠溶液蒸发掉64.35g水后，测得剩余溶液体积为31mL，密度为1.15g/cm3。

（1）原溶液的质量是多少克？

（2）剩余溶液中溶质的质量分数是多少？

分析解此类题目，需明确溶液发生的变化，同时要关注所给的已知条件。

读题，画图如下：

设蒸发前的碳酸钠溶液为xg。

蒸发后溶液的溶质质量分数为c%。

根据题意，溶液蒸发没有固体析出，溶液中的溶质没有变化，质量相等。

蒸发前的溶质质量＝x×5%，

蒸发后的溶质质量＝31mL×1.15g／cm3×c%，

（1）x＝31mL×1.15g／cm3＋64.35g＝100g。

答：

原溶液的质量是100g。

答：

剩余溶液的溶质质量分数是14.0%。

6．某含溶质50g、溶剂70g的溶液，取出该溶液的

，则剩下的溶液溶质质量分数为_______。

解　把一杯糖水分别倒入两只杯子中，杯子中的水一样甜吗？

一样甜，因为溶液是均一、稳定的混合物。

因此，本题中将溶液倒出

，原溶液的溶质质量分数、倒出的溶液和剩余溶液的溶质质量分数相等。

本题的正确答案为：

41.7%

7．把30%和15%的氢氧化钠溶液以1：

3的质量比混合，则配成氢氧化钠溶液的溶质质量分数为________。

分析把两种溶质质量不同的某溶液混合，关键是弄清其中哪些量可以相加，哪些量是不可以相加的。

以上存在的关系：

m溶液3＝m溶液1＋m溶液2

m溶质3＝m溶质1＋m溶质2

m溶剂3＝m溶剂1＋m溶剂2

根据溶质的关系可得：

m溶液3c3%＝m溶液1c1%＋m溶液2c2%

整理可得：

把溶液的关系式代入以上公式，可得

解　设30%的氢氧化钠溶液质量为mg，

根据题意可知，15%的氢氧化钠溶液质量为3mg。

两种溶液混合，形成新的氢氧化钠溶液，其溶质质量分数运用下列公式求解：

答：

配成的氢氧化钠溶液的溶质质量分数为18.75%。

说明　两种溶液混合，其质量可以相加减，而体积、密度和溶质质量分数不能相加减。

思考：

如果把溶质质量分数相等的某溶液按1：

1、3：

1或1：

3的质量比两两混合，配成的溶液的溶质质量分数为多少？

提示：

一样大而且与原溶液相等。

理由：

溶液是均一、稳定的混合物，溶质质量分数相同的溶液即可视为同一种溶液，无论按何种比例混合，如同把一杯溶液倒成若干份一样，溶质质量分数不变。

8．将200g含氨3%的氨水稀释成含氨0.5%的氨水，需要加水的质量是________。

分析溶液在稀释时，各种关系如下：

溶液稀释时，溶液的溶质质量不变。

解　设将200g含氨3%的氨水稀释成含氨0.5%的氨水，需加水xg。

200×3%＝（200＋x）×0.5%

　　　　　　　　　　　　　200＋x＝1200

　　　　　　　　　　　　x＝1000g

答：

需加水1000g。

9．60℃时，将36g硝酸钾溶于204g水中，其溶质质量分数为_______，现将此溶液分成三等份：

（1）取一份溶液，将其温度升高到80℃，所得溶液的溶质质量分数为________。

（2）取一份溶液，为了使其溶质质量分数增大一倍，需要加入硝酸钾固体_______g。

（3）取一份溶液，为了使溶质质量分数减小为原来的一半，需要加入水_______g。

解　60℃时，将36g硝酸钾溶于204g水中，形成溶液质量＝36＋204＝240（g），

其溶质质量分数＝

×100%＝15%。

现将此溶液分成三等份，则：

每份溶液质量＝240÷3＝80（g），每份溶液的溶质质量分数＝15%。

（1）取一份溶液，将其温度升高到80℃，硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大。

从60℃升至80℃，SKNO3增大，但未增减m质、m剂，溶液的溶质、溶剂的质量均不变，溶质质量分数也不变。

因此，所得溶液的溶质质量分数为15%。

（2）欲使80g15%的溶液溶质质量分数增大一倍，需加入硝酸钾固体xg。

1200＋100x＝2400＋30x

　　　　　　　　　　　　　　　　　70x＝1200

　　　　　　　　　　　　　　　x＝17.1（g）

注意：

许多学生会把80×15%＝12（g）作为答案。

让我们检查一下问题出在哪里。

如果在80g15%的硝酸钾溶液中加入12g硝酸钾，则：

m质＝80×15%＋12＝24（g），m质为原来的2倍，c%＝

×100%＝26.0%<30%。

当溶质溶解后，不仅增大了分子上m质的数值，也增大了分母上m液的数值。

故欲使溶液的溶质质量分数增大一倍，增加一份原溶液的溶质的质量是不可行的。

（3）欲使80g15%的溶液溶质质量分数减小为原来的一半：

