第4讲 溶液的浓度-溶质的质量分数 （解析版）.docx

更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址： 第四讲　溶液的浓度 模块一 溶质的质量分数 知识精讲 知识点一 溶质的质量分数 1．一般溶液的溶质质量分数 思考与交流 （1）溶液是由什么组成的？ （2）溶液的质量怎么计算？ 【答案】（1）溶液由溶质和溶剂组成；（2）溶液质量=溶质质量+溶剂质量。 溶质的质量分数计算公式： 公式变形： 【练1】完成下列表格： 溶质 溶剂 溶液 溶质的质量分数 10g 90g 5g 100g 3g 15% 480g 500g 200g 2% 【答案】 溶质 溶剂 溶液 溶质的质量分数 10g 90g 100g 10% 5g 95g 100g 5% 3g 17g 20g 15% 20g 480g 500g 4% 4g 196g 200g 2% 2．饱和溶液的溶质质量分数 思考与交流 已知20℃时，NaCl的溶解度是36g。 （1）若向100g水中，加入36g NaCl固体，此时溶液的质量是多少g？ （2）溶质NaCl的质量分数多少？ 【答案】（1）136g；（2）26.5%。 饱和溶液的溶质质量分数计算公式： 【练1】如表是不同温度时硝酸钾的溶解度： 温度/℃ 0 20 40 60 80 100 溶解度/克 13、3 31、6 63、9 110 169 246 温度/℃ 0 20 40 60 80 100 溶解度/克 13.3 31.6 63.9 110 169 246 判断对错：0℃的硝酸钾饱和溶液一定比60℃的硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数小（ ） 【答案】√（解释：0℃硝酸钾的溶质质量分数：，60℃：。） 【练2】甲、乙两种固体物质的溶解度曲线如右图所示。回答下列问题： （1）40℃时，饱和甲溶液的溶质质量分数是多少？ （2）20℃时，饱和甲溶液和乙溶液的溶质质量分数相等，对吗？ （3）40℃时，甲溶液的溶质质量分数一定比乙溶液的大，对吗？ （4）甲、乙都是等质量的饱和溶液，若温度从40℃降至20℃，假设溶剂水的质量不变，谁减少的质量多？谁的质量分数大？ 【答案】（1）；（2）√ （3）×；（解释：不饱和时甲溶液中含甲10g，饱和乙溶液含乙40g，乙的比甲大。 （4）甲；乙；（解释：甲乙溶液都是等质量，图像中甲降低的程度大，则甲减少的质量多。而由于溶质的质量减少，在20℃时，溶液的质量相同，则甲的质量分数小，乙的质量分数大。） 3．温度变化导致溶质质量、质量分数变化 思考与交流 【思考1】如图为甲物质的溶解度曲线，据图回答： 30 温度/℃ 溶解度/g A B C D 70 50 甲 t1 t2 0 （1）在t1℃时，A点是 溶液（填‘饱和’或‘不饱和’），此时溶液含有甲物质的质量分数是 ；若温度从t1升高到t2，溶液中含有甲物质的质量是 g，质量分数 （填‘变大’、‘变小’或‘不变’）； （2）在t1℃时，B点是 溶液（填‘饱和’或‘不饱和’），若温度从t1升高到t2，甲物质的质量分数 （填‘变大’、‘变小’或‘不变’）； （3）在t1℃时，C点是 溶液（填‘饱和’或‘不饱和’），此温度下，最多能溶解 g甲物质，若温度从t1升高到t2，在t2时，能溶解 g甲物质，则甲物质的质量分数 （填‘变大’、‘变小’或‘不变’）； 【答案】（1）不饱和， ，30g，不变； （2）饱和，不变； （3）饱和，50g，70g，变大。 