第二节   溶液的有关计算

考点说明

1.  掌握溶液质量、体积、密度、溶质质量分数之间的计算;

2.  掌握溶液的稀释与浓缩,相同溶质的不同溶液相混合等过程中的计算。

知识整理

计算类型

依  据

内  容

计 算 式

1.基本计算

溶质的质量分数的概念

m、m、m及ω互换

ω=(m/m)×100%

=[ m/(m+m) ]×100%

2.与溶液密度有关的溶质的质量分数的计算

溶液密度与溶质的质量分数概念

ρ、m、m及ω计算

ω=m/(ρ?V)×100%

3.稀释计算

稀释前后溶质的质量相等

溶液加水稀释计算

m1×ω=[m1+m]×ω2

1.  溶质的质量分数表示溶质在溶液里的相对含量。当溶液的质量一定时,溶质的质量越大,溶质的质量分数也越大;当溶质的质量一定时,溶液的质量越大,溶质的质量分数就越小。

计算时的注意点:

(1)                    溶质的质量分数是质量比而不是体积比,若是体积,必须先用物理公式ρ=m/v进行换算,然后计算;

(2)      在运算过程中,质量的单位要统一;

(3)       因为通常溶液均为水溶液,所以溶质应为无水的物质;能与水反应的物质,其溶质应是反应后的生成物,而不是原来加入的物质,因此计算时应先算出反应后的生成物的质量。

2.  溶液的稀释与浓缩的计算

溶液中溶质质量分数增大的方法有两种:一是加溶质,另一种是蒸发溶剂(即浓缩)。溶液稀释的方法是加溶剂。

经典例题

例1.将100mL98%的浓硫酸(密度为1.84g/mL)缓缓倒入100mL水中,搅拌均匀,计算所得溶液中溶质的质量分数。

【分析】该题是将浓溶液稀释成稀溶液,可根据稀释前后溶质质量不变的原则进行计算。应注意先将溶液体积换算成溶液的质量。

浓硫酸的质量=100mL×1.84g/mL=184g

浓硫酸中溶质的质量 =184g×98%=180.32g

稀硫酸的质量是浓硫酸质量加上水的质量184g+100mL×1g/mL=284g

ω(H2SO4)=(180.32g/284g)×100%=63.5%

【答案】稀释后浓硫酸溶液中硫酸的质量分数为63.5%。

例2.常温下将10g下列固体与90g水充分混合,所得溶液的溶质质量分数最小的是

A.胆矾    B.氧化钙    C.氧化钠    D.硝酸钾                   (   )

【分析】计算溶液中溶质的质量分数关键在于判断溶液中溶质是什么,同时求出溶质和溶液的质量各是多少。

物质溶解在水中有下列几种情况需要考虑:①物质在溶解时没有生成新物质且该不含有结晶水,溶质为物质本身,如KNO3,其质量分数等于[10g/(10g+90g)]×100%=10%;②结晶水合物溶于水,溶质应为无水物,结晶水成为溶剂的一部分,如CuSO4?5H2O,这种情况溶质的质量减少了,故溶质质量分数小于10%;③物质溶解时发生化学变化,生成了新物质,溶质为生成物,如Na2O溶于水,溶质质量为NaOH,溶质的质量分数>10%;④溶质质量分数还受溶解度的影响,如常温下将10g氧化钙溶于90g水充分混合,虽然CaO与水混合后溶液中溶质为Ca(OH)2,但其质量分数却比胆矾溶液水所得溶液得溶质质量分数小,这是因为CaO溶于水生成的Ca(OH)2微溶于水,只有极少量的Ca(OH)2溶解于水。

【答案】  B  

例3.一定量溶质质量分数为8%的食盐水蒸发掉50g水后,溶质质量分数增大一倍,则原溶液中溶质的质量为                                                  (    )

A. 8g          B. 6.4g          C. 3.2g     D. 4g

【分析】欲使某溶液中溶质质量分数增大一倍,在恒温下蒸发掉的溶剂质量应等于原溶液质量的一半,故本题蒸发50g水以前溶液的质量为100g,故溶质质量为100g×8%=8g

【答案】   A

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一、选择题(每小题均只有1个正确答案)

1.从100g10%NaCl的溶液中倒出10g,则剩下的90gNaCl溶液中溶质的质量分数为

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A. 1%   B. 90%   C. 10%   D.11.1%                            (    )

