一、溶質質量分數的表示

【實驗9-5】在三支試管中各加入10mL水，然后分別加入約0.5g、1g、2g無水硫酸銅，攪拌使其溶解，觀察比較三種溶液的顏色。根據顏色判斷濃稀。

結論：①對于有顏色的溶液來說，可以根據顏色的深淺區分溶液的濃與稀，顏色越深，溶液越濃。

②相同質量的溶劑中，所溶的溶質越多，溶液越濃。

③溶質與溶液的質量比越大，溶液越濃。

對于沒有顏色的溶液，無法根據顏色判斷溶液的濃與稀。而且有時候，僅知道溶液的濃與稀是不夠的，還必須準確知道溶液的組成。

表示溶液組成的方法有很多，常用溶質的質量分數來表示。

1.概念：溶液中溶質的質量分數是溶質質量與溶液質量之比。

2.表達式：

溶液質量=溶質質量+溶劑質量

3.說明：

(1)溶質的質量分數一般用百分數表示。

(2)溶質的質量分數的數學表達式中，溶質質量與溶液質量的單位必須統一。

(3)溶質的質量分數越大，溶液越濃。已知公式中三個量中的任意兩個量，可通過變形公式，求出第三個量。如：

溶液質量=溶質質量÷溶質的質量分數

溶質質量=溶液質量×溶質的質量分數

狀元筆記

在計算溶液中溶質的質量分數時應注意：

(1)溶質質量是指形成溶液的那部分溶質，沒有進入溶液的溶質不在考慮范圍之內。

(2)溶液質量是該溶液中溶劑質量與全部溶解的溶質質量(可以是一種或幾種溶質)的和。

(4)若告訴溶液體積時，要換算成質量，換算公式為：

m=ρ×V，即質量=密度×體積。

(5)溶質的質量分數、溶質質量、溶劑質量、溶液質量四者之間的關系：

【示例】對“10%的食鹽溶液”含義的解釋錯誤的是()

A.100g水中溶解了10g食鹽

B.100g食鹽溶液溶解有10g食鹽

C.將10g食鹽溶解于90g水中所得的溶液

D.將食鹽與水按1∶9的質量比配成的溶液

解析：“10%”的含義是指100份質量的食鹽溶液中含有10份質量的食鹽，10g食鹽溶解于90g水中得到的溶液為100g。

答案：A

【示例】500g質量分數為10%的葡萄糖溶液里，含有葡萄糖_________g，含有水_________g;若從中取走250g葡萄糖溶液，剩余溶液中含有葡萄糖_________g，含水_________g，溶質的質量分數為_________。

解析：500g10%的葡萄糖溶液中溶質質量為500g×10%=50g，溶劑質量為500g-50g=450g。由于溶液具有均一性，取走250g溶液后，剩余溶液與原溶液溶質質量分數相同，溶劑、溶質各為原來的一半。

答案

504502522510%

二、溶液的稀釋

使溶液的溶質質量分數減小的方法有：①加入溶劑，此方法遵循的等量關系是：稀釋前溶質的質量=稀釋后溶質的質量。②加入低濃度的溶液，其等量關系為：原溶液的質量+低濃度溶液的質量=混合后溶液的質量，原溶液中溶質的質量+低濃度溶液中溶質的質量=混合后溶液中溶質的質量。

溶液的質量可以通過溶液的體積和密度進行計算。

溶液的質量(g)=溶液的體積(cm3)×溶液的密度(g?cm-3)

狀元筆記

兩種不同濃度的溶液混合，混合后溶液的體積不等于二者的體積之和，但混合后溶液的質量一定等于二者的質量之和。

【示例】將50g質量分數為20%的硝酸鉀溶液加水稀釋到200g，稀釋后所得溶液中溶質的質量分數是多少?需加水的質量是多少?

