1
溶质质量分数的计算解题策略
一、溶质质量分数
1. 定义
溶液中溶质的质量分数是指溶液中的溶质与溶液质量之比。
注意:(1)溶质质量分数是一个比值,常用百分数来表示。
(2)有极值:即在一定温度下,某溶液的溶质质量分数不能无限大,有一个最大值。在
一定温度下,对于同一种溶质的溶液,饱和溶液的溶质质量分数是最大的。
2. 公式
3. 与溶解度的关系
注意:S 表示溶解度,应用此公式时溶液必须是饱和溶液。
二、溶质质量分数的计算
1. 注意的问题
2. 计算的类型
(1)已知一定量溶液中溶质的质量,求溶质的质量分数
注意:如果溶质不含有结晶水,溶解时也不与水发生化学反应,这类型的计算可直接套
用计算公式。
如果溶质可以与水发生化学反应,溶于水后得到溶液的溶质是反应后的产物。计算所得
溶液的溶质质量分数时,应首先求出溶质——反应的生成物的质量。
如果溶质含有结晶水,所得溶液的溶质为不含有结晶水的物质,求得溶质质量、溶液质
量后可直接套用公式计算。
(2)溶液的稀释计算
注意:溶液稀释前后,溶质的质量保持不变。
(3)溶质质量分数与化学方程式综合计算
注意:进行化学方程式与溶液质量分数综合计算时,在比例式中列出的必须是纯净物的
质量。溶液中进行的反应一般只与溶质有关,所以,在比例式中列出的必须是溶质的实际质
量,而不能是溶液的质量。求所得溶液的溶质质量分数时,要将生成的沉淀、气体或没有溶
解的物质的质量减去。
%100×=
溶液的质量
溶质的质量溶质的质量分数
%100Sg100
S ×+=溶质质量分数2
题型 1 溶液质量分数计算
例题 1 (盐城中考模拟)在 20℃时,将 mg 某物质完全溶于 ng 水中,所得溶液的质量
分数( )
A. 小于 B. 等于
C. 大于 D. 无法确定
解析:本题是一道关于溶质质量分数计算的分析判断题。根据公式可知,溶质的质量分
数等于溶质质量与溶液质量之比。本题的题干信息明确指出,该物质已经完全溶解,但要确
定最终所得溶液的溶质质量分数,还要确定溶质的质量究竟是多少。如果该物质是像氯化钠
之类的物质,溶解时不发生化学反应,则溶质质量分数等于 ,而如果该物质是
CaO 之类的氧化物,溶于水后会和水发生化合反应,则所得溶液的溶质质量分数就会大于
;而如果溶质中含有结晶水,溶于水后的溶质是其不含结晶水的部分,所以质
量分数就会变小,因本题中没有明确溶质究竟是什么,所以无法确定其所形成溶液的溶质质
量分数。
答案:D
点拨:计算溶液中溶质的 质量分数时,一定要注意确定溶质的身份,判断其溶于水后是
否会和水发生化学反应,从而确定真正的溶质及其质量,才能正确地进行相关计算。
题型 2 溶液的稀释与配制
例题 2 (天津中考)化学实验中经常用到一定溶质质量分数的溶液。请回答:
(1)实验室配制质量分数 4%的氯化钠溶液 50g。需要固体氯化钠的质量为_______g,水
为__________mL(水的密度 1g/cm3)。
(2)若用质量分数为 8%的 氯化钠溶液配制 50g 质量分数为 4%的氯化钠溶液。
①要 8%的氯化钠溶液的质量为_________g。
②该溶液配制过程中除用到量筒、玻璃棒和胶头滴管外,还需要的仪器是______________。
解析:根据溶质质量分数的计算公式,我们进行变形之后可得溶质量=溶液质量×溶质质
量分数。因此本题的溶液的配制中,需要氯化钠的质量为:50g×4%=2g,需要水的质量为:
50g-2g=48g,即 48mL。另外,根据稀释前后溶质的质量不变,需要 8%的氯化钠溶液的质量为:
50g×4%÷8%=25g,需要水的质量为 50g-25g=25g,配制的过程中要用到的仪器有量筒、玻璃棒、
胶头滴管和烧杯。
答案:(1)2;48 (2)25 ;烧杯
点拨:溶质分数等于溶质质量与溶液质量之比,实际计算过程中要注意公式的变形应用,
溶液的稀释与配制要抓住溶质质量守恒这一关键点,建立等量方程求解相关问题。
【方法提炼】
“十字交叉法”巧解溶质质量分数计算题
溶质质量分数计算是化学计算中的重要组成部分,解答此类计算,我们除用常规的公式
法之外,还可应用“十字交叉法”来简化解题环节,提高解题的速度与准确率。
%100×+ nm
n %100×+ nm
n
%100×+ nm
n
%100nm
n ×+
%100nm
n ×+3
这种方法可以表示为: ,其中 a 为浓溶液的溶质质量分数,b 为稀溶
液溶质质量分数(如果 b 是水的话,则 b 的值为 0),c 为稀释或配制后溶液的溶质质量分数,
稀释或配制所需浓、稀溶液的质量比( )就等于它们的溶质质量分数差的比值。在形式上,
上式中的字母表示值可弃去百分号(%)取值。
例题 欲配制 100g 溶质质量分数为 10%的氯化钠溶液,需要 15%的氯化钠溶液和 5%的氯
化钠溶液各多少克?