让15%转变为7.5%，是采用加水的方法，根据溶液稀释公式，可得

80%×15%＝（80＋m加水）×7.5%

m加水＝80（g）

当溶液稀释时，m质不变，而溶液因加水而质量增大。

c%＝

×100%，当c%变成原来的一半，而m质不变，m液必须变成原来的2倍，故所加溶剂的质量必然等于原溶液的质量。

本题的正确答案为：

15%

（1）15%

（2）17.1（3）80

10．用固体氯化钠配制一定质量溶质质量分数的氯化钠溶液，实验时不可少的一组仪器是（）。

（A）托盘天平、烧杯、药匙、玻璃棒、量筒、滴管

（B）托盘天平、烧杯、药匙、玻璃棒、酒精灯

（C）量筒、烧杯、药匙、玻璃棒、酒精灯

（D）量筒、漏斗、玻璃棒、药匙、托盘天平

分析用固体氯化钠与水配制一定质量溶质质量分数的氯化钠溶液，需称取一定质量的固体氯化钠，涉及的仪器包括天平（含砝码）、药匙、称量纸。

量取一定体积的水，涉及的仪器包括量筒、胶头滴管。

在溶解的操作过程中，需要的仪器包括烧杯、玻璃棒。

本题的正确选项为A。

11．下列有关溶液（溶质为固体）的叙述中，正确的是（）

（A）某物质的饱和溶液变为不饱和溶液，溶质的质量分数一定变小

（B）某饱和溶液析出晶体后，剩余溶液中溶质的质量分数一定变小

（C）对任何物质的饱和溶液，当温度降低时一定会析出溶质

（D）在一定温度下，同一物质的饱和溶液一定比不饱和溶液中溶质的质量分数大

分析关于溶液的描述是否正确，许多学生觉得难以把握。

解决的关键是正确理解控制变量的相关思维方法。

对于溶液的描述，均会涉及温度（气体还有压强）、溶质和溶剂的性质、溶质和溶剂的质量等，所以在分析此类题目时，要关注描述中是否把影响溶液的各类因素考虑进去，是否在相同条件下改变变量。

选项A，叙述不正确。

在同一温度下，某物质的饱和溶液的溶质质量分数是最大的，若将此物质的饱和溶液变为不饱和溶液，溶质的质量分数一定变小。

而在本选项中，没有指明温度，那么对于大多数随温度升高而溶解度增大的物质来说，较低温度下饱和溶液的溶质质量分数等于较高温度下不饱和溶液的溶质质量分数。

选项B，叙述不正确。

从溶液中得到晶体有两种方法：

①蒸发、②冷却热的饱和溶液。

前者，如果蒸发掉饱和溶液的部分溶剂，回到原来的温度，析出部分晶体，剩余的溶液仍是该温度下的饱和溶液，溶质质量分数不变。

后者，温度降低，溶解度变小，晶体析出，剩余溶液的溶质质量分数变小。

选项C，叙述不正确。

对于少数随温度升高而溶解度减小的物质来说，温度降低，溶解度反而增大，没有溶质析出。

选项D，叙述正确。

本题的正确选项为D。

12．用溶质质量分数为40%的浓氢氧化钠溶液（密度为1.43g／cm3）配制1430g溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液，需量取40%的氢氧化钠溶液和水（密度为1g／cm3）各多少毫升混合而成？

分析读题，画图如下：

解　设需量取40%的氢氧化钠溶液VmL。

答：

需量取40%的氢氧化钠溶液250mL，水1072.5mL。

注意：

不能把稀溶液的质量直接减去浓溶液的体积。

如果题目中的已知条件是稀溶液的体积，所加入水的体积也不能用稀溶液体积减去浓溶液体积来求得。

13．在100mL水中分别加入10g、20g、30g的氯化氢形成A溶液、B溶液和C溶液，它们的溶质质量分数由大到小的顺序为_____________________pH由大到小的顺序为_____________________________。

分析溶液的溶质质量分数的变化与溶液的密度、酸碱性都有关系。

（1）溶液的溶质质量分数与溶液密度的关系

大多数溶液的溶质质量分数增大，溶液的密度随之增大（氨水例外）。

（2）溶液的溶质质量分数与溶液酸碱性的关系

对于酸性溶液，溶液的溶质质量分数越大，溶液的酸性越强。

对于中性溶液，溶液的溶质质量分数越大，溶液的中性不变。

对于碱性溶液，溶液的溶质质量分数越大，溶液的碱性越强。

（3）pH与酸碱性的关系

pH<7，溶液呈酸性。

从7开始，pH越小，酸性越强。

pH＝7，溶液呈中性。

pH>7，溶液呈碱性。

从7开始，pH越大，碱性越强。

分析根据题意可知：

在100mL水中，分别加入10g、20g、30g氯化氢，形成溶液的溶质质量分数的变化与溶液的密度、酸碱性关系如下：

本题的正确答案为：

C>B>AA>B>C

14．10℃时，向100g10%的硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾（温度保持不变），试画出该硝酸钾溶液的溶质质量分数随加入硝酸钾的质量变化的曲线图（10℃的硝酸钾溶解度为80g／100g水）。