解析：溶液稀釋前后溶質的質量不變。

設稀釋后所得溶液中溶質的質量分數為x。

則50g×20%=200g×x，解得x=5%。

需加水的質量為200g-50g=150g

答案5%150g

三、溶液的配制

1.用固體和水配制溶液

如用食鹽和水配制50g5%的氯化鈉溶液。

(1)實驗步驟：

①計算：按配制需要求出所需溶質和溶劑的量(固體求出質量、液體求出體積)。

需要氯化鈉的質量：50g×5%=2.5g

需要水的質量：50g-2.5g=47.5g

需要水的體積：47.5g÷1g?cm-3=47.5mL

②稱量：稱量是指用天平稱出固體的質量，用量筒量取液體的體積。

用天平稱出2.5g氯化鈉，用50mL量筒量取47.5mL水。

③溶解：將溶質和溶劑在燒杯中混合，攪拌至充分溶解即可。

將2.5g氯化鈉和47.5mL水倒入燒杯中，用玻璃棒攪拌至溶解。

④裝瓶保存：在試劑瓶的標簽上寫明藥品的名稱和溶質的質量分數。如下圖

(2)實驗儀器：

托盤天平、量筒、燒杯、玻璃棒、藥匙、膠頭滴管。

狀元筆記

在做化學實驗時，固體一般用天平稱質量，液體一般用量筒量體積。求液體體積的公式是：體積=質量÷密度。注意單位的統一。

2.用濃溶液配制稀溶液

如用溶質的質量分數為37%，密度為1.18g?cm-3的濃鹽酸，配制50g溶質的質量分數為5%的稀鹽酸。

(1)實驗步驟：

①計算：按配制需要求出所需濃鹽酸的質量、體積以及所需水的質量、體積。

設需要濃鹽酸的質量為x

37%x=50g×5%

x=6.76g

則需要水的質量為50g-6.75g=43.25g

濃鹽酸的體積為6.76g÷1.18g?cm-3≈5.7mL

水的體積為43.25g÷1g?cm-3=43.25mL≈43.3mL

②量取：用合適的量筒量取兩種液體的體積。

用10mL的量筒量取5.7mL37%的濃鹽酸，用50mL的量筒量取43.3mL水。

③配制：將兩種液體混合均勻，即得要求的溶液。

將量取的濃鹽酸和水分別倒入燒杯中，用玻璃棒攪拌均勻。

所用儀器：量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒。

④裝瓶保存：在試劑瓶的標簽上寫明藥品的名稱和溶質的質量分數。

3.實驗注意的問題

(1)稱量固體時，砝碼應放在右盤，物體應放在左盤。若左右顛倒(1克以下用游碼)，則實際所取固體質量=砝碼質量-游碼質量。實際稱量的物質的質量比要求的少了，配制的溶液變稀了。

(2)要用合適的量筒量取液體體積，讀數時應平視凹液面最低處。若俯視讀數，則讀數偏大，量取液體的體積少了;若仰視讀數，則讀數偏小，量取液體的體積多了。

4.誤差分析

(1)所配溶液中溶質的質量分數偏大

①溶質的質量偏大：稱量固體溶質質量偏多或量取濃溶液時仰視讀數。

②溶劑質量偏少：用量筒量取水時，讀數時俯視液面;或水量好后，向燒杯中傾倒時有液體灑落。

(2)所配溶液中溶質的質量分數偏小

①溶質質量偏少：稱量固體溶質質量偏少;所用固體溶質不純、不干燥或已潮解;稱量時“左碼右物”并使用游碼;量取濃溶液時俯視讀數。

②溶劑質量偏多：量取水時仰視讀數;燒杯內有殘留的水。

狀元筆記

天平和量筒是配制溶液時兩種重要的儀器，一定要熟練掌握，規范操作，減小誤差產生。

【示例】配制一定溶質的質量分數的氯化鈉溶液的一些操作步驟見下圖。正確的操作順序是()

A.④⑤①②③B.①②③④⑤C.③④①②⑤D.②①④③⑤

解析：配制的步驟是：計算、稱量、溶解，先稱量后溶解。

答案：A

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