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
知识点 1 溶解度和溶质质量分数的计算
1.已知20 ℃时,氯化钠的溶解度是36 g。下列说法错误的是 ( )
A.20 ℃时,100 g水中溶解36 g氯化钠达到饱和状态
B.20 ℃时,136 g饱和氯化钠溶液中含有36 g氯化钠
C.20 ℃时,氯化钠饱和溶液中溶质的质量分数为36%
D.20 ℃时,氯化钠饱和溶液中溶质的质量分数为26.5%
2.硫酸镁在工农业以及医疗上有广泛应用,其溶解度如图下表所示,则下列说法正确的是 ( )
温度/℃ 10 30 50 70 90
溶解度/g 27.7 39.3 49.0 53.8 51.1
A.30 ℃时,可配制溶质质量分数为39.3%的硫酸镁饱和溶液
B.50 ℃时,100 g硫酸镁饱和溶液中含有49.0 g硫酸镁
C.将70 ℃时的硫酸镁饱和溶液升温至90 ℃,溶液中溶质的质量分数增大
D.将90 ℃时的硫酸镁饱和溶液降温至50 ℃,溶液中溶质的质量分数减小
3.(原创)如图A、B、C三种固体物质(均不含结晶水)的溶解度曲线,试回答下列问题。
(1)在50 ℃时,A、B、C三种固体物质的溶解度大小关系是 ,三种物质的饱和溶液的溶质质量分数的大小关系是 。
(2)M点的含义是 。
(3)使B从其饱和溶液中结晶出来的最佳方法是 。
(4)A的浓溶液中混有一定量的B,可通过 的方法使物质A结晶出来,得到较纯净的A。
(5)将50 ℃时A的饱和溶液降温到30 ℃,溶液的溶质质量分数 (填“变大”“变小”或“不变”),此时A的溶质质量分数 (填“大于”“小于”或“等于”)30 ℃时B的饱和溶液的溶质质量分数。
(6)将50 ℃时C的饱和溶液降温到30 ℃,溶液的溶质质量分数 (填“变大”或“变小”或“不变”),此时C的溶质质量分数 (填“大于”“小于”或“等于”)30 ℃时B的饱和溶液的溶质质量分数。
知识点 2 利用化学方程式进行溶质质量分数的计算
4.实验室用50 g溶质质量分数为19.6%的稀硫酸与足量的锌粒充分反应,可以生成氢气多少克
5.某工厂利用废硫酸与废铁屑反应制取硫酸亚铁。现取废硫酸4.9 t 与足量的废铁屑反应,得到硫酸亚铁1.52 t。计算废硫酸中H2SO4的质量分数。
6.依据下列实验和溶解度曲线,回答相关问题。
40 ℃时,向4只分别盛有100 g水的烧杯中,分别加入不同质量的甲、乙固体。
(1)所得溶液的溶质质量分数相等的是 (填序号)。
(2)烧杯④中溶质的质量分数为 (结果精确至0.1%)。
7.[2020·怀化] 如图甲、乙两种固体物质的溶解度曲线。请回答下列问题。
(1)a1 ℃时甲和乙的饱和溶液,升温到a2 ℃时 (填“仍是”或“不是”)饱和溶液。
(2)甲和乙的溶解度在 ℃时相等。
(3)a1 ℃时,将20 g乙加入50 g水中,所得溶液的质量为 g。
(4)a2 ℃时,在100 g水中加入25 g甲,所得溶液的溶质质量分数为 。
8.为测定实验室中某过氧化氢溶液的溶质质量分数,小明取25.0 g该过氧化氢溶液放入烧杯中,进行如图所示实验。请计算:
(1)反应后生成气体的质量。
(2)此过氧化氢溶液中溶质的质量分数。
9.某化学兴趣小组用如图所示装置制取氧气,试管中固体的质量随时间变化的数据如图下表。反应结束后,将剩余固体用适量水充分溶解后,过滤,回收二氧化锰固体,并得到氯化钾溶液100 g。
加热时间/min 0 t1 t2 t3
固体质量/g 28.0 23.2 18.4 18.4
(1)共制得氧气 g。
(2)计算所得氯化钾溶液中溶质的质量分数。
10.[2021·河北] 小明用石灰石测定某稀盐酸中溶质的质量分数,向盛有100 g稀盐酸的烧杯中依次加入石灰石粉末(杂质不参加反应),充分反应后,记录实验数据见下表。请计算:
实验次数 第一次 第二次
石灰石粉末质量/g 15 15
烧杯中物质总质量/g 109.5 121.2
(1)共生成二氧化碳 g。