【思考2】如图为乙物质的溶解度曲线，据图回答： 70 B 30 温度/℃ 溶解度/g A C D 50 乙 t1 t2 0 （1）乙物质在A点时，若温度从t1升高到t2，从A→D点，乙物质的质量分数 （填‘变大’、‘变小’或‘不变’，下同）； （2）乙物质在B点时，若温度从t1升高到t2，150g乙溶液析出乙物质的质量 g，乙物质的质量分数 ； （3）乙物质在C点时，升高温度，乙物质的质量分数 ； 【答案】（1）不变；（2）20g，变小；（3）变小。 经典例题 Ø 一般溶液的溶质质量分数 【例1】把12g某固体放入90g水中充分溶解后过滤，滤出该固体2g，则该滤液的溶质质量分数是（A） A．10% B．11．7% C．12% D．13．3% 【答案】A 【例2】如图是甲物质（不含结晶水）的溶解度曲线： 温度/℃ 溶解度/g A B C D 70 50 甲 t1 t2 0 其中A、B、C、D四个点所代表的4种甲物质的溶液中，则溶质的质量分数大小关系正确的是（ ） A．A＞C=D＞B B．A=C＞B=D C．A＞B＞D=C D．A＞B=D＞C 【答案】C 【例3】M是硝酸钾或氯化铵中的一种。硝酸钾和氯化铵的溶解度曲线如图1所示。某化学兴趣小组用物质M进行了如图2所示实验。下列说法不正确的是( ) A．物质M是硝酸钾 B．溶液②中溶质质量分数为37.5% C．溶液①②③中，溶质质量分数的关系是②＞③＞① D．溶液①为不饱和溶液，溶液②和③为饱和溶液 【答案】C 【详解】 A、由图2可知，t2时，烧杯中100g的水将60g的M物质完全溶解，而t2时氯化铵的溶解度小于60g，故可以确定M物质是硝酸铵，故A正确； B、溶液是100g的水中溶解了60g的硝酸钾，故溶质的质量分数为=37.5%，故B正确； C、溶液①②④中，②的溶质质量分数为37.5%，①的溶质质量分数为，③的溶质质量分数要比②小，不一定比①大，故C错误； D、溶液①经升温蒸发后变为溶液②，t2时硝酸钾的溶解度是60g，溶液②中刚好是100g的水和60g的硝酸钾，故溶液②刚好是饱和溶液，溶液③中有固体析出，故溶液③也是饱和溶液，故D正确。故选C。 Ø 饱和溶液的溶质质量分数 【例1】甲、乙两种物质的溶解度曲线如图所示，下列说法正确的是（　 ） A．甲的溶解度大于乙的溶解度 B．两种物质的溶解度都随温度升高而增大 C．t1℃时，甲、乙两种物质的溶液中，溶质质量分数相等 D．t2℃时，甲的饱和溶液溶质质量分数为50% 【答案】B 【解答】A、在同一温度下比较不同物质的溶解度的大小，错误； B、据图可以看出，两种物质的溶解度都随温度升高而增大，正确； C、t1℃时，甲、乙两种物质的饱和溶液中，溶质质量分数相等，错误； D、t2℃时，甲的溶解度为50g，饱和溶液溶质质量分数＝≈33.3%，错误； 故选：B。 【例2】如图是甲乙两种固体物质在水中的溶解度曲线，下列说法正确的是（　　） A．t1℃时，甲的饱和溶液中溶质与溶液的质量比为1：5 B．t2℃时，甲、乙两种溶液中溶质的质量分数相等 C．t3℃时，用甲、乙配制等质量的饱和溶液，甲需要水的质量比乙少 D．由t3℃降温到t1℃，甲的饱和溶液比乙的饱和溶液析出晶体多 【答案】C 【解析】A、t1℃时，甲的饱和溶液中溶质与溶液的质量比＝20g：120g＝1：6，1：5错误，故选项错误； B、t2℃时，甲、乙两种溶液中溶质的质量分数相等错误，因为没有指明是饱和溶液，故选项错误； C、t3℃时，用甲、乙配制等质量的饱和溶液，甲需要水的质量比乙少，因为该温度下，甲的溶解度大于乙；故选项正确； D、由t3℃降温到t1℃，甲的饱和溶液比乙的饱和溶液析出晶体多错误，因为没有指明溶液的质量；故选项错误； 故选：C。 【例3】右图为KNO3的溶解度曲线，a、b在溶解度曲线上。 （1）a点对应的溶液是 溶液。（填“饱和”或者“不饱和”）） （2）a点对应的溶液的质量分数是 。