趙培龍
題型一:有關溶質質量分數的計算
【解題策略】正確理解溶質質量分數的概念,即溶質的質量分數是溶質質量與溶液質量之比,強調溶質的質量應當是該溶液中已溶解溶質的質量,不包括未溶解溶質質量;溶液的質量是指已溶解溶質質量和溶劑質量之和。
例1(2022·浙江·紹興)某興趣小組用硝酸鉀進行了圖甲所示的實驗,硝酸鉀溶解度與溫度的關系如圖乙。
(1)①中未溶解的硝酸鉀質量為 克。
(2)②中硝酸鉀溶液為 ? (選填“飽和”或“不飽和”)溶液。
(3)計算②中溶液的溶質質量分數。
解析:(1)20℃時,硝酸鉀的溶解度為31.6g,含義是20℃時,100g水中最多溶解31.6g硝酸鉀,溶液達到飽和狀態(tài),則①中未溶解的硝酸鉀質量為40g - 31.6g=8.4g。
(2)60℃時,硝酸鉀的溶解度為110g,含義是60℃時,100g水中最多溶解110g硝酸鉀,溶液達到飽和狀態(tài);②中最多能溶解的質量為 ×110g=44g,現②中溶解的硝酸鉀的質量為40g,硝酸鉀溶液為不飽和溶液。
(3)②中溶液的溶質質量分數為 ×100%=50%。
答:②中溶液的溶質質量分數為50%。
答案:(1)8.4(2)不飽和(3)50%
題型二:有關溶液稀釋的計算
【解題策略】此類計算的依據是溶液在稀釋前后溶質的質量保持不變。另外,稀釋時加入水的體積=(稀溶液質量-濃溶液質量)/水的密度。注意:稀釋時加入水的體積≠稀溶液體積 -濃溶液體積。
例2(2022·四川·自貢)用100克溶質質量分數為30%的過氧化氫溶液配制成溶質質量分數為5%的過氧化氫溶液,需加水多少克?
解析:根據稀釋前后溶質質量不變,設需要加水的質量為x,則有100g×30%=(100g+x)×5%,解得x =500g,則需要加入水的質量為500g。
題型三:有關溶解度的計算
【解題策略】根據一定溫度下飽和溶液中溶質和溶劑的質量關系進行求解。求溶解度時,涉及的溶液一定是飽和溶液。公式為:溶解度= ×100g。
例3(2022·貴州·畢節(jié))室溫時,向25g某固體中分批次加入水,充分攪拌,結果如圖所示(保持溫度不變)。室溫時該固體的溶解度可能是(? ?)。
A.50g? ? ? ? B.35g? ? ? C.30g? ? ? ? D.25g
解析:由圖示可知,當25g該固體物質中加入75g水,固體完全溶解,假設恰好溶解時,設該物質的溶解度為x,則有 = ,解得x=33.3g。由圖示可知,25g該固體在50g水中不能完全溶解,則該物質的溶解度小于50g,因此該物質的溶解度在33.3g~50g之間。答案:B。
題型四:溶質質量分數與化學方程式相結合的計算
【解題策略】1.在溶液中發(fā)生化學反應時,參加反應的是溶液中的溶質,所以利用化學方程式列有關反應物、生成物的質量比時,要以溶質的質量列比例式,而不能用溶液的質量或體積列比例式。
2. 求反應后所得溶液的溶質質量分數。(1)溶液組成法:溶液質量=溶質質量+溶劑質量,其中溶劑(水)的質量在計算中應注意:有些反應不生成(或不消耗)水,溶劑(水)的質量等于參加反應的各溶液中溶劑質量之和;若反應后有水生成(或反應中消耗了水),則需要加上(減去)生成(消耗)水的質量。(2)質量守恒法:反應后所得溶液的質量=反應物(溶液)的質量總和 -生成氣體的質量 -生成沉淀的質量。
例4(2022·重慶)硫氧粉(Na2SO3)可用作染漂脫氧劑,常因氧化變質生成Na2SO4。向20g可能被氧化的樣品中,加入質量分數為10%的稀硫酸至恰好不再產生氣泡(假設氣體全部逸出),消耗稀硫酸98g。已知:Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O。求反應后溶液中溶質的質量分數。(精確到小數點后一位)
解析:設反應生成Na2SO4的質量為x,生成SO2的質量為y,消耗Na2SO3的質量為z。
Na2SO3+H2SO4==== Na2SO4+SO2↑+H2O
126? ? ? 98? ? 142? ? 64
z? ? 98g×10%? xy
=? =? =
解得:x=14.2g,y=6.4g,z=12.6g。
則反應后溶液中溶質的質量 =(20g-12.6g)+14.2g=21.6g,溶液的質量 =20g+98g-6.4g=111.6g,所以反應后溶液中溶質的質量分數= ×100%≈19.4%。
答:反應后溶液中溶質的質量分數為19.4%。