溶液组成的表示方法
知识要点:
1.掌握一种溶液组成的表示方法——溶质的质量分数。
2.掌握溶液质量、体积、密度、溶质的质量分数之间的计算。
3.掌握溶液稀释的计算。
知识重点:
有关溶液中溶质的质量分数的计算。
知识难点:
1.理解溶液组成的含义。
2.溶质的质量分数的计算中,涉及溶液体积时的计算。
知识详解:
一、溶液中溶质的质量分数
1.溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。
2.计算公式
溶质的质量分数= ×100%
公式中,溶液质量=溶质质量+溶剂质量,溶质质量和溶液质量的单位相同,一般为克(g)。
溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数
3.含义:
描述任意状态下溶液中溶质所占整个溶液的比例是多少。
4.在一定温度下,饱和溶液中溶质的质量分数为a%与溶解度(Sg)换算关系式:
A.由溶解度计算饱和溶液中溶质质量分数时,可用下式:
B.由饱和溶液溶质的质量分数计算溶解度时,可用下式:
二、关于溶质质量分数的计算
稀释定律:
溶液稀释或混合前后溶质质量不变。
1.设某溶液为Ag,溶质的质量分数为a%,稀释后溶质的质量分数为b%的溶液Bg,则得出:A×a%=B×b%
2.设某溶液为Ag,溶质的质量分数为a%,加入或减少下列物质后,溶质的质量分数为b%的四种不同情况:
A.若加入xg水,则有A×a%=(A+x)×b%
B.若蒸发出xg水(无晶体析出),则有A×a%=(A—x)×b%
C.若加入xg与原溶液相同的溶质(无晶体析出);则有:A×a%+x=(A+x)×b%
D.若加入Cg溶质的质量分数为c%的同一溶质的溶液,则:A×a%+C×c%=(A十C)×b%
3.溶液质量、体积、密度、溶质的质量分数之间的计算
溶液的量用体积表示时,溶液的质量与体积间换算通过密度来进行。
溶液质量(g)=溶液体积(mL)×溶液密度(g/cm3)
溶质质量(g)=溶液质量(g)×溶质的质量分数=溶液体积(mL)×溶液密度(g/cm3)×溶质的质量分数
特别指出:
密度是指溶液密度,不是溶质的密度。
4.溶质的质量分数是指溶质在不超过溶解度范围内溶液组成量的关系。
例如:
20℃时NaCl的溶解度为36g,在此温度下,将180gNaCl加入到400g水中,充分搅拌后求所得溶液溶质的质量分数。此题首先考虑20℃时,180gNaCl是否全部溶解于400g水中,如果不能全部溶解,则溶质不是180g,溶液质量也不是(180+400)g,因在20℃时,400g水中最多溶解144g NaCl,故其质量分数 为: ,而不是: 。
三、比较:
溶液中溶质的质量分数是表示溶液浓度的一种方法,要注意区分溶质质量分数与溶解度。
1.概念:
在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。
2.讨论的溶液的情况不同
溶解度讨论的是饱和溶液,而溶质质量分数的讨论则没有这种限制,只要是溶液,都会有对应的溶质的质量分数。
3.溶解度和质量分数的关系
当在一定温度下,溶液达到饱和时,可用溶解度计算此饱和溶液的溶质质量分数,在某温度下,某溶液达到饱和,不管溶液的量有多少,它的溶质质量分数是个定值。
[典例剖析]
例1、将50克氯化钠溶液蒸干,得12克氯化钠固体,试确定原溶液中氯化钠的质量分数。
解:
氯化钠是溶质,溶液为50克,
×100%=24%
答:
这种氯化钠溶液中氯化钠的质量分数为24%。
例2、20℃时NaCl的溶解度是36克,求20℃时氯化钠饱和溶液中溶质的质量分数。
解:
根据溶解度的定义可知:
溶质 溶剂 饱和溶液
20℃时36克 100克 (100+36)克
