[中考必杀技] 有关溶质质量分数考点例析
【知识点的认识】
有关溶质质量分数的简单计算的公式有如下3种:
1.溶质质量分数的一般计算公式是:
2.特殊计算公式(使用于饱和溶液)是:
3.变形公式有:
值得注意的是:①溶质的质量分数只表示溶质质量与溶液质量之比,并不代表具体的溶液质量和溶质质量。 ②溶质的质量分数是比值,没有单位;一般用百分数表示。③溶质的质量分数计算式中溶质质量与溶液质量的单位必须统一。④计算式中溶质质量是指被溶解的那部分溶质的质量,没有被溶解的那部分溶质质量不能计算在内。⑤当计算饱和溶液中溶质的质量分数(即该温度下该溶质质量分数的最大值)时,才可以使用特殊计算公式来计算。
有关溶质质量分数的简单计算的题型包括以下几种:
1.已知溶质和溶液(或溶剂)的质量,求算溶质的质量分数。此时,只要将已知的质量代入相应的计算公式,进行计算即可。
2.已知(暗知)某温度下的某物质的溶解度,求算该溶质的质量分数。此时,首先要确认该溶液是饱和溶液,并制定该物质的溶解度(有时从溶解的曲线上或括号内的补充说明中寻找),如果将溶解度代入溶质的质量分数的特殊计算公式进行计算即可。
3.已知溶质的质量分数和溶液(或溶质)的质量,求算溶质(或溶液或溶剂)的质量。此时,可将已知的溶质的质量分数和溶液的质量代入相应的变形公式中,进行计算即可(注意:溶剂的质量是溶液的质量与溶质的质量之差)。
4.已知某温度时某饱和溶液中溶质的质量分数,求算该溶质在此温度下的溶解度。此时,可以将已知的溶质的质量分数代入相应的变形公式中,进行计算即可。
5.溶液稀释前后有关溶质的质量分数的计算。此时,由于溶液稀释前后,溶质的质量是不变的;若设浓溶液质量为m g,溶质的质量分数为a%,加水稀释成溶质的质量分数为b%的稀溶液n g,则等式m g×a%=ng×b%成立,加入水的质量为ng-mg。
6.在溶液中发生化学反应时的有关溶质的质量分数的综合计算;即有关溶质的质量分数的计算和有关化学方程式的计算的综合性计算。特别是,在计算反应后溶液中某溶质的质量分数时,需要注意的是:①如果某溶质反应前有,反应生成物中也有,并且反应后的溶液为该溶质的不饱和溶液,那么该溶质的质量应该是原来的质量与反应生成的质量(根据化学方程式计算)之和;反应后溶液的质量可以根据质量守恒定律来计算,即反应后溶液的质量=反应前各组份的质量之和-气体的质量-沉淀(或杂质)的质量;然后将所求的两个质量相除,再乘以100%,就可求得反应后溶液中该溶质的质量分数了。②如果反应后的溶液已是某溶质的饱和溶液(此时,会给其溶解度或有关信息),那么判定饱和后,就可根据所给的溶解度来计算该溶质的质量分数了。
【命题方向】
该考点的命题方向主要是通过设置相关的实验、问题情景或图表信息等,来考查学生对有关溶质质量分数的简单计算的理解和掌握情况,以及对溶质的质量分数及其与溶解度的关系等相关问题的分析、推断、计算的能力和对知识的迁移能力。并且,经常将其与“有关化学方程式的计算”、“固体溶解度的概念、意义”、“固体溶解度曲线及其使用”、“有关化学方程式的计算”、“质量守恒定律”等关联起来考查。当然,有时也单独考查之。题型有选择题、填空题、计算题;并且,经常以计算题或计算型的填空题的形式出现。中考重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力,对溶质的质量分数及其有关计算,固体溶解度的概念、意义,固体溶解度曲线及其使用,质量守恒定律等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来解决实际问题的能力等。特别是,对溶质的质量分数及其有关计算,固体溶解度概念、意义,固体溶解度曲线及其使用,有关化学方程式的计算和质量守恒定律的综合考查,是近几年中考的重中之重。
考点一 考查溶质的质量分数公式的灵活运用
溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。溶液中溶质的质量分数可以用下式计算:
由公式可以看出,溶质质量分数的大小由溶质质量和溶液质量决定,或者说溶质质量分数的大小由溶质质量和溶剂质量决定,在溶质质量不变的情况下,溶剂越多,溶质质量分数则越小。
例1.制作“叶脉书签”需要lOOg溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液。
