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9 溶液
知识图谱
1、定义:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一的、稳定的混合物。
2、组成
溶质(一种或几种)(固、液、气)
溶剂(一种)(液,一般为水)
3、性质
溶液
均一性:(各处的性质相同)
稳定性:(只要温度、溶剂量不变,就不会析出固体)
吸热(如NH4NO3)
4、溶解时的热现象 温度不变(如NaCl)
放热(如NaOH、洗衣粉)
①增加溶质 ②降温 ③恒温蒸发溶剂
5、分类:饱和溶液与不饱和溶液
定义:在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得溶液叫饱和溶液,还能继续溶解的溶液,叫做不饱和溶液。
①增加溶剂 ②升温
转化措施:不饱和溶液 饱和溶液
定义:在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。
影响因素
内因:溶质、溶剂的性质
1、固体溶解度 T↗,一般S↗
外因:温度(T) T↗,S变化不大(如NaCl)
溶解度(S)
T↗,S↘(如熟石灰)
溶解度
曲线
读出某温度下的溶解度(读出某溶解度下的温度)
比较某温度下不同物质的溶解度
交点意义:表示该温度下两物质的溶解度相同
物质提纯
S受T影响大:用降温结晶的方法
S受T影响小:用蒸发水的方法
2、气体溶解度:影响因素: T(T↗,S↘)
P(P↗,S↗)
溶质质量
溶液质量
溶质质量分数
1、定义:C% = ------------------- × 100%
溶质质量分数
偏高:
实验步骤:计算→称量、量取→溶解
2、计算
溶液的配制 仪器:
偏低:
影响实验结果的原因
溶液的稀释(A×a% = B×b%)
溶质质量分数应用到化学方程式的计算(与不纯物质的计算类似)
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1.溶质的质量分数
(1)定义:溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。
(2)公式:溶质的质量分数=×100%=×100%。
2.配制一定质量分数的溶液
配制方法
用固体和水配制
用浓溶液和水配制(浓溶液稀释)
操作步骤
①计算;②称量;③溶解;④贮存
①计算;②量取;③稀释;④贮存
常用仪器
托盘天平、烧杯、玻璃棒、量筒和药匙
烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管
注意:
(1)配制溶液时,溶解不能在量筒中进行,一般在烧杯中,并用玻璃棒搅拌,以加速溶解;
(2)用浓硫酸配制稀硫酸时,一定要注意将浓硫酸加入到水中。
3.溶解度与溶质的质量分数的比较
溶解度
溶质的质量分数
意义
一定温度下,100 g溶剂中最多溶解的溶质的质量
每100 g溶液中溶质的质量
温度要求
与温度有关
一般与温度无关
量的关系
表示溶质与溶剂的质量关系
表示溶质与溶液的质量关系
溶液是否饱和
饱和溶液
不一定是饱和溶液
单位
克(g)
—
计算公式
溶解度=×100 g
溶质的质量分数=×100%
联系
在一定温度下,某物质的溶解度为S g,其饱和溶液中溶质的质量分数为a%,则:
×100%=a%
=
则S>a,S=g
4.有关溶质的质量分数的计算
(1)溶质的质量、溶剂的质量公式:
①溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数;
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②溶剂质量=溶液质量-溶质质量=溶液质量×(1-溶质的质量分数)。
(2)溶液去水浓缩或加水稀释的计算,解此类题目抓住一点即可:浓缩或稀释前后溶液中溶质的质量不变。
即m1·a1%=m2·a2% 或m1·a1%=(m1+m水)·a2%
(3)一定质量的溶液中进行溶质的质量分数的计算时,涉及溶液体积、密度的计算。
应先根据公式m=ρV(即溶液的质量=溶液的密度×溶液的体积)进行换算,或先计算质量,再利用公式进行换算。
(4)不同质量分数的同种溶质的溶液混合的计算:m1·a1%+m2·a2%=(m1+m2)·a%
【例1】7.某化学兴趣小组,为了测定铜锌合金样品中锌的含量,称取样品20克于烧杯中,向其中加入50克稀硫酸至恰好完全反应,反应后烧杯中物质的总质量为69.8克,求:
(1)样品中锌的质量分数 ?
(2)恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数 ?
【答案】(1)32.5%(2)28.6%
解:设样品中锌的质量为x,生成的硫酸锌质量为y
Zn+ 2H2SO4==ZnSO4+ H2↑
65 161 2
x y 0.2g
65/2=x/0.2g x=6.5g
(1)样品中锌的质量分数=6.5g/20g×100%=32.5%
61/2=y/0.2g y=16.1g
(2)恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数=16.1g/(6.5g+50g-0.2g)×100%≈28.6%
【总结】根据化学方程式进行的计算
【例2】实验室现有98%的浓硫酸,实验中常需要用较稀的硫酸溶液.要把50g
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质量分数为98%的浓硫酸稀释为质量分数为20%的硫酸溶液,需要多少克水?
