9.3.2有关溶质质量分数综合计算（课件29页）

(共29张PPT)
第九单元 课题3 溶液的浓度
第2课时 有关溶质质量分数的综合计算
《煮粥诗》：
“煮饭何如煮粥强，好同儿女细商量。一升可作三升用，两日堪为六日粮。有客只需添水火，无钱不必作羹汤。莫嫌淡泊少滋味，淡泊之中滋味长。”
粥中加水后，米粒不变，粥变得更稀。如果是菜汤加水，汤中食盐质量不变，汤的味道变淡。这种现象和溶液的稀释相似。
情景导入
1.掌握溶液稀释和配制问题的计算。
2.掌握溶质的质量分数运用于化学方程式的计算。
学习目标
一、溶液稀释和配制问题的计算
观察与思考：
【例1】将2 g氢氧化钠放入烧杯中，再加入8 mL水，用玻璃棒搅拌，至溶解。再向上述烧杯中加入10 mL水搅拌。(水的密度为1 g/cm3)
1.试分别写出稀释前后溶质质量、溶液质量、溶质质量分数。
2.分析各量的变化情况。溶液稀释问题解题的关键是什么
1.稀释前溶质质量是2 g，溶剂质量是8 g，溶质质量分数为20%；稀释后溶质的质量是2 g，溶液质量是20 g，溶质质量分数是10%。
2.稀释后溶液质量增加，溶质质量分数减小，溶质质量不变。
探究新知
【例2】化学实验室现有98%的浓硫酸，但在实验中常需要用较稀的硫酸溶液。要把10 g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
解法1:设需加水的质量为x。
10 g×98%=(10 g+x)×20%,
x=39 g。
答:把10 g质量分数为98%的浓硫酸稀释成质量分数为20%的硫酸溶液需加水39g。
解法2:设稀释后溶液的质量为x。
10 g×98%=x×20%,
x=49 g,
49 g-10 g=39 g。
答:把10 g质量分数为98%的浓硫酸稀释成质量分数为20%的硫酸溶液需加水39 g。
【例3】某工厂化验室配制5000 g 20%的盐酸，需38%的盐酸(密度为1.19 g/cm3)多少毫升
提问:此题与上述练习题有何异同？能否用体积直接带入公式进行计算
解:设需38%的盐酸的体积为x。
5000 g×20%=1.19 g/cm3×x×38%，x≈2211 mL。
答:需38%的盐酸2211 mL。
【归纳】溶质质量=溶液体积×溶液密度×溶质的质量分数。
【例4】把50 g质量分数为98%的浓硫酸稀释成质量分数为20%的硫酸溶液。需要多少克水
加水后稀溶液质量50克＋x
50克98%的浓硫酸 20%的稀硫酸
加水质量为x
解法1:设稀释后溶液的质量为x。
50 g×98%=x×20%，x=245 g。
245 g－50 g=195 g。
答:把50克98%的浓硫酸稀释成20%的硫酸需要加水195克。
【例4】把50 g质量分数为98%的浓硫酸稀释成质量分数为20%的硫酸溶液。需要多少克水
加水后稀溶液质量50克＋x
50克98%的浓硫酸 20%的稀硫酸
加水质量为x
解法2:设把50g 98%的浓硫酸稀释成20%的稀硫酸需要加水的质量为x，则稀释后溶液的质量为(50g+x)，根据稀释前后溶液中溶质的质量不变，得:50g×98%=(50g+x)×20%
解得:x=195g。
答:把50克98%的浓硫酸稀释成20%的硫酸需要加水195克。
【例5】配制500 mL质量分数为20%的稀硫酸溶液，需要质量分数为98%的浓硫酸多少毫升 (质量分数为20%的硫酸溶液密度为1.14 g/mL，质量分数为98%的浓硫酸密度为1.84 g/mL)。
解:设配制500 mL质量分数为20%的稀硫酸溶液，需要质量分数为98%的浓硫酸的体积为x，根据稀释前后溶液中溶质的质量不变，得:
500 mL×1.14 g/mL×20%=x×1.84 g/mL×98%。
解得:x≈63.2 mL。
答:配制500 mL质量分数为20%的稀硫酸溶液，需要质量分数为98%的浓硫酸63.2 mL。
二、溶质的质量分数运用于化学方程式的计算
观察与思考：
【例1】100 g盐酸溶液恰好与6.5 g锌完全反应。试计算这种盐酸中溶质的质量分数。
解：设100 g硫酸溶液中溶质质量为x。