请问:
(I)配制时需要氢氧化钠固体的质量是 g.水的质量是 g;
(2)若用20%的氢氧化钠溶液和水配制,需要20%的氢氧化钠溶液质量是 g。
[解析] 本题考查溶质质量分数的计算及溶液的配制,考查学生阳有关溶液的基本计算的能力。根据溶质质量分数=,可推得溶质质量=溶液质量╳溶质质量分数,溶剂质量=溶液质量-溶质质量,将上述数据代入即可解得氢氧化钠固体的质量与水的质量;根据稀释过程中,溶质质量不变,设需要20%的氢氧化钠溶液的质量为x,列等式l00g╳10%=20%x,或,即可解得x=50g。
[答案] (1)10 90 (2)50
考点二 考查溶质的质量分数与溶解度的关系
在运用公式计算溶质质量分数时,要注意只有已溶解的物质才能看作溶质,未溶解的物质不能用于计算。在大多数情况下,溶质质量分数的“最大值”受溶解度制约。
例2.下表是氯化铵在不同温度时的溶解度
温度/℃ 20 40 60 80
溶解度/g 40 50 58 68
据此数据,判断下列说法正确的是( )
A.20℃时,氯化铵饱和溶液中氯化铵的质量分数是25%
B.20℃时,70g氯化铵的饱和溶液升温至40℃得到不饱和溶液
C.40℃时,75g氯化铵的饱和溶液中加入25g水后氯化铵的质量分数为30%
D.80℃时,84g的氯化铵饱和溶液降温至60℃时有5g氯化铵析出
[解析] 20℃时,氯化铵饱和溶液中氯化铵的质量分数是=28.57%,A错;氯化铵的溶解度随温度的升高而增大,20℃时,70g氯化铵的饱和溶液升温至40℃,溶液由饱和变成了不饱和溶液,B正确;40℃时50g的氯化铵可形成150g饱和溶液,则75g氯化铵的饱和溶液中所含溶质的质量为25g,加入25克水后氯化铵的质量分数是=25 %,C错;80℃时,84g的氯化铵饱和溶液中含氯化铵34g含水50g,60℃时氯化铵的溶解度为58 g,50 g水中最多溶解氯化铵29g,析出晶体的质量为34g-29g=5g,D正确。
[答案] BD
考点三 考查关于溶液稀释或增浓的计算
因为溶液稀释前后,溶质的质量不变,所以若设浓溶液质量为A g,溶质的质量分数为a%,加水稀释成溶质的质量分数为b%的稀溶液Bg,则A g×a%=Bg×b%(其中B=A+m水)
例3.将50g20%氯化钾溶液稀释到200g,稀释后所得溶液中溶质的质量分数是( )
A.1% B.5% C.10% D.20%
[解析] 本题考查有关溶质的质量分数的计算。计算的关键是知道溶质的质量分数= × 100%= × 100%,题目中稀释后所得溶液中溶质的质量为:50g ×20%=10g,溶液的质量为:200g,则溶质的质量分数为:
[答案] B
考点四 考查溶液配制的实验
配制溶质质量分数一定的溶液,一般按以下三个步骤进行:①计算 ②称量 ③溶解,实验所用仪器、实验结果分析等都是中考化学的常考内容。
例4.制作“叶脉书签”需要配制100g12%的NaOH溶液(设水的密度为1g/mL)。下列操作正确的是
A.称量前调节天平平衡时发现指针向右偏转,可调节游码
B.在左右托盘上垫滤纸称取12.0gNaOH固体
C.将准确称取的NaOH固体直接倒入装有水的量筒中溶解
D.选用100mL量筒量取88.0mL的水
[解析] 称量前调节天平平衡时发现指针向右偏转说明天平没有平衡,应将右边的螺母向里调,而不能调节游码,故A错;NaOH固体易潮解,称量时应放在玻璃器皿里(如小烧杯中)称量,而不能放在滤纸上故B错;量筒不能用来溶解药品,应放在烧杯中,故C错。
[答案] D
【解题方法点拨】
解答这类题目时,首先,要熟记和理解溶质的质量分数及其有关计算方法,固体溶解度的概念、意义,固体溶解度曲线及其使用,有关化学方程式的计算方法,以及质量守恒定律解等相关知识;然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,细致地阅读、分析题意等,联系着生活实际,细心地进行探究、推理,最后,按照题目的要求,认真地进行选择或解答即可。
爱心提示:在有关溶质的质量分数的计算和有关化学方程式的计算的综合性计算时,需要特别注意的是:
1.化学方程式中化学式下面所对应的物质质量不能直接写成溶液质量,一定要写参加化学反应的溶质实际质量。
2.若已知溶液的体积或求溶液的体积,要用m=ρV这个公式进行换算。
3.计算过程中,单位一定要统一。