153物质的溶解-溶液的配制

第1章水和水的溶液第5节物质的溶解第3课时溶液的配制【知识点归纳】1．常用溶质的质量分数来定量表示溶液的浓度，即溶质的质量与溶液的质量之比。其公式为________________________________________________________________________。2．配制溶液的一般步骤①________(溶剂和溶质的质量或体积)；②______________(固体：用天平称取；液体：用量筒量取)；③________；④装瓶并贴上标签。3．溶液的稀释(1)溶液稀释计算的实质：溶液稀释前后，____________的质量不变。(2)公式：①______________×浓溶液溶质的质量分数＝______________×________________。②浓溶液的体积×__________________×______________________＝______________×__________________×____________________。【答案提示】1．溶液中溶质的质量分数＝eq\f(溶质的质量,溶液的质量)＝eq\f(溶质的质量,溶质的质量＋溶剂的质量)2．①计算②称量和量取③溶解3．(1)溶质(2)①浓溶液的质量稀溶液的质量稀溶液溶质的质量分数②浓溶液的密度浓溶液溶质的质量分数稀溶液的体积稀溶液的密度稀溶液溶质的质量分数【随堂训练】1.蒸发氯化钠溶液的过程如图所示，其中①→②→③为恒温蒸发过程，③→④为升温蒸发过程，②溶液恰好为饱和状态，分析实验过程，下列说法错误的是(C)A．①溶液一定是不饱和溶液B．溶液中溶质质量的关系为①＝②＞③＞④C．在②→④过程中，氯化钠的质量分数始终不变D．①溶液的溶质质量分数小于②溶液【解析】A、①→②，溶剂质量减少，没有晶体析出，说明①溶液肯定是不饱和溶液，故选项说法正确。B、①→②没有晶体析出，②→③，有晶体析出，③→④，析出更多的晶体，则溶液中溶质质量的关系为：①=②＞③＞④，故选项说法正确。C、②是恰好饱和的溶液，在②→③，溶质质量分数不变；③→④为升温蒸发过程，温度升高，氯化钠的溶解度增大，溶液均为饱和溶液，则氯化钠的质量分数变大，故选项说法错误。D、①→②，溶剂质量减少，溶质质量不变，氯化钠的质量分数增大，故选项说法正确。2.现有一定温度的氯化铵饱和溶液200克，欲改变此溶液中溶质的质量分数，可采用的方法是(C)A．温度不变，蒸发掉20克水B．温度不变，加入10克氯化铵固体C．温度不变，加入20克水D．温度不变，取出10克原溶液【解析】A、温度不变，蒸发掉20克水，溶液中会有晶体析出，但溶液仍旧是饱和溶液，故溶液中溶质的质量分数不会发生变化，故A错误；B、由于溶液是饱和的，因此在温度不变的情况下，加入溶质，溶质不再被溶解，因此溶液中溶质的质量分数不会发生变化，故B错误；C、在温度不变的情况下，加入20克水，会使溶液中溶质的质量分数减小，故C正确；D、由于溶液是均一的，因此从溶液中取出10克原溶液，无论是取出的溶液还是剩余的溶液，溶质的质量分数都不变，故D错误.3.小孟在配制食盐水时，记录实验数据如表所示。则下列叙述正确的是(B)实验序号水的质量/g加入食盐的质量/g溶液的质量/g①10212②10313③10413.6④10513.6A．①所得溶液的溶质质量分数为20%B．20g食盐溶于50g水中，可得到68g溶液C．实验中10g水最多能溶解4g食盐D．溶质质量分数大小关系为④＞③＞②＞①【解析】根据溶液质量与溶剂和溶质质量的关系，若水的质量+食盐的质量＞溶液质量，则说明有固体不溶解，即达到了溶解的最大极限，然后利用表中的数据可知20℃时，10g水中能溶解食盐3.6g，即③④都是饱和溶液进行分析．