（只列计算式） （3）将a点对应的溶液升温到70℃，其质量分数 。（填写“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】（1）饱和；（2）；（3）不变。 Ø 温度变化导致质量分数的变化 【例1】（2018•广东）如图为两物质的溶解度曲线。请回答： （1）在50℃时，把210g Na2Cr2O7饱和溶液降温到10℃，析出Na2Cr2O7　　g（假设不含结晶水）。 【答案】（1）50。 【解析】（1）在50℃时，把210g Na2Cr2O7饱和溶液降温到10℃，10℃时Na2Cr2O7的溶解度为60g，故析出Na2Cr2O7的质量为：110g﹣60g＝50g，故填：50。 【例2】现有t2℃的KNO3和KCl的两种饱和溶液，不考虑水的蒸发，下列关系正确的是（ ） A．两种溶液中溶质的质量相等 B．分别降温到t1℃，析出KNO3的质量大于析出KCl的质量 C．分别升温至t3℃，所得溶液中溶质的质量分数相等 D．保持温度不变，分别加入等质量的水，所得溶液中溶质的质量分数相等。 【答案】C 【详解】 A、两种溶液中溶质的质量不一定相等，是因为不知道溶液质量，该选项说法不正确； B、分别降温到t1℃，析出KNO3的质量不一定大于析出KCl的质量，是因为不知道溶液质量，该选项说法不正确； C、t2℃的KNO3和KCl的溶解度相等，因此饱和溶液质量分数相等，分别升温至t3℃，都变成不饱和溶液，但是质量分数不变，因此所得溶液中溶质的质量分数相等，该选项说法正确； D、保持温度不变，分别加入等质量的水，所得溶液中溶质的质量分数不一定相等，是因为不知道溶液质量，该选项说法不正确。 故选：C。 【例3】KNO3、NaNO3、NaCl三种物质的溶解度曲线如下图所示，下列说法正确的是（　　） A．KNO3的溶解度比NaCl大 B．将KNO3饱和溶液降温，溶液中KNO3的质量分数不变 C．KNO3饱和溶液中含少量NaCl，可通过降温结晶的方法提纯 D．100g 40℃ NaNO3的饱和溶液降温至0℃，析出NaNO3固体31g 【答案】C 【详解】 A、由于没有指明温度，无法比较溶解度大小，故选项错误； B、KNO3溶解度会随着温度的降低而减小，将KNO3饱和溶液降温，会有晶体析出，溶液中KNO3的质量分数变小，故选项错误； C、KNO3溶解度会随着温度的降低而减小，氯化钠的溶解度受温度变化影响较小，所以KNO3饱和溶液中含少量NaCl，可通过降温结晶的方法提纯，故选项正确； D、溶解度是指一定温度下，100g溶剂的里最多溶解的溶质质量；40℃的NaNO3饱和溶液降温至0℃，溶解度的变化为104g-73g=31g，即含有100g溶剂水的NaNO3饱和溶液由40℃的降温至0℃，最多析出31g硝酸钠，100gNaNO3的饱和溶液析出的质量必小于31g，故选项错误。故选C。 【例4】如图为A、B、C三种物质的溶解度曲线，据图回答： (1)t2℃时，A、B、C三种物质的溶解度由大到小的顺序___________。 (2)20℃时，将50g A物质放入100g水中，充分搅拌，所得溶液的溶质质量分数是____________。(只列计算式) (3)将t2℃时三种物质等质量的饱和溶液分别降温到0℃时，析出溶质最多的是_____。 (4)若将t2℃时A、C两种物质的饱和溶液分别降温到t1℃，则t1℃时两种溶液中溶质的质量分数为A________C(选填“＞”“＜”或“＝”) (5)若A的饱和溶液中混有少量B，提纯A的方法是_________。 