【答案】195g
(2)若设稀释后溶液的质量为x,请列出方程式并计算.
由m浓溶液×浓%=m稀溶液×稀%可知:
50g×98%=20%x
x=245g
由m稀溶液-m浓溶液=m加水可知:
245g-50g=195g
答:需要加入的水的质量为195g.
【总结】溶液稀释的关键是稀释前溶质的质量=稀释后溶质的质量。
m浓溶液 × 浓% = m稀溶液 × 稀%
加水使浓溶液变为稀溶液,溶液质量变大。
m稀溶液 — m浓溶液 = m加水;所以m浓溶液 × 浓% = m稀溶液 ×稀% =(m浓溶液 + m溶剂增加)× 稀%
【例3】有ng质量分数为15%的NaNO3溶液,若想将其质量分数变为30%,可采用的方法是( )
A.蒸发掉溶剂的1/2 B.蒸发掉(1/2)ng溶剂
C.蒸发掉溶剂的15% D.加入(3/20)ngNaNO3
E.加入(3/14)ngNaNO3
【答案】BE
【总结】(1)此类计算常有两种题型:一是已知稀溶液蒸发掉溶剂的质量或向稀溶液中加入溶质的质量,求浓溶液的质量分数;二是已知稀溶液质量分数和要求达到的浓溶液质量分数,求算需要蒸发掉的溶剂或应加溶质的质量。
(2)无论解决哪种问题,都应该首先考虑溶液处理前后其溶质的质量如何变化。以溶质质量为桥梁,列出方程式进行计算。
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【例4】20℃时,NaCl的溶解度为36克,求该温度下溶质的质量分数.
【答案】26.5%
【解析】根据溶解度的定义,溶质的质量为36克,溶液质量为136克,所以溶质的质量分数
=(36\136)×100%≈26.5%.
【总结】溶解度指在一定温度下,在100克溶剂里达到饱和状态溶解的溶质的质量。因此溶质的质量即为溶解度(S),溶剂的质量为100克,溶液质量为(100+S)克。此时的饱和溶液溶质的质量分数= [S\(100+S)]×100%。
一、选择题:
1.实验室用氯化钠固体配制质量分数为6%的氯化钠溶液,不需要用到的仪器是( )
A.烧杯 B.量筒 C.集气瓶 D.托盘天平
2.医疗上用的生理盐水是0.9%的氯化钠溶液。若在实验室配制0.9%的氯化钠溶液100g,下列配制过程正确的是( )
A.用托盘天平称量0.9g氯化钠 B.用量筒量取100g水
C.把食盐倒入量筒中搅拌溶解 D.用烧杯量取91g水
3.在配制一定溶质质量分数的蔗糖溶液时,导致溶液中蔗糖的质量分数偏大的可能原因有( )
A.用来配制溶液的烧杯刚用少量蒸馏水润洗过
B.用量筒量取水时俯视读数
C.用托盘天平称取蔗糖时,将蔗糖放在右盘,且称量时使用了游码
D.用了含少量杂质的蔗糖配制溶液
4.现有100克溶质质量分数为10%的食盐溶液,若使溶液的溶质质量分数增加一倍,下列操作中正确的是 ( )
A.加入食盐10克 B.加入水50克
C.蒸发掉水50克 D.加入100克溶质质量分数为30%的食盐溶液
5.将二氧化碳气体缓缓通入质量分数为0.2的氢氧化钠溶液中,溶液中某元素质量分数
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随时间变化的趋势如图,则坐标表示的是( )
A.钠元素的质量分数B.氧元素的质量分数C.氢元素的质量分数D.碳元素的质量分数
6.欲将400g溶质质量分数为20%的食盐溶液稀释成10%的溶液,需加水( )
A.100 g B.200 g C.400 g D.800 g
7.将50g20%的硝酸钾溶液稀释到200g,稀释后所得溶液中溶质的质量分数是( )
A.20% B.10% C.5% D.1%
二、非选择题:
1.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150 g溶质的质量分数为1.4%的硝酸钾溶液,用于配制营养液。
(1)需硝酸钾________ g,需水________mL(水的密度为1.0 g/cm3)。
(2)配制此硝酸钾溶液的步骤为________、________和________。配制过程中用到的仪器有________、________、________、________、药匙和胶头滴管。
(3)若在量取水时俯视凹液面最低处,其他操作正确,则所得溶液的溶质质量分数________1.4%(填“>”“<”或“=”)。
2.将40g10%的氯化钠溶液和60g20%的氢氧化钠溶液混合,所得溶液中溶质的质量分数.