解：A、①为不饱和溶液，所以溶质的溶质质量分数为：2g/12g×100%=16.7%，故A错误；B、由③可知该温度下10g水能溶解3.6g恰好达到饱和，则20g食盐溶于50g水中，能溶解食盐18g，可得到68g溶液，故B正确；C、10g水最多能溶解3.6gNaCl，故C错误；D、因③、④都是同温度下同种溶质的饱和溶液，则溶质的质量分数相等，①、②都是不饱和溶液，溶质越多溶质的质量分数就大，则②＞①，又同温度同溶质的饱和溶液是溶质溶解的最大极限，则饱和溶液中溶质的质量分数大于不饱和溶液中的溶质质量分数，所以④=③＞②＞①，故D错误。4.现有硝酸钾(KNO3)和氯化钠(NaCl)两种物质的溶解度数据如表所示。温度/℃010203040506070溶解度/gNaCl35.735.836.036.336.637.037.337.8KNO313.320.931.645.845.885.5110138(1)20℃时，能否制得溶质质量分数为30%的氯化钠溶液？请通过计算说明。(2)有硝酸钾和氯化钠的饱和溶液各一杯，它们的温度、溶质质量分数都相同，则由表可知这两杯溶液的温度的最小范围是___________。【答案】（1）由表可知，20℃对应的氯化钠的溶解度为36.0g，可计算得出该温度下饱和氯化钠溶液的溶质质量分数为eq\f(m质,m质＋m剂)＝eq\f(36.0g,100g＋36.0g)×100%≈26.5%<30%，所以该温度下不能制得溶质质量分数为30%的氯化钠溶液。（2）20～30℃【解析】（1）根据20℃时，氯化钠的溶解度求饱和溶液的质量分数。（3）相同温度下饱和溶液的溶质质量分数相同，所以此时两杯溶液的溶解度相同，两种溶质的溶质质量分数都随温度升高而增大，根据表格，小于20℃，氯化钠的溶解度大于35.8g多，硝酸钾的溶解度不到31.6g，不可能相等，大于30℃氯化钠的溶解度到不了40g，硝酸钾的溶解度大于40g，所以不可能相等，所以溶解度可能相等的温度范围是20℃30℃.5.某同学欲配制70g5%的NaCl(氯化钠)溶液。该实验的部分操作如图所示。(1)需要称取氯化钠的质量是______g，若称量时A出现了右盘略低的现象，接下来的具体操作是_____。(2)量取水时，应选用规格为100mL的量筒而不选用200mL的量筒，其目的是_______________。(3)C中用玻璃棒搅拌的作用是__________________。(4)请指出D中所贴标签的不妥之处：______________________________。(5)小明同学在实际操作中出现了如下情况，导致配制的氯化钠溶液溶质质量分数偏小的有______(填字母)。A．在托盘天平的左盘称取氯化钠时，游码不在零位置就调节天平平衡，后将游码移动得到读数B．氯化钠固体不纯C．量取水时按照图B的方法读数D．将量筒中的水倒入烧杯时，有水洒出【答案】（1）3.5加氯化钠直到天平平衡（2）减少误差（3）加快溶解（4）未标明溶液的溶质质量分数（5）ABC【解析】（1）溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数，配制5%的氯化钠溶液70g，需氯化钠的质量=70g×5%=3.5g；若称量时A出现了右盘略低的现象，说明砝码的质量大于药品的质量，接下来的具体操作是继续向左盘中添加氯化钠，直至天平平衡。（2）量筒量程选择的依据有两点：一是保证量取一次，二是量程与液体的取用量最接近，量取水时，应选用规格为100mL的量筒，而不选用200mL的量筒，其目的是减小误差。（3）C是溶解操作，玻璃棒搅拌的作用是加快溶解速率。（4）标签上无需标注溶液的质量，应该注明的是溶液的名称以及溶液的溶质质量分数；（5）A．在托盘天平的左盘称取氯化钠时，游码不在零位置就调节天平平衡，后将游码移动得到读数，使读数中增加了开始游码所处位置质量，从而导致所得氯化钠质量偏小，最终溶质质量分数偏小。