【答案】A＞B＞C 40g/140g×100% A ＞ 降温结晶，过滤 【解析】 (1)从t2向上做垂线，与曲线的交点在上面的溶解度就大，所以t2℃时它们的溶解度大小顺序是A＞B＞C；(2)20℃时，A物质的溶解度是40g，说明100g水中最多溶解40g，所以将50gA物质放入100g水中所得溶液，所以所得溶液质量为40g+100g=140g，所得溶液的溶质质量分数是：40g/140g×100%；(3)由曲线图可看出三物质中A、B两物质的溶解度都随温度升高而增大，而A受温度影响较大，C物质的溶解度随温度升高而减小，当将三种物质等质量的饱和溶液分别从t2℃时降温到0℃时，A、B析出晶体，但A析出晶体多，C没有晶体析出；(4)C的溶解度随温度升高而减小，AB的溶解度随温度升高而增大，若将t1℃三种物质的饱和溶液分别升温到t2℃时，AB溶解度增大，溶质的质量分数不变，C的溶解度减小，析出晶体，据饱和溶液中质量分数的计算式，可知溶解度越大质量分数也就越大，而t1℃B的溶解度大于A的溶解度大于t2℃C的溶解度，则三种溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序是B＞A＞C；(5)如果溶解度受温度影响较大的物质从溶液中结晶析出的方法是冷却热饱和溶液，如果溶解度受温度影响不大的物质从溶液中结晶析出的方法是蒸发溶剂，由于A的溶解度随温度变化比较大，所以用降温结晶的方法。 专项训练 【训1】现有t2 ℃时的溶液Ⅰ、Ⅱ各100 g，溶液Ⅰ中含物质甲50 g，溶液Ⅱ是物质乙的饱和溶液。物质甲、乙（均不含结晶水）的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是 A．t2 ℃时，溶液Ⅰ是甲的饱和溶液 B．t2 ℃时，溶液Ⅰ中甲的质量分数为50% C．t2 ℃时，溶液Ⅱ中含乙37 g D．从t2 ℃降温至t1 ℃时，乙不会从溶液Ⅱ中析出 【答案】B 【解析】A、t2 ℃时，甲物质的溶解度是137 g，所以50 g的水中能溶解68.5 g甲，所以Ⅰ是甲的不饱和溶液，故A错误；B、t2 ℃时，甲物质的溶解度是137 g，100 g溶液Ⅰ中含物质甲50 g，所以溶液Ⅰ中甲的质量分数为×100%＝50%，故B正确；C、t2 ℃时，乙物质的溶解度是137 g，所以100 g溶液Ⅱ中含乙的质量为100 g××100%＝57.8 g，故C错误；D、乙物质的溶解度随温度降低而减小，从t2 ℃降温至t1 ℃时，乙的饱和溶液会有溶质析出，故D错误。故选B。 【训2】如图是甲、乙两种固体物质（不含结晶水）的溶解度曲线，下列说法正确的是（　　） A．甲的溶解度大于乙的溶解度 B．a1℃时，甲、乙的饱和溶液升温至a2℃时，均有固体析出 C．a2℃时，M点对应的甲溶液不饱和 D．a2℃时，乙饱和溶液的质量分数为20% 【答案】C 【解析】A、在比较物质的溶解度时，需要指明温度，故A错误； B、乙物质的溶解度随温度的升高而减小，所以a1℃时，甲、乙的饱和溶液升温至a2℃时，乙物质有固体析出，甲物质没有共同析出，故B错误； C、a2℃时，M点在甲物质溶解度曲线的下方，所以M点对应的甲溶液不饱和，故C正确； D、a2℃时，乙物质的溶解度是20g，所以乙饱和溶液的质量分数为：×100%＝16.7%，故D错误。 故选：C。 【训3】甲、乙两物质的溶解度曲线如图，下列叙述中正确的是（　　） A．t1℃时，甲和乙的溶解度均为30 B．t2℃时，甲和乙的饱和溶液中溶质的质量分数相等 C．t2℃时，在100g水中放入60g甲，其溶质的质量分数为5% D．t2℃时，分别在100g水中各溶解20g甲、乙，同时降低温度，甲先达到饱和 【答案】D 【解析】 A、由甲、乙两种物质的溶解度曲线可知，在t1℃时，甲与乙两种物质的溶解度的溶解度曲线交于一点。