Zn + 2 HCl = ZnCl2 + H2
65 73
6.5g x
65
6.5g
73
x
=
x =
7.3g
溶质的质量分数=
×100％
×100％=7.3％。
=
溶质质量
溶液质量
7.3
100g
答：这种硫酸中溶质的质量分数为7.3％。
探究新知
【例2】2.4克Mg条与100克稀H2SO4恰好完全反应，则该硫酸中溶质的质量是　　　　克，原硫酸溶液中溶质的质量分数是　　　　 。生成物溶液中溶质的化学式是　　　　。生成物溶液的溶质质量分数是　　　　。
Mg+H2SO4 ==
MgSO4 + H2↑
24　　98　 　　120　　 2
2.4 g　 z　　　 x　 　 y
24
98
2.4g
z
=
解得z=9.8 g。
24
2
2.4g
y
=
解得y=0.2 g。
24
120
2.4g
x
=
解得x=12 g。
【例2】2.4克Mg条与100克稀H2SO4恰好完全反应，则该硫酸中溶质的质量是　　　　克，原硫酸溶液中溶质的质量分数是　　　　 。生成物溶液中溶质的化学式是　　　　。生成物溶液的溶质质量分数是　　　　。
因2.4克Mg条与100克稀H2SO4恰好完全反应，生成的H2逸散到空气中，故生成的溶液时MgSO4溶液，其质量为:
m(MgSO4溶液)=m(Mg) +m(稀H2SO4溶液)－m(H2)=2.4g+100g-0.2g=102.2g
MgSO4溶液溶质的质量分数＝12g／102.2g=11.74%。
【例3】将20 g由NaCl和CaCl2组成的固体混合物溶于水配成50 g溶液，向所得混合溶液中逐滴加入一定质量分数的Na2CO3溶液，加入Na2CO3溶液的质量与生成沉淀的质量关系如下表。
（提示：CaCl2＋Na2CO3=== CaCO3↓＋2NaCl）
（1）x的值为　　　　。
（2）计算恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数。
（结果精确到0.1%）
Na2CO3溶液的质量/g 20 40 60 80 100
生成沉淀的质量/g 4 8 x 10 10
10
归纳与小结：
方法 计算依据 计算公式
溶液的稀释 ①加水稀释 ②加稀溶液稀释 ①加水稀释前后,溶液中溶质的质量不变 ②用稀溶液稀释浓溶液时,稀溶液中溶质的质量与浓溶液中溶质的质量之和等于混合后溶液中溶质的质量 加水稀释:稀释前后溶液中溶质的质量不变
m浓×ω浓%=(m浓+m水)×ω稀%
溶液的浓缩 ①添加溶质 ②蒸发溶剂 ③加入浓溶液 ①原溶液中的溶质与后加入的溶质质量之和等于混合后溶液中的溶质质量 ②蒸发溶剂前后溶液中溶质的质量不变(没有溶质析出) ③原溶液中的溶质与后加入浓溶液中的溶质质量之和等于混合后溶液中的溶质质量 蒸发浓缩:浓缩前后溶液中溶质的质量不变
(m稀-m水)×ω浓%=m稀×ω稀%
注意:
1.几种溶液混合，溶液的体积不能简单相加，
即V总≠VA+VB。
2.混合后溶液的质量、溶质的质量可以相加，
即m总=mA+mB。
3.要求混合后溶液的总体积，必须依据公式V=m/ρ，所以要知道混合溶液的密度才能求出总体积。
一、溶液稀释和配制问题的计算
关键:稀释前溶质的质量=稀释后溶质的质量
涉及体积时:
溶质质量=溶液体积×溶液密度×溶质的质量分数
二、溶质的质量分数应用于化学方程式的计算
参加化学反应的是溶液中的溶质。
课堂小结
1．要配制200 kg 10%的CaCl2溶液作路面保湿剂，需要CaCl2固体的质量为　　 　kg，水的质量为　　 　kg。
2．现有98%的浓硫酸500 g，可以配制40%的硫酸溶液　　　　　　　 g。
3．100 g溶质质量分数为20%的硝酸钾溶液稀释成200 g，所得溶液的溶质质量分数为　　　　。
20
180
1225
10%
课堂练习
4.镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一，其合金在现代工业中的应用越来越广泛。为了测定某铜镁合金（不含其他元素）中铜的含量，向装有20 g铜镁合金的烧杯中，分6次加入等量的一定浓度的稀硫酸，数据如表：