B．氯化钠固体不纯，会造成实际所取的溶质的质量偏小，则使溶质质量分数偏小。C．按照图B的方法读数，仰视液面，读数比实际液体体积小，会造成实际量取的水的体积偏大，则使溶质质量分数偏小。D．将量筒中的水倒入烧杯时，有水洒出，会造成实际所取的水的体积偏小，则使溶质质量分数偏大。1．现有一杯20℃硝酸钾饱和溶液，欲改变其溶质质量分数，下列方法可行的是(C)A．加入一定量硝酸钾B．升温到60℃C．加入一定量水D．恒温蒸发部分水【解析】根据一定温度下的饱和溶液的性质可知，溶质达到溶解的最大极限，则增加溶质或升高温度，溶质和溶剂都不变化，则浓度不变；恒温下蒸发还是饱和溶液，则浓度不变；在该温度下增加溶剂时浓度变化，即溶液的质量分数发生改变．解：A、因为该硝酸钾溶液是饱和溶液，所以加入一定量的固体硝酸钾，固体不溶解，质量分数不变，故本选项错误；B、硝酸钾的溶解度随温度的升高而变大，则升高温度，饱和溶液变为不饱和溶液，但是溶质和溶剂的质量没有变化，所以此硝酸钾溶液的质量分数不变，故本选项错误；C、在温度不变的情况下加入水，则溶剂增多，溶质不变，质量分数变小，故本选项正确；D、恒温下蒸发水，溶质和溶剂都减少，但还是该温度下得饱和溶液，则该硝酸钾溶液的质量分数不变，故本选项错误.2．现有40g溶质质量分数为10%的食盐溶液，要使其溶质的质量分数达到20%，可采用的方法是(操作过程中均没有晶体析出)(B)①蒸发掉20g水②蒸发掉24g水③加入3.2g氯化钠④加入5g氯化钠A．①③B．①④C．②③D．只有①【解析】要使质量分数为10%的NaCl溶液变成20%的NaCl溶液，可采取加入溶质氯化钠继续溶解或蒸发部分溶剂水的方法；根据溶质的质量分数的计算公式，分别计算出所加入氯化钠或蒸发水的质量．【解答】解：若采取蒸发溶剂的方法：设蒸发水的质量为x(40g×10%)/(40g−x)×100%=20%，解得x=20g若采取加入溶质的方法：设加入氯化钠的质量为y(40g×10%+y)/(40g+y)×100%=20%，解得y=5g.3．下列叙述中正确的是(B)A．不饱和溶液转化为饱和溶液，溶液中溶质的质量分数一定增大B．在一定温度下，某固体物质的饱和溶液中溶质的质量分数一定C．使饱和氯化铵溶液质量分数改变可采用升温法D．10g物质完全溶于90g水中，所得溶液溶质质量分数一定为10%【解析】A、不饱和溶液转化为饱和溶液有多种方法，如增加溶质的量或减少溶剂的量可以使溶质的质量分数增大，但当该物质的溶解度随温度的升高而增大时，若降低温度使不饱和溶液转化为饱和溶液时，溶液中溶质的质量分数不变或减小，故A错误；B、饱和溶液溶质质量分数=溶解度/(100g+溶解度)×100%，所以温度不变，溶解度不变，溶质质量分数不变，故B正确；C、升温后溶液由饱和变为不饱和，溶质质量分数不变，故C错；D、当放入的物质与溶质相同，则溶质的质量分数是10%；当放入的物质（如氧化钠）与水发生化合反应时溶质的质量大于10g，溶质质量分数会大于10%；当放入的物质含有结晶水（如硫酸铜晶体）时，溶质的质量会小于10g，溶质质量分数会小于10%，故D错。4．下列食盐溶液中，溶质质量分数不等于5%的是(B)A．5g食盐溶解在95g水中得到的溶液B．100g水中溶解了5g食盐得到的溶液C．每100g食盐溶液中含有5g食盐D．将食盐和水按1∶19的质量比配成的溶液【解析】A、溶质的质量分数=溶质的质量/溶液的质量×100%=5g/(5g+95g)×100%=5%；故符合题意。B、溶质的质量分数=溶质的质量/溶液的质量×100%=5g/(5g+100g)×100%=4.76%；故不符合题意。C、溶质的质量分数=溶质的质量/溶液的质量×100%=5g/100g×100%=5%；故符合题意。