专题9.3.1 溶质的质量分数及基本计算（第1课时）九年级化学人教版（下册）

第九单元溶液课题3溶液的浓度一、溶质的质量分数1．概念：溶液中________________与________________之比。2．计算公式溶质的质量分数=_______________________=____________________________（既适用于饱和溶液的计算，也适用于不饱和溶液的计算）。3．饱和溶液的溶质质量分数（溶解度用S表示）=____________________________。4．意义：溶液的质量分数是溶液__________的定量表示，溶液的质量分数__________，溶液越浓。二、有关溶质质量分数的计算1．溶液中溶质质量分数的计算（1）计算公式①溶质的质量分数=_______________________。②溶质质量=溶质的质量分数×_______________________。③溶液质量=溶质质量+溶剂质量=_______________________=溶液的体积×溶液的__________。（2）常见类型①已知溶质和溶剂的质量，求溶液中溶质的质量分数。②计算配制一定质量、一定溶质质量分数的溶液所需__________、_____________的质量。③溶解度与同温度下饱和溶液中溶质的质量分数的换算。2．溶液的稀释与浓缩的有关计算（1）溶液的稀释①原理：溶液在稀释前后，___________的质量不变。②公式：浓溶液的质量×浓溶液的质量分数=__________________________________________。方法计算依据溶液的稀释加水稀释加水稀释前后，溶液中溶质的质量不变加稀溶液稀释稀溶液中溶质的质量与浓溶液中溶质的质量之和等于__________________中溶质的质量（2）溶液的浓缩方法计算依据溶液的浓缩添加溶质原溶液中的溶质与后加入的________________等于混合后溶液中的溶质质量蒸发溶剂蒸发溶剂前后溶质的质量__________加入浓溶液原溶液中的溶质与后加入浓溶液中的____________________等于混合后溶液中溶质的质量【答案】一、1．溶质质量 溶液质量2．3．4．浓与稀 越大二、1．（1）①②溶液质量③ 密度（2）②溶质、溶剂2．（1）①溶质②稀溶液的质量×稀溶液的质量分数混合后溶液（2）溶质质量之和 不变 溶质质量之和一、溶质质量分数与溶解度的区别和联系溶解度溶质质量分数概念一定温度时，100g溶剂中最多溶解溶质的质量任意溶液中，溶质质量与溶液质量之比表示意义某物质溶解能力的大小任一溶液的浓度大小条件一定温度不定温度状态饱和状态可饱和可不饱和单位g无单位相互转化某温度时，某物质任一质量的饱和溶液中，溶解度与溶质质量分数的关系为：饱和溶液的溶质质量分数=注意：1．若物质溶于水时与水发生化学反应，则溶液中溶质为反应后的生成物，应根据化学方程式先求出生成物的质量，再计算溶质的质量分数。2．溶质质量分数的误区（1）溶质的质量分数用百分数表示，不能用分数表示。（2）溶质的质量分数既与溶质质量有关，也与溶液质量有关，因此并不是溶质多者其溶质的质量分数就一定大。（3）溶质的质量是指形成溶液的那部分溶质，没有进入溶液的溶质不应考虑。（计算溶质质量时要考虑溶解度）（4）溶液的质量包括溶液中所有溶质的质量。（5）上下的单位要统一。（6）饱和溶液中溶质质量分数的计算中，S表示对应温度下该溶质的溶解度。在一定温度下，某饱和溶液中溶质的质量分数为定值；饱和溶液中，溶质的质量分数达到该温度下的最大值。二、有关溶质质量分数的计算1．溶质的质量分数的计算（1）相关公式溶质的质量分数=×100%溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数溶液质量=（2）溶质质量的判断①当物质不与溶剂发生化学反应且全部溶解时，投入溶剂中的物质的质量就是溶质的质量，此时直接用有关公式计算。②当物质不与溶剂反应且未全部溶解时，只有溶解了的物质的质量才是溶质的质量。③如果把某物质投入溶剂中，该物质与溶剂发生化学反应，则所得溶液中的溶质为反应所生成的物质。应先根据化学方程式求出溶质的质量，然后才能计算溶液中溶质的质量分数。2．溶液的稀释计算（1）计算依据：稀释前后溶液中溶质的质量不变。（2）稀释方法①加水稀释：A·a%=B·b%或A·a%=（A+m水）·b%（A代表浓溶液质量，a%是它的溶质质量分数，B代表稀释后溶液质量，b%代表它的溶质质量分数，m水代表加入水的质量）。