第七章 探索溶解现象
第2节 溶液组成的表示
第2课时 溶质质量分数的计算
◆知识点一 依据溶质质量分数表达式进行计算
1． 确定溶质在溶液中的相对含量大小
| 示例1 | 20 g氯化钠全部溶于80 g 水中，求此氯化钠溶液的溶质质量分数。
解:由题意可知，溶质质量为20 g，溶剂质量为80 g ,则溶液的溶质质量分数=20 g/（20 g+80 g）×100%=20% 答:此氯化钠溶液的溶质质量分数为20%。 |
2．根据溶液质量和溶质质量分数间的关系确定所需溶质与溶剂的量
| 示例2 | 8%的硝酸钾溶液可以用作防腐剂，计算配制50g溶质质量分数为8%的硝酸钾溶液，应将多少克硝酸钾固体溶解在多少体积的水中?（水的密度以1 g⋅mL−1计）
解:溶液中溶质硝酸钾的质量=50 g×8%=4 g ，溶液中水的质量=50 g−4 g=46 g ，水的体积=46 g/1 g⋅ mL−1=46 mL 答:应将4 g硝酸钾固体溶解在46 mL 水中。 |
3．溶液稀释（或浓缩）的计算
（1）溶液稀释（或浓缩）的过程
①加水：稀释前后溶质的质量不变 m(稀释后溶液)= ________________+________
②加稀溶液：m(混合后溶质)= ________+________m(溶液总质量)= ________+________
（2）计算原理：稀释或浓缩前后，________不变。
（3）公式：m(浓)×ω(浓)= ________ ，m(浓)+m(________)=m________) （ω表示溶质质量分数）
（4）涉及密度和体积的溶液计算：
溶液的质量=溶液的________×溶液的________
m（溶液）=V（溶液）×ρ（溶液）
（5）溶液稀释（或浓缩）的方法：
①溶质质量守恒法
[思路]：加水稀释前后溶液中的“溶质”质量没变，以此即可设出X列出等量方程。
例：50g溶质质量分数为98%的浓硫酸变为20%的稀硫酸，需加水多少g?
解：设需要水的质量为X。
50g×98%=（50g+X）×20% X=195g
或：设需浓硫酸质量为X。
50g×98%=X20% X=245g 水=245g—50g=195g
或：50g×98%=49g 49g÷20%=245g 水=245g—50g=195g
答：需要水195g。
②成倍数稀释的口算法：
[思路]：加水稀释浓度减半，则应加水使溶液变为原溶液2倍；浓度稀释为原1/5则加水使溶液变为5倍；浓度变为1/10则加水使溶液变为________倍……
例：100g溶质质量分数为20%的氢氧化钠溶液稀释成10%（稀释2倍）需加水________，若变为2%（稀释10倍）则需加水________，若变为1%（稀释20倍）则需加水________。
4．溶液浓缩：
[思路]：溶液变浓的方法：一是加入溶质，主导思路是：原溶质+加入的溶质==所得溶液中的溶质。
二是蒸发水，主导思路是：蒸发水前后溶液中________没变，以此即可设出X列出等量方程；但应注意所得溶液质量改变了。
（1）100g溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液变为10%，需加氢氧化钠或蒸发水各多少g?
（2）800g浓度为10%的氢氧化钠溶液变为20%，需加入氢氧化钠________，或蒸发水________。
[小结]：“10%变为20%”的情况，加入溶质的质量=原溶液质量的________；蒸发掉水的质量=原溶液质量的________。
5．混合问题：
[思路]：第一杯溶质加第二杯溶质等于混合后总溶质的质量，第一杯溶液加第二杯溶液等于混合后总溶液的质量。若“等质量混合”，所得溶液浓度==原两溶液浓度“和的一半”。
例：100g溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液与100g溶质质量分数为20%的氢氧化钠溶液混合，所得溶液溶质质量分数为15%。
即学即练
1．将10g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液变为20%，下列操作正确的是（ ）
A．蒸发水
B．加入溶质质量分数为10％的氯化钠溶液
C．倒出一半溶液
D．加入氯化钠固体
2．下图是实验室所用盐酸的试剂瓶上标签的部分内容，请仔细阅读后计算欲配制14．3%的稀盐酸1000g需要用这种盐酸________ L，需要加水________mL。
◆知识点二 用浓溶液配制稀溶液
| 实验仪器 | 量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等 | |
| 实验步骤 | 计算 | 计算所需浓溶液和水的________ |
| 量取 | 用量筒量取所需体积的浓溶液和水 | |
| 稀释 | 将量取好的浓溶液和水倒入烧杯中，用_______搅拌（使液体混合均匀）均匀 | |
| 转移 | 将配制好的溶液转移到指定的容器中，贴上________备用 | |
即学即练
1．用溶质质量分数为98%的浓硫酸10 mL（密度为1． 84 g·mL-1）配制溶质质量分数为10%的硫酸溶液，下列说法正确的是（ ）
A．应量取的水的体积为180mL
B．实验中需要三种仪器:烧杯、量筒、玻璃棒
C．装瓶时不小心洒漏一部分溶液，则瓶中硫酸溶液浓度低于10%