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2.将100mL水(密度为1g/cm3)与100mL酒精(密度为0.81g/cm3)混合均匀,所得溶液这溶质的质量分数为                                                (    )

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   A. 40%   B. 50%   C. 44.4%  D. 无法判断

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3.将400g溶质质量分数20%的NaCl溶液稀释成溶质质量分数为16%的NaCl溶液,需加入水                                                                (    )

   A. 100g   B. 200g   C. 400g   D. 800g

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4.向溶质质量分数为24%的KCl溶液中加入120水后,溶质的质量分数减小为12%,则原溶液的质量为                                                         (    )

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   A. 14.4g  B. 28.8g  C. 120g   D. 240g

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5.40℃时,200g硝酸钾饱和溶液,蒸发掉20g水后,仍然冷却到40℃,则蒸发前后保持不变的是                                                             (   )

 ①溶液的质量 ②溶液中溶质的质量分数 ③溶剂的质量 ④溶质的质量 ⑤硝酸钾的溶解度

A. ①②     B.②③      C.②⑤     D.②④

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6.某温度下,在100g溶质质量分数为30%的某物质的饱和溶液中,加入6g该物质和10g水充分搅拌后,所得溶液中溶质的质量分数是                              (    )

A. 34%     B. 30%      C. 31%     D.15%

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7.在80g水中加入20gSO3,完全溶解后所得溶液中溶质的质量分数为        (     )

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A. 20%    B. 24.5%     C. 25%     D.80%

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8.将10g某物质投入到90g水中,使之溶解后,所得溶液中溶质的质量分数   (     )

A.一定等于10%     B.一定大于10%

C.一定小于10%     D.三种情况均可能

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9.某同学用98%的浓硫酸配制一定质量10%的稀硫酸。在用量筒量取浓硫酸时,俯视读数,其他步骤均正确,该同学所配得的稀硫酸的质量分数                    (     )

A. 偏小     B. 偏大     C. 准确      D.都有可能

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10.对100g溶质质量分数为10%的某物质的溶液,分别进行如下操作:①蒸发掉10g水,无晶体析出  ②加入溶质质量分数为10%的同种溶质的溶液10g ③加入10g同种溶质,且完全溶解 ④加入10g水。操作后的四种溶液的溶质质量分数由小到大的顺序是(    )

A. ①②③④    B.④②①③     C.④③②①   D.④②③①

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11.欲使100g10%的盐酸溶液的质量分数增至20%,可采用的方法是        (     )

    A.蒸发溶剂  B.加入溶剂  C.加入溶质  D.降低温度   

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12.t℃时,分别将a g下列物质投入b g水中,使其完全溶解,则下列说法中不正确的是

      ①硝酸钾  ②氯化钠  ③三氧化硫  ④硫酸铜晶体                     (    )

A. ③溶液中溶质质量分数最大         B. ①、②溶液中溶质质量分数相等

C. ③、④溶液中溶质质量分数不等     D. ④比①溶液中溶质质量分数小

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二、填空题

13. 将100g含水为98%的氯化钠溶液稀释为含水99%的氯化钠溶液,则加水       g 。

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14.将20℃的硝酸钾饱和溶液(无硝酸钾晶体存在)升温至30℃,所得溶液中溶质的质量分数          (填“增大”、“减小”或“不变”)

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15.要配制50质量分数为20%的食盐溶液。现提供25质量分数为40%的食盐溶液、20质量分数为15%的食盐溶液及足量的固体食盐和水。请选用上述药品,设计三种配制方案填入下表:

 

配制方案(只要说明配制时所需要的各种药品的量)

方案一

 

方案二

 

方案三

 

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三、计算题

16.将10.8g固体氢氧化钠溶于49.2g水中,配成密度为1.2g/cm3的溶液。

(1)求氢氧化钠溶液的溶质质量分数及该溶液的体积;

(2)若将上述氢氧化钠溶液稀释到16%,求需加水的质量。

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1.C   2.C  3.A   4.C   5.C   6.B   7.B   8.D   9.A   10.B   11.C  12.D   13. 100  14. 不变  15.方案一:需10g食盐固体和40g水  方案二:需25g质量分数为40%的食盐溶液和25g水  方案三:需20g质量分数为15%的食盐溶液,7g食盐固体和23g水  16.(1)18%  50mL   (2)7.5mL

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