知识要点:
1.掌握一种溶液组成的表示方法——溶质的质量分数。
2.掌握溶液质量、体积、密度、溶质的质量分数之间的计算。
3.掌握溶液稀释的计算。
知识重点:
有关溶液中溶质的质量分数的计算。
知识难点:
1.理解溶液组成的含义。
2.溶质的质量分数的计算中,涉及溶液体积时的计算。
知识详解:
一、溶液中溶质的质量分数
1.溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。
2.计算公式
溶质的质量分数= ×100%
公式中,溶液质量=溶质质量+溶剂质量,溶质质量和溶液质量的单位相同,一般为克(g)。
溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数
3.含义:
描述任意状态下溶液中溶质所占整个溶液的比例是多少。
4.在一定温度下,饱和溶液中溶质的质量分数为a%与溶解度(Sg)换算关系式:
A.由溶解度计算饱和溶液中溶质质量分数时,可用下式:
B.由饱和溶液溶质的质量分数计算溶解度时,可用下式:
二、关于溶质质量分数的计算
稀释定律:
溶液稀释或混合前后溶质质量不变。
1.设某溶液为Ag,溶质的质量分数为a%,稀释后溶质的质量分数为b%的溶液Bg,则得出:A×a%=B×b%
2.设某溶液为Ag,溶质的质量分数为a%,加入或减少下列物质后,溶质的质量分数为b%的四种不同情况:
A.若加入xg水,则有A×a%=(A+x)×b%
B.若蒸发出xg水(无晶体析出),则有A×a%=(A—x)×b%
C.若加入xg与原溶液相同的溶质(无晶体析出);则有:A×a%+x=(A+x)×b%
D.若加入Cg溶质的质量分数为c%的同一溶质的溶液,则:A×a%+C×c%=(A十C)×b%
3.溶液质量、体积、密度、溶质的质量分数之间的计算
溶液的量用体积表示时,溶液的质量与体积间换算通过密度来进行。
溶液质量(g)=溶液体积(mL)×溶液密度(g/cm3)
溶质质量(g)=溶液质量(g)×溶质的质量分数=溶液体积(mL)×溶液密度(g/cm3)×溶质的质量分数
特别指出:
密度是指溶液密度,不是溶质的密度。
4.溶质的质量分数是指溶质在不超过溶解度范围内溶液组成量的关系。
例如:
20℃时NaCl的溶解度为36g,在此温度下,将180gNaCl加入到400g水中,充分搅拌后求所得溶液溶质的质量分数。此题首先考虑20℃时,180gNaCl是否全部溶解于400g水中,如果不能全部溶解,则溶质不是180g,溶液质量也不是(180+400)g,因在20℃时,400g水中最多溶解144g NaCl,故其质量分数 为: ,而不是: 。
三、比较:
溶液中溶质的质量分数是表示溶液浓度的一种方法,要注意区分溶质质量分数与溶解度。
1.概念:
在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。
2.讨论的溶液的情况不同
溶解度讨论的是饱和溶液,而溶质质量分数的讨论则没有这种限制,只要是溶液,都会有对应的溶质的质量分数。
3.溶解度和质量分数的关系
当在一定温度下,溶液达到饱和时,可用溶解度计算此饱和溶液的溶质质量分数,在某温度下,某溶液达到饱和,不管溶液的量有多少,它的溶质质量分数是个定值。
[典例剖析]
例1、将50克氯化钠溶液蒸干,得12克氯化钠固体,试确定原溶液中氯化钠的质量分数。
解:
氯化钠是溶质,溶液为50克,
×100%=24%
答:
这种氯化钠溶液中氯化钠的质量分数为24%。
例2、20℃时NaCl的溶解度是36克,求20℃时氯化钠饱和溶液中溶质的质量分数。
解:
根据溶解度的定义可知:
溶质 溶剂 饱和溶液
20℃时36克 100克 (100+36)克