(2)所用稀盐酸中溶质的质量分数。
答案
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
1.C
2.D 30 ℃时,硫酸镁的溶解度为39.3 g,即100 g水中最多溶解39.3 g硫酸镁,溶质质量分数最大为×100%<39.3%。50 ℃时,硫酸镁的溶解度为49.0 g,即50 ℃时,100 g水中最多溶解硫酸镁的质量为49.0 g,100 g饱和溶液中硫酸镁的质量肯定小于49.0 g。硫酸镁在70 ℃时的溶解度为53.8 g,在90 ℃时的溶解度为51.1 g,将70 ℃时的硫酸镁饱和溶液升温至90 ℃,溶液中溶质的质量分数会减小。
3.(1)A>B>C(或CB>C(或C(2)30 ℃时,A和B的溶解度相等
(3)蒸发溶剂 (4)冷却热饱和溶液(或降温结晶)
(5)变小 等于 (6)不变 小于
4.解:设可以生成氢气的质量为x。
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
98 2
50 g×19.6% x
= x=0.2 g
答:可以生成氢气0.2 g。
5.解:设4.9 t废硫酸中H2SO4的质量为x。
H2SO4+FeFeSO4+H2↑
98 152
x 1.52 t
= x=0.98 t
废硫酸中H2SO4的质量分数为
×100%=20%。
答:废硫酸中H2SO4的质量分数为20%。
6.(1)①③ (2)28.6%
(2)根据溶解度曲线可知,乙物质在40 ℃时的溶解度为40 g,所以该温度下100 g水中最多溶解40 g乙,烧杯④中溶质的质量分数为×100%=28.6%。
7.(1)不是 (2)a1 (3)65 (4)20%
(1)因为甲、乙两种固体物质的溶解度都随温度升高而增大,a1 ℃时甲和乙的饱和溶液,升温到a2 ℃时不是饱和溶液。(2)甲和乙的溶解度曲线在a1 ℃时有交点,故在该温度下甲和乙的溶解度相等。(3)a1 ℃时,乙的溶解度是30 g,将20 g乙加入50 g水中,最多溶解15 g,所得溶液质量为15 g+50 g=65 g。(4)a2 ℃时,甲的溶解度是50 g,在100 g水中加入25 g甲,能完全溶解,所得溶液的溶质质量分数为×100%=20%。
8.解:(1)反应后生成气体的质量为
126.0 g-122.8 g=3.2 g。
(2)设此过氧化氢溶液中溶质的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 3.2 g
= x=6.8 g
此过氧化氢溶液中溶质的质量分数为
×100%=27.2%。
答:(1)反应后生成气体的质量为3.2 g;(2)此过氧化氢溶液中溶质的质量分数为27.2%。
9.(1)9.6
(2)解:设生成氯化钾的质量为x。
2KClO32KCl+3O2↑
149 96
x 9.6 g
= x=14.9 g
所得氯化钾溶液中溶质的质量分数为
×100%=14.9%。
答:所得氯化钾溶液中溶质的质量分数为14.9%。
10.(1)8.8
(2)解:设所用稀盐酸中溶质的质量分数为x。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
73 44
100 g×x 8.8 g
= x=14.6%
答:所用稀盐酸中溶质的质量分数为14.6%。
(1)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,烧杯中物质减少的质量就是生成二氧化碳气体的质量。共生成二氧化碳的质量为100 g+15 g+15 g-121.2 g=8.8 g。(2)第一次得到二氧化碳的质量为100 g+15 g-109.5 g=5.5 g,第二次得到二氧化碳的质量为109.5 g+15 g - 121.2 g=3.3 g,说明第二次实验中盐酸完全反应,且稀盐酸完全反应生成二氧化碳8.8 g,利用生成二氧化碳的质量即可计算出稀盐酸中溶质的质量分数。