D、溶质的质量分数=溶质的质量/溶液的质量×100%=1/(1+19)×100%═5%；故符合题意。5．温度不变，对100mL氯化钠饱和溶液进行如图所示的实验。下列结论不正确的是(A)A．实验二后，乙溶液溶质质量分数增大B．实验一后，甲和乙中溶质质量分数相等C．实验二后，甲溶液变为不饱和溶液D．实验二后，甲和乙溶液中溶质质量相等【解析】A、实验二乙烧杯中饱和溶液加入5g氯化钠，溶质不再溶解，溶质的质量分数不变，A错误；B、溶液具有均一性，不论分成几份，溶质的质量分数都不变，故实验一后甲乙中溶质中溶质的质量分数相同，B正确；C、实验二甲烧杯中饱和溶液加入5g水，溶剂质量增加，溶液变为不饱和溶液，C正确；D、实验二后，甲烧杯溶质质量不变，乙烧杯加入的5g氯化钠不再溶解，溶质的质量也不变，故甲和乙溶液中溶质的质量相等，D正确.6．下列操作会引起所配溶液溶质的质量分数偏低的是(C)A．用托盘天平称量氯化钠时，将砝码放在左盘，但未使用游码B．将配成的氯化钠溶液转移到细口瓶时，不慎洒出部分溶液C．用量筒量取蒸馏水，读数时，仰视凹液面的最低处D．将量筒中的水倒入烧杯时，有水洒出【解析】A、用托盘天平称量氯化钠时，将砝码放在左盘，但未使用游码，不影响称量的质量，所配溶液的溶质质量分数不变，故选项错误。B、溶液具有均一性，将配好的氯化钠溶液转移到细口瓶中时，不慎洒出部分溶液，溶质质量分数不变，故选项错误。C、用量筒量取蒸馏水读数时，仰视凹液面的最低处，读数比实际液体体积小，会造成实际量取的水的体积偏大，则使溶质质量分数偏小，故选项正确。D、将量筒中的水倒入烧杯时，有水洒出，会造成实际量取的水的体积偏小，则使溶质质量分数偏大，故选项错误。7．已知某物质在不同温度下的溶解度数据如表所示。温度/℃020406080溶解度/g12.615.320.025.038.2如果要配制该物质溶质质量分数为20%的饱和溶液200g，需要加水__________g，此时溶液的温度应为_____℃。【答案】16060【解析】100g饱和溶液中溶质的质量为：200g×20%=40g,配制该物质溶质质量分数为20%的饱和溶液200克，需要水的质量为：200g40g=160g设200g20%饱和溶液在某温度下的溶解度为s，s/(100g+s)×100%=20%s=25g根据图表可知在60℃时的溶解度为25g.8．某输液瓶标签上的部分内容如图所示。要把100g这种葡萄糖溶液稀释为2%的溶液，需要加水的质量为__________g。【答案】150【解析】把100g这种葡萄糖溶液稀释为2%的溶液，设需要水的质量为x，根据溶液稀释前后，溶质的质量不变，则100g×5%=（100g+x）×2%，则x=150g．9．小明配制100g溶质的质量分数为18.5%的蔗糖溶液的实验操作示意图如图所示。①②③④⑤(1)配制上述溶液，小明要称取蔗糖__________g。(2)步骤①②④中用到的相同的仪器名称是___________。(3)用图中所示的序号表示正确配制该溶液的操作顺序：__________________。(4)若图③中砝码的质量为15g，游码的读数为3.5g，则小明称得的蔗糖质量实际为_________g。若所量取的水的质量没有错误，实际配制的溶液中溶质的质量分数为_____________(精确到0.1%)。【答案】（1）18.5（2）烧杯（3）⑤③①④②（4）11.512.4%【解析】（1）配制上述溶液，小明要称取蔗糖的质量为：100g×18.5%=18.5g；（2）图中①、②、④中相同的仪器是烧杯；（3）配制100g质量分数为18.5%的蔗糖溶液，首先计算配制溶液所需蔗糖和水的质量，再称量所需的蔗糖和量取水，最后进行溶解，配制该溶液的操作顺序为⑤③①④②；（4）图③中砝码和蔗糖的位置放反了；由左盘的质量=右盘的质量+游码的质量可知：砝码质量=药品质量+游码的质量，所以药品质量=砝码质量游码质量，即药品质量=15g3.5g=11.5g。