说明了在t1℃时，甲与乙两种物质的溶解度相等均为30g，但溶解度的单位为克；故说法错误； B、t2℃时，甲的溶解度大于乙的溶解度，因此等质量的甲、乙饱和溶液中，溶质的质量不相等，故说法错误； C、由甲、乙的溶解度曲线图可知，t2℃时，在100g水中放入60g甲，因为t2℃时，甲的溶解度为50g，故其溶质的质量分数为：＝33.3%故说法错误； D、根据溶解度曲线可知，t2℃时，分别在100g水中各溶解20g甲、乙，同时降低温度，甲先达到饱和，故说法正确； 故选：D。 【训4】碳酸钠和氯化钠、氢氧化钙三种物质的溶解度曲线如图所示，下列叙述正确的是（　　） A．t1℃时，Na2CO3和NaCl的溶质质量相等 B．t2℃时，Na2CO3的饱和溶液中溶质质量分数为40% C．向40℃时的饱和澄清石灰水降温到20℃，溶质质量分数不变 D．要从饱和Na2CO3溶液中得到碳酸钠晶体，最好用蒸发结晶的方法 【答案】C 【解析】A、t1℃时，Na2CO3和NaCl的溶解度相同，但溶液的质量不确定，无法比较溶质质量的大小，故A错误； B、t2℃时，Na2CO3的溶解度是40g，饱和溶液中溶质质量分数为：≈28.6%；故B错误； C、由于氢氧化钙的溶解度随温度的降低而增大，所以将40℃时的饱和澄清石灰水降温到20℃，溶质质量分数不变，故C正确； D、由于Na2CO3溶随温度的变化而变化较大，要从饱和Na2CO3溶液中得到碳酸钠晶体，最好用降温结晶的方法，故D错误。 故选：C。 【训5】MgSO4饱和溶液的溶质质量分数随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是（　　） A．N点对应的MgSO4溶液升温或降温均都可能析出晶体 B．M点对应的MgSO4溶液是不饱和溶液 C．MgSO4饱和溶液的溶质质量分数随温度升高而增大 D．40℃时，MgSO4的溶解度为41g 【答案】A 【解析】A、通过分析溶解度曲线可知，N点对应的MgSO4溶液升温或降温均都可能析出晶体，故A正确； B、M点在溶解度曲线上，对应的MgSO4溶液是饱和溶液，故B错误； C、通过分析溶解度曲线可知，0℃﹣70℃，溶解度逐渐增大，大于70℃，溶解度逐渐减小，故C错误； D、40℃时，MgSO4的溶质质量分数为41%，所以溶解度应该是大于41g，大约是69.5g，故D错误。 故选：A。 【训6】甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图所示，回答下列问题： （1）25℃时，将20g甲固体加入到50g水中，充分溶解并恢复到原温度后，得到溶液的质量为____g。 （2）要使35℃时接近饱和的丙溶液变成该温度下的饱和溶液，可采用的一种方法是______ 。 （3）现有操作步骤：A．溶解B．过滤C．降温结晶D．加热浓缩。若甲固体中含有少量乙，则提纯甲的操作步骤的顺序是___________（填字母序号）。 （4）若将35℃时甲的饱和溶液降温到25℃，则其溶液的溶质质量分数会___。（填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】130 加溶质或蒸发溶剂 ADCB B 【详解】 （1）25℃时，甲物质的溶解度是30g，将50g甲固体加入到100g水中，充分溶解并恢复到原温度后，得到溶液的质量=30g+100g=130g； （2）要使35℃时接近饱和的丙溶液变成该温度下的饱和溶液，可采用的方法是：加溶质、蒸发溶剂； （3）若甲固体中含有少量乙，则提纯甲的操作步骤是：A．溶解；D．加热浓缩；C．降温结晶；B．过滤； （4）若将35℃时甲的饱和的溶液降温到变成25℃，则其溶液的溶质质量分数会变小，因为甲固体物质的溶解度，是随温度升高而增大的。 