一、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表示

【實(shí)驗(yàn)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(wú)水硫酸銅，攪拌使其溶解，觀察比較三種溶液的顏色。根據(jù)顏色判斷濃稀。

結(jié)論：①對(duì)于有顏色的溶液來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)顏色的深淺區(qū)分溶液的濃與稀，顏色越深，溶液越濃。

②相同質(zhì)量的溶劑中，所溶的溶質(zhì)越多，溶液越濃。

③溶質(zhì)與溶液的質(zhì)量比越大，溶液越濃。

對(duì)于沒(méi)有顏色的溶液，無(wú)法根據(jù)顏色判斷溶液的濃與稀。而且有時(shí)候，僅知道溶液的濃與稀是不夠的，還必須準(zhǔn)確知道溶液的組成。

表示溶液組成的方法有很多，常用溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)來(lái)表示。

1.概念：溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是溶質(zhì)質(zhì)量與溶液質(zhì)量之比。

2.表達(dá)式：

溶液質(zhì)量=溶質(zhì)質(zhì)量+溶劑質(zhì)量

3.說(shuō)明：

(1)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般用百分?jǐn)?shù)表示。

(2)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式中，溶質(zhì)質(zhì)量與溶液質(zhì)量的單位必須統(tǒng)一。

(3)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，溶液越濃。已知公式中三個(gè)量中的任意兩個(gè)量，可通過(guò)變形公式，求出第三個(gè)量。如：

溶液質(zhì)量=溶質(zhì)質(zhì)量÷溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

溶質(zhì)質(zhì)量=溶液質(zhì)量×溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

狀元筆記

在計(jì)算溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)應(yīng)注意：

(1)溶質(zhì)質(zhì)量是指形成溶液的那部分溶質(zhì)，沒(méi)有進(jìn)入溶液的溶質(zhì)不在考慮范圍之內(nèi)。

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

(4)若告訴溶液體積時(shí)，要換算成質(zhì)量，換算公式為：

m=ρ×V，即質(zhì)量=密度×體積。

(5)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶質(zhì)質(zhì)量、溶劑質(zhì)量、溶液質(zhì)量四者之間的關(guān)系：

【示例】對(duì)“10%的食鹽溶液”含義的解釋錯(cuò)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(zhì)量比配成的溶液

解析：“10%”的含義是指100份質(zhì)量的食鹽溶液中含有10份質(zhì)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(zhì)量分?jǐn)?shù)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(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________。

解析：500g10%的葡萄糖溶液中溶質(zhì)質(zhì)量為500g×10%=50g，溶劑質(zhì)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(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，溶劑、溶質(zhì)各為原來(lái)的一半。

答案

504502522510%

二、溶液的稀釋

使溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小的方法有：①加入溶劑，此方法遵循的等量關(guān)系是：稀釋前溶質(zhì)的質(zhì)量=稀釋后溶質(zhì)的質(zhì)量。②加入低濃度的溶液，其等量關(guān)系為：原溶液的質(zhì)量+低濃度溶液的質(zhì)量=混合后溶液的質(zhì)量，原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量+低濃度溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量=混合后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量。

溶液的質(zhì)量可以通過(guò)溶液的體積和密度進(jìn)行計(jì)算。

溶液的質(zhì)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(zhì)量一定等于二者的質(zhì)量之和。

【示例】將50g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的硝酸鉀溶液加水稀釋到200g，稀釋后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?需加水的質(zhì)量是多少?

解析：溶液稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變。

設(shè)稀釋后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x。

則50g×20%=200g×x，解得x=5%。

需加水的質(zhì)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(shí)驗(yàn)步驟：

①計(jì)算：按配制需要求出所需溶質(zhì)和溶劑的量(固體求出質(zhì)量、液體求出體積)。

需要氯化鈉的質(zhì)量：50g×5%=2.5g

需要水的質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(biāo)簽上寫明藥品的名稱和溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。如下圖

(2)實(shí)驗(yàn)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(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，固體一般用天平稱質(zhì)量，液體一般用量筒量體積。求液體體積的公式是：體積=質(zhì)量÷密度。注意單位的統(tǒng)一。

2.用濃溶液配制稀溶液

如用溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%，密度為1.18g?cm-3的濃鹽酸，配制50g溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的稀鹽酸。

(1)實(shí)驗(yàn)步驟：

①計(jì)算：按配制需要求出所需濃鹽酸的質(zhì)量、體積以及所需水的質(zhì)量、體積。

設(shè)需要濃鹽酸的質(zhì)量為x

37%x=50g×5%

x=6.76g

則需要水的質(zhì)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(biāo)簽上寫明藥品的名稱和溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

3.實(shí)驗(yàn)注意的問(wèn)題

(1)稱量固體時(shí)，砝碼應(yīng)放在右盤，物體應(yīng)放在左盤。若左右顛倒(1克以下用游碼)，則實(shí)際所取固體質(zhì)量=砝碼質(zhì)量-游碼質(zhì)量。實(shí)際稱量的物質(zhì)的質(zhì)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(shù)時(shí)應(yīng)平視凹液面最低處。若俯視讀數(shù)，則讀數(shù)偏大，量取液體的體積少了;若仰視讀數(shù)，則讀數(shù)偏小，量取液體的體積多了。

4.誤差分析

(1)所配溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大

①溶質(zhì)的質(zhì)量偏大：稱量固體溶質(zhì)質(zhì)量偏多或量取濃溶液時(shí)仰視讀數(shù)。

②溶劑質(zhì)量偏少：用量筒量取水時(shí)，讀數(shù)時(shí)俯視液面;或水量好后，向燒杯中傾倒時(shí)有液體灑落。

(2)所配溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小

①溶質(zhì)質(zhì)量偏少：稱量固體溶質(zhì)質(zhì)量偏少;所用固體溶質(zhì)不純、不干燥或已潮解;稱量時(shí)“左碼右物”并使用游碼;量取濃溶液時(shí)俯視讀數(shù)。

②溶劑質(zhì)量偏多：量取水時(shí)仰視讀數(shù);燒杯內(nèi)有殘留的水。

狀元筆記

天平和量筒是配制溶液時(shí)兩種重要的儀器，一定要熟練掌握，規(guī)范操作，減小誤差產(chǎn)生。

【示例】配制一定溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氯化鈉溶液的一些操作步驟見(jiàn)下圖。正確的操作順序是()

A.④⑤①②③B.①②③④⑤C.③④①②⑤D.②①④③⑤

解析：配制的步驟是：計(jì)算、稱量、溶解，先稱量后溶解。

答案：A

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