②加入稀溶液：A·a%+C·c%=（A+C）·d%（C代表稀溶液质量，c%是它的溶质质量分数，d%代表混合后所得溶液的溶质质量分数）。3．与饱和溶液有关的溶质质量分数的计算（1）公式饱和溶液的溶质质量分数=×100%。（2）方法①饱和溶液降温析出晶体，溶质质量减小，但溶剂质量不变，可依据溶剂质量列等式关系，求溶质的质量和该温度下溶质的质量分数。②饱和溶液升温，溶液不再饱和，但溶质的质量分数不变[Ca(OH)2溶液除外]。③饱和溶液加水，溶液不再饱和，可依据溶质质量不变列等式关系。典例1 在室温条件下，对100mL氯化钠饱和溶液进行如图所示操作：（1）最终甲、乙两烧杯中溶液一定是饱和溶液的是__________________。（2）乙溶液在加50mL水的过程中，下列有关量逐渐减小的是__________________。①溶解度 ②溶质质量分数③溶剂的质量 ④溶液的密度【解析】（1）经第一步操作后，甲、乙两只烧杯内均是氯化钠的饱和溶液，经第二步操作向乙烧杯中加入50mL水，则乙变为不饱和溶液，甲仍是饱和溶液。（2）①物质的溶解度与溶剂无关，故溶解度不变；②加水后溶液质量变大，溶质质量分数变小；③加水后溶剂的质量变大；④加水后溶质质量分数变小，溶液的密度变小。故乙溶液在加50mL水的过程中，逐渐减小的是②④。【答案】（1）甲（2）②④典例2 （2017·临沂）工业上常用红锌矿（主要含ZnO）和18～25%的稀硫酸为原料制取硫酸锌。（1）硫酸锌中硫元素和氧元素的质量比是_________。（2）100g溶质质量分数为98％的浓硫酸配制成溶质质量分数为20%稀硫酸，需要水的质量是______。【解析】（1）硫酸锌（ZnSO4）中硫元素和氧元素的质量比是32∶16×4=1∶2。（2）l00g溶质质量分数为98％的浓硫酸配制成溶质质量分数为20%稀硫酸，需要水的质量是l00g×98%÷20%－100g=390g。【答案】（1）1∶2（2）390g1．一定温度下，从100g20%的某溶液中取出10g，剩下的溶液溶质质量分数为A．20% B．18% C．10% D．2%2．对“10%的NaCl溶液”提供的信息理解正确的是A．浓度很小，所以是稀溶液B．表示100g水可以溶解10gNaClC．表示该NaCl溶液中含有10gNaCl，90g水D．表示该NaCl溶液中NaCl与水的质量比为1∶93．一定温度下，向图I烧杯中加入一定量的水，如图Ⅱ所示，所得溶液与原溶液相比，下列判断一定正确的是A．所得溶液一定是饱和溶液B．溶质的溶解度变大C．溶质的质量分数可能增加D．溶质的质量一定变大4．下列有关溶液的说法正确的是A．同种溶质的饱和溶液一定比不饱和溶液溶质质量分数大B．溶液中溶质只有一种，溶剂可以多种C．有色溶液可以通过颜色判断浓度大小D．长期放置后不会分层的液体一定是溶液5．现有W克溶质的质量分数为15%的A溶液，欲使其溶质的质量分数增至30%，可采取的方法有A．蒸发掉溶剂的二分之一B．蒸发掉0.5Wg溶剂C．加入0.15WgA物质D．加入3gA物质6．向一定质量溶质质量分数为20%的硝酸钾溶液中同时加入4g硝酸钾和16g水，所得的溶液中溶质质量分数为A．20% B．15% C．10% D．无法计算7．下列做法能改变溶液中溶质质量分数的是A．将硝酸钾饱和溶液降温B．将硝酸钾饱和溶液升温C．把氯化钠的饱和溶液恒温蒸发D．向蔗糖的饱和溶液中再加少量蔗糖8．现需要将溶质质量分数为40%的氢氧化钠溶液稀释为40g溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液。此时，需要加入水的体积为A．38mL B．36mL C．35mL D．37mL9．R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所示：某化学兴趣小组的同学进行了如下图所示实验：则下列说法不正确的是A．t2℃时，硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数为37.5%B．R是KNO3C．②③中清液是饱和溶液D．①的溶液中溶质质量分数一定比③的上层清液中溶质质量分数小10．现有某锌铝合金（Zn—Al）样品8.3g，将其放入200g稀硫酸中，经测定恰好完全反应，蒸发结晶，称量所得固体质量为27.5g，则所用稀硫酸的溶质质量分数为A．6.26% B．9.8% C．19.6% D．22.6%11．