解析:本题的常规解法为:设所需 15%的氯化钠溶液质量为x,则所需 5%的氯化钠溶液的
质量为 100g-x
根据溶质质量守恒可得方程:x×15%+(100g-x)×5%=100g×10%
解得 x=50g,即所需 15%和 5%的氯化钠溶液各 50 克。
十字交叉法解法如下:
根据 可得: ,即配制后所需浓、稀溶液的质量比
等于 5:5,也就是 1:1,所以它们的质量都是 50g。
点拨:“十字交叉法”解题的关键在于抓住浓、稀溶液的溶质质量分数,并与配制后的
溶液溶质质量分数相比较,交叉相差,即可得到两溶液的溶液质量比。
(答题时间:30 分钟)
1. 实验室用蔗糖配制 50.0g 溶质的质量分数为 10%的蔗糖溶液,下列说法错误的是( )
A. 用托盘天平称取 5.0g 蔗糖
B. 用量程为 10mL 的量筒量取所需的水
C. 溶解蔗糖时,使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒
D. 将配制好的溶液装入细口瓶中,塞好瓶塞并贴上标签
*2. 某溶液溶质的质量分数为 20%,加入 50g 水后变为 10%,稀释后溶液中溶质的质量是(
)
A. 50g B. 10g C. 1 00g D. 40g
3. 实验室配制 100g 10%的氯化钠溶液,有关实验操作不正确的是( )
A. 用托盘天平称取 10.0g 氯化钠 B. 用量筒量取 90.0mL 的水
C. 将称取的氯化钠倒入量筒中溶解 D. 将配制的溶液装入试剂瓶中,贴上标签
4. 某温度时,将 20g KNO3 溶解在 100g 水中恰好饱和,关于该饱和溶液的叙述正确的是( )
A. m(溶质)∶m(溶剂)=20:120 B. 溶质的质量分数为 20%
C. 升温后,溶质的质量分数增大 D . 降温后,有固体析出
5. 将 50g 98%的浓硫酸溶于 450g 水中,所得溶液中溶质的质量分数为( )
A. 9.8% B. 10.2% C. 10.8% D. 19.6%
6. 甲、乙两种物质的溶解度曲线如下图所示,下列说法正确的是( )4
A. T2℃时甲和乙的饱和溶液,降温到 T1℃时,甲乙仍是饱和溶液且溶质质量分数保持不
变
B. 甲和 乙的溶解度相等
C. T1℃时甲和乙各 30g 分别加入 100g 水中,均形成饱和溶液
D. T2℃,100g 甲的饱和溶液里含有溶质甲的质量为 50g
7. 下图是 A、B、C 三种固体物质的溶解度曲线。下列说法正确的是
A. t1℃时,A 的饱和溶液中溶质质量分数为 25%
B. t2℃时,A、B、C 三种物质的溶解度大小关系为 A=B>C
C. 将 t1℃时 A、C 的饱和溶液升温到 t2℃时,A、C 两溶液都会变成不饱和溶液
D. B 中含有少量 A,要提纯 B 通常可采用冷却热饱和溶液的方法
8. 将 8g SO3 完全溶于 92g 水中,所得溶液中溶质的质量分数为( )
A. 8% B. 小于 8% C. 9.8% D. 无法计算
9. 某同学欲配制 100g 溶质质量分数 10%的 NaOH 溶液(已知水的密度是 1g∕cm3)
(1 )方法一:用 NaOH 固体和 H2O 配制
应称量 g NaOH 固体,溶于 g H2O 中。
若该同学用量筒取水时俯视液面进行读数,这样配制的溶液的质量分数 (填序号)
A. 等于 10% B. 大于 10% C. 小于 10%
(2)方法二:用已配好的质量分数为 20 %的 NaOH 溶液 g,加 g H2O 稀释而成。
10. 除去 NaCl 中混有的细砂,并利用得到的部分 NaCl 配制溶液,实验过程如下图所示:
(1)步骤Ⅱ的操作名称是 ;
(2)蒸发时,所用的仪器有铁架台(带铁圈)、 、蒸发皿和玻璃棒;
(3)配制 50g 质量分数为 6%的 NaCl 溶液,需 NaCl g;
(4)下列情况对所配制溶液质量分数无影响的是
A. 得到的 NaCl 未完全干燥;
B. 用量筒量取水时,仰视读数
C. 配好的溶液装瓶后,烧杯内有溶液残留
11. 将铁粉和铜粉混合物 7.0g,加入到盛有 60.0 g 稀盐酸的烧杯中,恰好完全反应。此时5
烧杯内各物质的总质量为 66.8 g。试计算:
(1)原混合物中铁粉的质量分数。(精确到 0.1%)
(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数。(精确到 0.1%)6
1. B 解析:通过计算可以得出实验中需要 45 毫升水,应该用 50mL 的量筒一次性量取。
