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        溶液的計(jì)算分類例析

        2023-05-30 20:48:44趙培龍
        關(guān)鍵詞:硝酸鉀溶質(zhì)溶解度

        趙培龍

        題型一:有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算

        【解題策略】正確理解溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的概念,即溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是溶質(zhì)質(zhì)量與溶液質(zhì)量之比,強(qiáng)調(diào)溶質(zhì)的質(zhì)量應(yīng)當(dāng)是該溶液中已溶解溶質(zhì)的質(zhì)量,不包括未溶解溶質(zhì)質(zhì)量;溶液的質(zhì)量是指已溶解溶質(zhì)質(zhì)量和溶劑質(zhì)量之和。

        例1(2022·浙江·紹興)某興趣小組用硝酸鉀進(jìn)行了圖甲所示的實(shí)驗(yàn),硝酸鉀溶解度與溫度的關(guān)系如圖乙。

        (1)①中未溶解的硝酸鉀質(zhì)量為 克。

        (2)②中硝酸鉀溶液為 ? (選填“飽和”或“不飽和”)溶液。

        (3)計(jì)算②中溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

        解析:(1)20℃時(shí),硝酸鉀的溶解度為31.6g,含義是20℃時(shí),100g水中最多溶解31.6g硝酸鉀,溶液達(dá)到飽和狀態(tài),則①中未溶解的硝酸鉀質(zhì)量為40g - 31.6g=8.4g。

        (2)60℃時(shí),硝酸鉀的溶解度為110g,含義是60℃時(shí),100g水中最多溶解110g硝酸鉀,溶液達(dá)到飽和狀態(tài);②中最多能溶解的質(zhì)量為 ×110g=44g,現(xiàn)②中溶解的硝酸鉀的質(zhì)量為40g,硝酸鉀溶液為不飽和溶液。

        (3)②中溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ×100%=50%。

        答:②中溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%。

        答案:(1)8.4(2)不飽和(3)50%

        題型二:有關(guān)溶液稀釋的計(jì)算

        【解題策略】此類計(jì)算的依據(jù)是溶液在稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量保持不變。另外,稀釋時(shí)加入水的體積=(稀溶液質(zhì)量-濃溶液質(zhì)量)/水的密度。注意:稀釋時(shí)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(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的過氧化氫溶液配制成溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的過氧化氫溶液,需加水多少克?

        解析:根據(jù)稀釋前后溶質(zhì)質(zhì)量不變,設(shè)需要加水的質(zhì)量為x,則有100g×30%=(100g+x)×5%,解得x =500g,則需要加入水的質(zhì)量為500g。

        題型三:有關(guān)溶解度的計(jì)算

        【解題策略】根據(jù)一定溫度下飽和溶液中溶質(zhì)和溶劑的質(zhì)量關(guān)系進(jìn)行求解。求溶解度時(shí),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(shí),向25g某固體中分批次加入水,充分?jǐn)嚢瑁Y(jié)果如圖所示(保持溫度不變)。室溫時(shí)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(dāng)25g該固體物質(zhì)中加入75g水,固體完全溶解,假設(shè)恰好溶解時(shí),設(shè)該物質(zhì)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(zhì)的溶解度小于50g,因此該物質(zhì)的溶解度在33.3g~50g之間。答案:B。

        題型四:溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與化學(xué)方程式相結(jié)合的計(jì)算

        【解題策略】1.在溶液中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),參加反應(yīng)的是溶液中的溶質(zhì),所以利用化學(xué)方程式列有關(guān)反應(yīng)物、生成物的質(zhì)量比時(shí),要以溶質(zhì)的質(zhì)量列比例式,而不能用溶液的質(zhì)量或體積列比例式。

        2. 求反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(1)溶液組成法:溶液質(zhì)量=溶質(zhì)質(zhì)量+溶劑質(zhì)量,其中溶劑(水)的質(zhì)量在計(jì)算中應(yīng)注意:有些反應(yīng)不生成(或不消耗)水,溶劑(水)的質(zhì)量等于參加反應(yīng)的各溶液中溶劑質(zhì)量之和;若反應(yīng)后有水生成(或反應(yīng)中消耗了水),則需要加上(減去)生成(消耗)水的質(zhì)量。(2)質(zhì)量守恒法:反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量=反應(yīng)物(溶液)的質(zhì)量總和 -生成氣體的質(zhì)量 -生成沉淀的質(zhì)量。

        例4(2022·重慶)硫氧粉(Na2SO3)可用作染漂脫氧劑,常因氧化變質(zhì)生成Na2SO4。向20g可能被氧化的樣品中,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的稀硫酸至恰好不再產(chǎn)生氣泡(假設(shè)氣體全部逸出),消耗稀硫酸98g。已知:Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O。求反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(精確到小數(shù)點(diǎn)后一位)

        解析:設(shè)反應(yīng)生成Na2SO4的質(zhì)量為x,生成SO2的質(zhì)量為y,消耗Na2SO3的質(zhì)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(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量 =(20g-12.6g)+14.2g=21.6g,溶液的質(zhì)量 =20g+98g-6.4g=111.6g,所以反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= ×100%≈19.4%。

        答:反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.4%。

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