【训7】硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图所示： （1）t1℃时，硝酸钾的溶解度为　 　。 （2）t1℃时，将50g硝酸钾加入到50g水中，充分溶解后，所得溶液中溶质的质量分数为　 　。 （3）t2℃时，氯化钾的饱和溶液中含有少量硝酸钾，提纯氯化钾的方法是　 　。 （4）将t3℃时硝酸钾和氯化钾的饱和溶液各100g分别蒸发10g水，然后降温至t2℃过滤，得到溶液a和溶液b。对于溶液a和溶液b，下列说法正确的是　 　 A．都是饱和溶液 B．溶液质量a＜b C．溶质质量a＝b D．溶剂质量a＜b E．溶质的质量分数a＝b 【答案】（1）25g；（2）20%；（3）蒸发结晶；（4）ABDE。 【解析】（1）通过分析溶解度曲线可知，t1℃时，硝酸钾的溶解度为25g； （2）t1℃时，硝酸钾的溶解度为25g，将50g硝酸钾加入到50g水中，充分溶解后，所得溶液中溶质的质量分数为×100%＝20%； （3）氯化钾的溶解度受温度变化影响较大，所以t2℃时，氯化钾的饱和溶液中含有少量硝酸钾，提纯氯化钾的方法是蒸发结晶； （4）硝酸钾、氯化钾的溶解度随温度降低而减小，t2℃时，硝酸钾、氯化钾的溶解度相等，将t3℃时硝酸钾和氯化钾的饱和溶液各100g分别蒸发10g水，然后降温至t2℃过滤，得到溶液a和溶液b。对于溶液a和溶液b，所以 A、都是饱和溶液，故正确； B、t3℃时，氯化钾的溶解度小于硝酸钾的溶解度，蒸发10g水，氯化钾析出的晶体少，此时氯化钾饱和溶液的质量大于硝酸钾饱和溶液的质量，虽然降低相同的温度，但氯化钾溶解度减小的幅度小于硝酸钾，所以硝酸钾析出晶体质量较大，所以溶液质量a＜b，故正确； C、t3℃时，氯化钾的溶解度小于硝酸钾的溶解度，蒸发10g水，氯化钾析出的晶体少，溶质质量不相等，故错误； D、t3℃时，氯化钾的溶解度小于硝酸钾的溶解度，硝酸钾和氯化钾的饱和溶液各100g，b溶液中的溶剂多，蒸发10g，水，还是b中的溶剂多，所以溶剂质量a＜b，故正确； E、a、b都是t2℃时的饱和溶液，所以溶质的质量分数a＝b，故正确。 故选：ABDE。 模块二 配制一定质量分数的NaCl溶液 知识精讲 配制50g溶质质量分数为5％的氯化钠溶液： (1)实验用品：托盘天平、烧杯、玻璃棒、药匙、量筒（10mL、100mL）、食盐。 (2)实验步骤： ①计算：配制50g溶质质量分数为5％的氯化钠溶液所需溶质氯化钠和水的质量分别是： 氯化钠_________g，水________g ②称量（量取)：用__________称量所需氯化钠放入________中， 用______量取 mL水倒入。（把水的密度近似地看作1g/cm3，1cm3=1mL） ③溶解：用 搅拌，加速氯化钠的溶解。 ④装瓶：把配好的溶液装入试剂瓶中，盖好瓶塞并贴上标签，放到试剂柜中。 【答案】①2.5g，47.5g；②托盘天平，烧杯；量筒，47,5mL；（解释：V=m/ρ=47.5g÷1g/cm3=47.5cm3=47.5mL） ③玻璃棒。 思考与交流 （1）应选用多少毫升的量筒进行量取？ （2）使用天平称量一定质量的氯化钠时，固体应放在天平的左边还是右边？如果操作失误成‘左码右物’时，称量的固体质量偏大还是偏小？ （3）装瓶后，标签应写什么？ 【答案】（1）100mL 量筒。 （2）左；偏小。（解释：m(左盘)=m（右盘）+m（游码），当‘左码右物’时，m（码）=m（物）+m（游），得m（物）=m（码）-m（游），以砝码的数值为固定点，看起来达到质量了，本质是物体加油码质量，故称量固体偏小了） （3）药品名称和溶液中溶质的质量分数。 经典例题 【例1】（2020·广东广州）盐酸是重要的化工原料，也是实验室中最常用的化学试剂之一。 （1）用