2. B 解析:设原溶液质量为 x,加入 50g 水后变为 10%,20%x=(x+50g) 10%,解得
x=50g。则稀释后溶液中溶质的质量为(50g +50g) ×10%=10g。
3.C 解析:量筒是量取液体体积的仪器,不能作为反应的容器,不能加热,也不适宜作为
稀释、溶解的仪器。
4. D 解析:A. 溶液中 m(溶质)∶m(溶剂)=20:100=1∶5,故 A 错误;
B. 溶液中溶质质量分数为 20g/(20g+100g)×100%=16.7%,故 B 错误;
C. 硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,饱和溶液升温后会变成不饱和溶液,但溶质质
量分数不变,故 C 错误;
D. 硝酸钾的溶解度随温度的降低而减小,故降温后会有晶体析出,故 D 正确。
5. A 解析:根据稀释前后溶质质量不变:则稀释后溶液中溶质的质量分数为
×100%=9.8%,故选 A。
6. C 解析:A. 甲和乙的溶解度都随着温度的降低而变小,故降低温度,甲和乙的饱和溶
液中都会有固体溶质析出,甲乙仍是饱和溶液,但溶质质量分数明显减小,故错误;
B. 不同温度下物质的溶解度不同,因此比较物质的溶解度一定要说明温度,不然无法比
较,故错误;
C. T1℃时甲和乙的溶解度都是 30g,所以甲和乙各 30g 分别加入 100g 水中,均能形成饱
和溶液,故正确;
D. T2℃时甲物质的溶解度为 50g,所以 150g 甲的饱和溶液中溶质的质量为 50g,故错误。
7. B 解析:t1℃时,A 的饱和溶液中溶质质量分数为 25g/(100g+25g)=20%;将 t1℃时
A、C 的饱和溶液升温到 t2℃时,A 溶液会变成不饱和溶液、C 溶液仍是饱和溶液并析出部分 C
物质;B 中含有少量 A,由于 B 受温度影响不大,故要提纯 B 可采用蒸发溶剂结晶的方法。
8. C 解析:SO3 溶于水时发生下列反应:SO3+H2O=H2SO4,由该反应的化学方程式可知:8 g
SO3 溶于水后会生成 9.8g H2SO4,因此反应后溶液中溶质的质量分数应为:
9.8 g/(8 g+92 g)×100%=9.8%,应选 C。
9.(1)10 90 B (2)50 50
解析:(1)NaOH 固体的质量=100g×10%=10g;水的质量==100g-10g=90g;俯视液面进行
读数,量得的体积比实际的偏小,也就是说量取的水偏少,所以配制的溶液的质量分数偏大。
(2)根据溶液稀释前后溶质的质量不变。设需质量分数为 20%的 NaOH 溶液质 量为 x,
100g×10%=x•20% 解得:x=50g
需水的质量为:100g-50g=50g
所以需质量分数为 20%的 NaOH 溶液质量是 50 克,同时加入 50 克水进行稀释。
10. (1)过滤;(2)酒精灯;(3)3;(4)C
解析:(1)除去不溶于液体的固体的方法是过滤;(2)蒸发时,用到铁架台、蒸发皿、
酒精灯、玻璃棒;(3)50g×6%=3g;(4)A. 得到的 NaCl 未完全干燥,说明其中含有水分,
配制溶液的溶质质量分数偏小;B. 用量筒量取水时,仰视读数,看到的读数偏小,量取到的
实际水的体积偏大,导致配制的溶液溶质质量分数偏小;C. 配好的溶液是均一的,有溶液残
留对结果无影响。
11. 解:生成 H2 的质量=7.0 g + 60.0g-66.8 g = 0.2 g
设原混合物中 Fe 的质量为 x,生成 FeCl2 的质量为 y。
gg
g
45050
%9850
+
×7
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
56 127 2
X y 0.2 g
x=5.6 g
y=12.7 g
(1)原混合物中 Fe 的质量分数=5.6 g÷7.0 g×100% =80.0%
(2)反应后所得溶液中 FeCl 2 的质量分数=1 2.7 g÷(5.6 g+60.0g-0.2 g)×100%
=19.4%
解析:将铁粉和铜粉混合物 7.0g,加入到盛有 60.0 g 稀盐酸 的烧杯中,恰好完全反应。
此时烧杯内各物质的总质量为 66.8 g,据质量守恒定律可知,生成 H2 的质量=7.0 g +
60 .0g—66.8 g = 0.2 g;据此代入化学反应方程式,可得答案。
g
x
2.02
56 =
g
y
2.02
127 =