（1）第5次加入稀硫酸后烧杯中溶液的溶质是　　　 　　（填化学式）。
（2）该铜镁合金中铜的质量分数为　　　　　。
（3）计算所用稀硫酸中溶质的质量分数。
次数 1 2 3 4 5 6
加入稀硫酸的质量/g 50 50 50 50 50 50
剩余固体的质量/g 18.8 17.6 16.4 15.2 14.6 14.6
MgSO4、H2SO4
73%
（4）在图中画出向20 g铜镁合金中加入300 g稀硫酸的过程中，生成气体的质量与所加稀硫酸的质量变化关系曲线，并标注必要的数值。
1（2020·辽宁沈阳·初三一模）为了迎接全面复工，某工厂要配制0. 5%的过氧乙酸(化学式为C2H4O3)溶液1000g对车间进行消毒，下列方法正确的是( )
A．称取0. 5g过氧乙酸溶于100g水中
B．称取5g过氧乙酸溶于995g水中
C．称取0. 5g过氧乙酸溶于1000g水中
D．称取50g过氧乙酸溶于950g水中。
2.（2020·山东初三二模）下列有关溶液配制的说法正确的是( )
A．欲配制50g16%的氯化钠溶液，需称取氯化钠8g，量取水50mL
B．用来配制溶液的烧杯需先用蒸馏水润洗
C．用量筒量取水时俯视读数，会使配得的溶液溶质质量分偏大
D．常温下，氯化钠的溶解度为30g，可以配得常温下溶质质量分数为30%的氯化钠溶液
B
C
中考练习
D
3.（2021·江苏扬州）为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取2.0g石灰石样品于烧杯中，将20g稀盐酸分4次加入样品中，充分反应后经过滤、干燥、称重，得实验数据如下：
第一次 第二次 第三次 第四次
稀盐酸的用量/g 5.0 5.0 5.0 5.0
剩余固体的质量/g 1.5 1.0 0.5 0.3
已知石灰石中的杂质既不与盐酸反应，也不溶解于水。下列说法正确的是( )
A．第三次实验后碳酸钙无剩余 B．第四次实验后盐酸无剩余
C．盐酸中HCl的质量分数是3.65% D．样品中碳酸钙的质量分数是85%
4.（2021·四川德阳）碳酸氢钠(NaHCO3)是发酵粉的主要成分，常用于制作糕点、馒头的发泡剂。某同学为探究发酵粉样品中NaHCO3的质量分数，他取样品20.0g，进行如下实验探究：
假设样品中除NaHCO3之外的其他成分加热不发生变化，也不与盐酸反应，直接进入固体B中。下列判断正确的是( )
A．加热产生CO2的质量为3.1g
B．固体A中含有Na2CO3的质量为7.5g
C．蒸发结晶得到的固体B中含有剩余的HCl
D．原发酵粉样品中的NaHCO3的质量分数为84.0%
D
5.（2020年重庆中考）过氧化氢溶液俗称双氧水,是一种常见消毒剂。实验员用以下方法制取了少量过氧化氢溶液,在低温下,向56.4g某浓度的稀硫酸中逐渐加入一定量的过氧化钡(BaO2),发生的化学反应为BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2,当恰好完全反应时生成23.3g沉淀。计算:
（1）加入BaO2的质量。
（2）反应后所得溶液中溶质质量分数。
（3）医用双氧水常为溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液,如果将(2)中所得溶液稀释到医用双氧水浓度,计算需加入水的质量(结果精确到0.1g)。
解：（1）设加入BaO2的质量为x，生成的H2O2质量为y。
x=16.9g
y=3.4g
（2）反应后所得溶液中溶质质量分数=
×100% = 6.8%；
（3）设需加入水的质量为z，则（16.9+56.4-23.3）×6.8% =（50+z）×3% ，z=63.3g；
答：（1）加入BaO2的质量为16.9g；
（2）反应后所得溶液中溶质质量分数为6.8%；
（3）需加入水的质量为63.3g。
谢谢
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