3.60℃时,50gH2O中最多溶解55gKNO3.若把60℃时的210gKNO3饱和溶液蒸发掉50gH2O后,再降到60℃,则析出晶体后溶液中溶质质量分数是多少?
4.已知13g锌与100g某硫酸溶液恰好完全反应.
(1)生成氢气的质量.
(2)这种硫酸中溶质的质量分数.
(3)反应后溶液中溶质的质量分数.
5.向10g硫酸钠溶液中不断滴加氯化钡溶液,加入氯化钡溶液质量与生成沉淀的质量变化关系如图所示,完成以下问题:
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(1)生成沉淀的质量是 g;
(2)恰好完全反应时过滤,计算所得滤液中溶质的质量分数是多少?
一、选择题:
1.
【答案】C
【解析】A、实验室用氯化钠固体配制质量分数为6%的氯化钠溶液,烧杯用于完成溶解操作,故选项错误。B、实验室用氯化钠固体配制质量分数为6%的氯化钠溶液,量筒用于准确量取水,故选项错误。C、实验室用氯化钠固体配制质量分数为6%的氯化钠溶液,不需要使用集气瓶,故选项正确。D、实验室用氯化钠固体配制质量分数为6%的氯化钠溶液,托盘天平用于称取固体氯化钠,故选项错误。故选:C。
2.
【答案】A
【解析】溶质的质量分数是溶质的质量占溶液质量的百分含量,故溶质的质量=溶液的质量×溶质的质量分数=100g×0.9%=0.9g.
3.
【答案】B
【解析】溶液中蔗糖的质量分数偏大的原因:溶质少了或溶剂多了。用量筒量取水时俯视读数,读数偏大,而实际液体偏少,而导致溶剂的量少,使溶液中蔗糖的质量分数偏大。
4.
【答案】CD
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5.
【答案】D
【解析】二氧化碳气体和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠溶液,溶液的质量增加,所以氢氧化钠中的各元素质量分数都是随反应的进行而减小,而碳元素的质量分数不断增加,当反应结束,不再改变。
6.
【答案】C
【解析】设要加水的质量为x,根据溶液稀释前后溶质的质量不变,
则400g×20%=(400g+x)×10%
x=400g.
故选:C.
7.
【答案】C
【解析】解:稀释后200g溶液中溶质质量=50g×20%=10g
则稀释后所得溶液的溶质质量分数= ,故选C。
二、非选择题:
1.
【解析】(1)需硝酸钾的质量为150 g×1.4%=2.1 g,需水的质量为150 g-2.1 g=147.9 g,需水的体积为147.9 g÷1.0 g/cm3=147.9 mL。(2)配制溶液的步骤为:计算、称量、溶解。配制时用到的仪器:托盘天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。(3)此实验需要取水147.9 mL,如果在量取时俯视读数为147.9 mL,则所量水的实际体积小于147.9 mL,由于溶质质量不变,溶剂质量减小,故所得溶液的溶质质量分数大于1.4%。
【答案】(1)2.1 147.9(2)计算 称量 溶解 托盘天平 量筒 烧杯 玻璃棒(3)>
2.
【答案】氯化钠的质量分数为4%;氢氧化钠的质量分数为12%.
【解析】两种溶液混合后,形成的新溶液质量为40g+60g=100g.其中含有两种溶质,氯化钠和氢氧化钠.氯化钠的质量为40g×10%=4g;氢氧化钠的质量为:60g×20%=12g.所以,所得溶液中的氯化钠的质量分数为:(4\100)×100%=4%;氢氧化钠的质量分数为:(12\100)×100%=12%.
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3.
【答案】52.4%.
【解析】解题关键是应明确在一定条件下,饱和溶液结晶后剩余溶液仍为饱和溶液,所以根据定义式即得:析出晶体后溶液中溶质质量分数为[55\(50+55)]×100%≈52.4%.
4.
【答案】(1)0.4g;(2)19.6%;(3)28.6%
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 98 161 2
13g x y z
65︰13=98︰x 65︰13=161︰y 65︰13=2︰z
x=19.6g y=32.2g z=0.4g
硫酸溶液的质量分数为:100%×(19.6\100)=19.6%.反应后得到的溶液质量为13+100-0.4=112.6g,生成的硫酸锌溶液中溶质的质量分数为:100%×(32.2\112.6)≈28.6%.
5.
【答案】(1)2.33g;(2)5.85%.
【解析】
解:(1)由反应的质量关系图,当加入12.33g氯化钡溶液时恰好完全反应形成2.33g硫酸钡沉淀;
(2)设生成氯化钠的质量为x
Na2SO4+BaCl2=2NaCl+BaSO4↓
117 233
X 2.33g
X=1.17g
所得滤液中溶质的质量分数是:
答:所得滤液中溶质的质量分数是5.85%
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