D．若用内壁附有水珠的烧杯配制溶液，则所得溶液的质量分数小于10%
2．现用溶质质量分数为36．5%的浓盐酸配制100g溶质质量分数为7．3%的稀盐酸。
（1）配制的稀盐酸中溶质的质量为________g。
（2）用量筒量取所需浓盐酸与水的体积时，视线要与量筒内液体凹液面的________保持水平，再读出液体的体积。
（3）将两种液体都倒入________（填仪器名称）中，用玻璃棒搅拌，使溶液混合均匀。
（4）将配制好的溶液倒入试剂瓶中，盖好瓶塞并贴上标签，备用。
一、如果只质量分数与化学方程式的综合计算
1．在溶液中发生化学反应时，参加反应的是溶液中的溶质，所以利用化学方程式列有关反应物、生成物的质量比例式时，要用________列比例式，而不能用溶液的质量或体积列比例式。
2．求反应后所得溶液的溶质质量分数
（1）溶液组成法：溶液质量=________+________，其中溶剂（水）的质量在计算中应注意：
①有些反应不生成（或不消耗）水，溶剂（水）的质量等于参加反应的各溶液中溶剂质量之和；
②若反应后有水生成（或反应中消耗了水），则还需要加上（或减去）生成（或消耗）水的质量。
（2）质量守恒法：反应后所得溶液的质量=反应物（溶液）的质量总和-生成气体的质量-生成沉淀的质量。
例：称取5．8 g某生铁样品加入94．6 g 稀盐酸中，恰好完全反应（生铁样品中的杂质不溶于水也不与稀盐酸发生反应），产生0．2 g 氢气。计算反应后所得溶液的溶质质量分数。
实践应用
1．兴趣小组同学为了测定某钙片中碳酸钙的含量，选用稀盐酸进行测定。
(1)小组同学想将实验室50g溶质质量分数为37%的浓盐酸稀释为10%稀盐酸，需要加水________g。稀释过程中使用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、________。
(2)兴趣小组同学用上述稀释后的稀盐酸与12．5g钙片进行反应，测得产生气体4．4g，则该钙片中碳酸钙的质量分数是多少？（请写出计算过程）
(3)兴趣小组同学通过市场调查，常见的四种钙产品的有关信息如下：
| 品名 | 钙尔奇﹣D | 凯思立﹣D | 乐力钙 | 枸橼酸钙 |
| 主要含钙物质 | 碳酸钙 | 碳酸钙 | 碳酸钙 | 枸橼酸钙 |
| 钙元素含量（mg/片） | 600 | 500 | 250 | 168 |
| 数量（片/瓶） | 30 | 20 | 30 | 30 |
| 价格（元/瓶） | 27．00 | 23．10 | 30．00 | 25．20 |
上述四种钙产品中，当含有相同的钙元素时，________价格相对便宜。
2．现测定某锌样品中锌的质量分数(已知该样品中成分均匀，且杂质不溶于水也不发生化学反应，且不含锌元素)，于是取20g锌片样品，将一半研磨成锌粉，如图1分别进行了如下实验并测绘出图2的相应状态，请回答下列问题：
(1)由图示2分析可知影响化学反应速率的因素是：________。
(2)所使用的盐酸溶液中溶质的名称是________。
(3)写出发生反应的化学方程式：________。
(4)20g锌样品生成氢气的质量是________g，其中锌片中锌的质量分数是________。
(5)氧化锌是一种多功能的化合物，核心用途集中在防晒护肤、工业制造等领域。现有上述锌样品200t充分氧化后可制得含杂质的氧化锌质量为_______t。
考点一 溶液稀释（或浓缩）的计算
【例1】把50g98%的浓硫酸稀释为溶质质量分数为20%的硫酸，需加水的质量是（ ）
A．245g B．195g
C．300g D．295g
【变式1-1】农业生产上通常用溶质质量分数为10%~20%的食盐溶液来选种。
（1）现要配制120 kg溶质质量分数为20%的食盐溶液，需要取用固体食盐 kg；
（2）用60 kg 溶质质量分数为20%的食盐溶液，可稀释成12%的食盐溶液 kg。
考点二 溶液配制在生产、生活中的应用
【例2】无土栽培是一种在营养液中培育植物的农业高新技术，有良好的发展前景。某课外实验小组要配制150g溶质质量分数为1．4﹪的硝酸钾溶液用于配制营养液。
（1）需硝酸钾________g，需水________ml（水的密度是1．0g/cm3）；
（2）配制此硝酸钾溶液的步骤为________、________和________；
（3）若在量取水时俯视凹液面最低处，其它操作正确，则所得溶液的溶质质量分数为________1．4﹪（填 > 或 < 或 = ）。
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参考答案
◆知识点一 依据溶质质量分数表达式进行计算
3．溶液稀释（或浓缩）的计算
（1）溶液稀释（或浓缩）的过程
①加水：稀释前后溶质的质量不变 m(稀释后溶液)=m(稀释前溶液)+m(水)
②加稀溶液：m(混合后溶质)=m(浓溶液溶质)+m(稀溶液溶质) m(溶液总质量)=m(浓溶液)+m(稀溶液)
（2）计算原理：稀释或浓缩前后，溶质质量不变。
（3）公式：m(浓)×ω(浓)=m(稀)×ω(稀) ，m(浓)+m(水)=m(稀) （ω表示溶质质量分数）
…………
不错
很有用
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