[2018·金华]20℃时，在各盛有100克水的烧杯中，分别加入10克甲、乙、丙三种纯净物（不含结晶水，不与水反应），充分溶解后，结果如图。下列说法正确的是A．所得溶液可能都是饱和溶液B．20℃时，乙溶液的溶质质量最小C．溶液溶质的质量分数：甲>丙>乙D．升高温度，溶液溶质的质量分数一定变大12．[2018·海南]在农业生产上，常用质量分数为16%的氯化钠溶液选种。现要配制该氯化钠溶液100kg，需要氯化钠固体和水的质量各是_______________________？13．[2018·陕西]下表是KNO3在不同温度时的溶解度，回答问题。温度/℃30405060708090溶解度/g45.863.985.5110138169202（1）影响固体物质溶解度大小的因素有__________________________（填一种）。（2）30℃时KNO3溶液的溶质质量分数的最大值是_______________（只列出表达式）。（3）90℃时，将一定质量的KNO3溶液按图示进行操作：90℃时的KNO3溶液是___________（填“饱和”或“不饱和”）溶液。图中n的数值为__________。14．[2018·阜新]为测定某硫酸中溶质的质量分数，小荣同学取该硫酸样品200g，向其中加入过量的锌粒完全反应后，收集到0.8g氢气，计算这种硫酸中溶质的质量分数。1．【答案】A2．【答案】D【解析】10%表示的氯化钠溶液的溶质质量分数，溶质的质量分数=×100%=×100%，根据溶质质量分数的概念可知D选项理解正确。A、溶液的浓度和溶液是稀溶液还是浓溶液没有必然的联系，错误；B、可以表示90g水可以溶解10g氯化钠，错误；C、题干中没有说明溶液的总质量，无法求出溶质和溶剂的质量是多少，错误。故选D。3．【答案】D4．【答案】C【解析】A、在同一温度下，同种溶质的饱和溶液一定比不饱和溶液溶质质量分数大，需指明温度，错误；B、溶液中溶质可以多种，溶剂只有一种，错误；C、有色溶液可以通过颜色判断浓度大小，颜色越深，浓度越大，正确；D、长期放置后不会分层的液体不一定是溶液，也可能是水，错误。故选C。5．【答案】B【解析】增大溶质的质量分数可以采用蒸发溶剂，也可以加入溶质。设蒸发水的质量是x，W×15%=（W-x）×30%，解得x=0.5W，设加入A的质量是y，W×15%+y=（W+y）×30%，y=W，故选B。6．【答案】A【解析】向一定质量溶质质量分数为20%的硝酸钾溶液中同时加入4g硝酸钾和16g水，所得的溶液中溶质质量分数，可看作是原20%的硝酸钾溶液中，加入溶质是4g、溶剂是16g的溶液，加入的溶液的溶质质量分数为×100%=20%。两种质量分数相等的溶液混合时，溶质质量分数不变，即所得的溶液中溶质质量分数为20%。故选A。7．【答案】A【解析】A、已知硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大，将硝酸钾饱和溶液降温，硝酸钾的溶解度变小，有晶体析出，溶质的质量变小，故溶质质量分数变小，符合题意；B、将硝酸钾饱和溶液升温，硝酸钾溶液变成不饱和溶液，溶质和溶剂的质量不变，故溶质的质量分数不变，不符合题意；C、把氯化钠的饱和溶液恒温蒸发，由于温度不变，故溶解度不变，那么饱和氯化钠溶液的溶质质量分数不变，不符合题意；D、向蔗糖的饱和溶液中再加少量蔗糖，蔗糖不能继续溶解，溶质的质量分数不变，不符合题意。故选A。点睛：溶质质量分数由溶质的质量和溶液的质量决定；影响固体物质溶解度的因素除溶质和溶剂的性质外还有温度。8．【答案】C【解析】设需要加入水的质量为x，则原溶液的质量为（40g﹣x），根据稀释前后溶质的质量相等可知（40g﹣x）×40%=40g×5%，解得x=35g，35g÷1g/mL=35mL。故选C。9．【答案】D【解析】烧杯②中有100g水，其中溶解了60gR溶质，在t2℃时，硝酸钾的溶解度是60g，氯化铵的溶解度小于60g，故R是KNO3。A、t2℃时，硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数为×100%=37.5%，正确；B、R是KNO3，正确；C、②中有100g水，溶解了60g的KNO3，恰好是饱和溶液，③中有没有溶解的固体物质，是饱和溶液，正确；D、因为不知道烧杯③中液体的温度，所以无法确定烧杯③中的上层清液中溶质质量分数，故无法比较①的溶液中溶质质量分数与③的上层清液中溶质质量分数的大小，错误。故选D。