分析本题结合溶质质量分数的计算，把一种物质在溶解时，溶质质量分数的变化用图形较直观地表现出来。

先读题，画简图如下：

列表取数值：

找出恰好饱和时的溶质质量分数及加入KNO3的质量。

当加入的KNO3质量大于61.9g时，溶液的溶质质量分数不变。

不饱和溶液的溶质质量分数因加入KNO3的质量增大而增大，未达到饱和时，图形是连接两点的直线吗？

为了画得更准确，应选取很多点，为了方便，可以再选三个点，即

根据计算数据列表：

依此为据，画出10℃时，100g10%的硝酸钾溶液的溶质质量分数随加入硝酸钾的质量

变化的曲线图。

15．分别盛有浓硫酸和浓盐酸的两个试剂瓶，敞口放置一段时间后（不考虑水分的蒸发），则两瓶溶液（）

（A）质量都变大了（B）溶质质量分数都变大了

（C）体积都变小了（D）溶质质量分数都变小了

解　列表进行对比分析：

本题的正确选项为D。

16．在一个大萝卜中挖一个大洞，向其中注入饱和食盐水，过一段时间，将洞中的食盐水倒出，此时食盐水的质量以及溶质质量分数的变化情况为（）

（A）质量增加，溶质质量分数增大（B）质量增加，溶质质量分数减小

（C）质量减小，溶质质量分数增大（D）质量减小，溶质质量分数减小

解　在生活中，我们发现用食盐腌制萝卜、黄瓜等蔬菜时，植物会释放出水分。

这是因为植物的细胞壁有半透膜，水可以通过半透膜，植物通过水的流动，使细胞内外达到同样的溶液浓度，这个过程叫渗透。

常温下的食盐饱和溶液比植物细胞液的浓度大，因此在大萝卜中挖个大洞，注入饱和食盐水，萝卜向饱和食盐水释放水分。

本题的正确选项为B。

17．某学生用37%的浓盐酸配制一定质量5%的稀盐酸。

在量取浓盐酸时，对量筒俯视读数（其他每步操作均按规范进行），结果他配得的稀盐酸中溶质质量分数_______选填“大于”、“等于”或“小于”）5%。

解　该学生只在量取浓盐酸时，对量筒俯视读数，其他

操作规范，则加入水的体积读数正确。

如右图所示，俯视读出浓盐酸的体积，实际体积小于应

取体积，故使浓盐酸的质量偏小，导致配得溶液的溶质质量

分数小于5%。

本题的正确答案为：

小于

18．研究表明，木糖醇是一种理想的蔗糖替代品。

它具有甜味足、溶解性好、防龋齿，适合糖尿病患者食用的优点。

右下图是木糖醇和蔗糖的溶解度曲线，回答下列问题：

（1）在30℃时，将40g木糖醇放入50g水

中，充分溶解后所得的溶液为_______

（选填“饱和”或“不饱和”）溶液，此时

溶液中溶质的质量分数为________。

（2）60℃时，有两瓶木糖醇和蔗糖的饱和溶

液，用_____________的方法可使这两瓶

溶液的溶质质量分数相等，且仍为饱和

溶液。

（3）60℃时，处于a点状态的木糖醇溶液是________（选填“饱和”和“不饱和”）溶液，那么把a点的溶液状态用__________的方法可以转化为b点的溶液状态。

【5】

解　

（1）读取图中所需信息：

30℃时，S木糖醇＝80/100g水，在50g水中最多溶解木糖醇xg，

·

经计算，可判断所得溶液为饱和溶液。

。

（2）60℃时，有两瓶木糖醇和蔗糖的饱和溶液，欲使它们的溶质质量分数相等，且仍为饱和溶液，一定要使S木糖醇＝S蔗糖。

读图发现，两种糖在30℃时，S相等。

故采用降温至30℃，两者的溶质质量分数相等。

（3）60℃时，处于a点的木糖醇溶液是不饱和溶液。

在100g水中，只溶解了87g，未达到90g的最大限度。

欲把a点的溶液状态转化为b点的溶液状态，即把a点的不饱和溶液转化为该温度下的饱和溶液，可以选择加入木糖醇直至饱和的方法或蒸发木糖醇溶液至饱和。

注意：

由于a、b两点均在60℃时，故不能采用改变温度的方法。

本题的正确答案为：

（1）饱和44.4%

（2）降温到30℃（3）不饱和再加入木糖醇直到饱和