这样配制的蔗糖溶液中蔗糖的质量分数为：11.5g/[11.5g+(100g−18.5g)]×100%≈12.4%。10．20℃时，取一定质量的固体硝酸钾于烧杯中，把100克水平均分成四份依次加入烧杯，不断搅拌，使之充分溶解，实验过程如图所示。下列分析正确的是(B)A．甲烧杯中，硝酸钾溶液是不饱和溶液B．甲、乙烧杯中，硝酸钾溶液的溶质质量分数相等C．乙→丙过程中，硝酸钾溶液的溶质质量分数变大D．丙→丁过程中，硝酸钾溶液的溶质质量分数不变【解析】A．从图可以看出，20℃时，甲烧杯中还有未溶解的硝酸钾固体，所以甲烧杯中，硝酸钾溶液是饱和溶液，故A错误；B．甲→乙过程中，继续加水，但还有未溶解的硝酸钾固体，故乙烧杯仍是饱和溶液，同一温度下的饱和溶液质量分数不变，故B正确；C．乙烧杯中有未溶解的硝酸钾固体，乙→丙过程中，剩余硝酸钾已全部溶解，丙可能刚好饱和，也可能不饱和，则溶液的溶质质量分数不变或变小，故C错误；D．丙→丁过程中，继续加入溶剂，溶质质量不变，所以硝酸钾溶液的溶质质量分数变小，故D错误。11．一杯60℃、100克不饱和的硝酸钾溶液，逐渐恒温蒸发水时溶液质量的变化如表所示。实验次数123蒸发水的质量/g333剩余溶液的质量/g979490由上表可知蒸发水时析出晶体的是(C)A．第1次B．第2次C．第3次D．都没有晶体析出【解析】第一次实验，蒸发3g水，剩余溶液的质量为97g，溶液质量减少了100g97g=3g；第二次实验，蒸发3g水，剩余溶液的质量为94g，溶液质量减少了97g94g=3g；第三次实验，蒸发3g水，剩余溶液的质量为94g，溶液质量减少了94g90g=4g，说明蒸发3g水，析出了1g晶体。故第3次蒸发水时析出了晶体。12．某温度下，100g饱和氯化钠溶液中含有氯化钠26.5g。若向此溶液中加入3.5g氯化钠和6.5g水，则所得溶液的溶质质量分数是(C)A．30%B．eq\f(26.5＋3.5,100＋6.5)×100%C．26.5%D．eq\f(26.5＋3.5,100＋6.5＋3.5)×100%【解析】某温度下，100g饱和氯化钠溶液中含有氯化钠26.5g，若向此溶液中添加3.5g氯化钠和6.5g水，则6.5g水中最多能溶解氯化钠的质量为26.5g×6.5g/(100g−26.5g)≈2.34g，故所得溶液为该温度下的饱和溶液。则所得溶液的溶质质量分数是26.5g/100g×100%=26.5%。13．实验室需配制一定质量分数的硝酸钾溶液。(1)查阅硝酸钾的溶解度。已知，20℃时，硝酸钾的溶解度为31.6g，在该温度下配制硝酸钾溶液，溶质的质量分数最大为__________%(计算结果保留整数)。(2)计算。配制40g质量分数为10%的硝酸钾溶液，所需硝酸钾的质量为____________g，所需蒸馏水的体积为__________mL(1mL水的质量是1g)。(3)称量。分别在天平左右两盘放上纸片，调节平衡后，___________(填字母)。A．先移动游码到所需位置，再添加硝酸钾直到天平平衡B．先添加所需的硝酸钾，再移动游码直到天平平衡(4)量取。量取所需蒸馏水要用到的仪器是____________(填字母)。量取时，若俯视刻度线，则实际所配制溶液中溶质的质量分数____________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(5)溶解。将称量好的硝酸钾和蒸馏水混合溶解。【答案】（1）24（2）436（3）（4）A（5）BC偏大【解析】(1)根据硝酸钾的溶解度为31.6g，100g水中最多溶解硝酸钾31.6g，那