1、初中化学溶质溶液计算题要看算什么,要抓住守恒的物理量,例如蒸发前后溶质的质量,温度改变前后溶剂质量不变等等,对于化学的计算,要学会简化一下,不能搞得太复杂,搞清楚自所要的物理量,再通过条件求解。1. 例在 20时,把 25 克蓝矾(CuSO45H2O )溶解在 71 克水中,恰好形成饱和硫酸铜溶液,计算 20时 CuSO4 的溶解度。 分析蓝矾溶于水中形成硫酸铜饱和溶液,在该饱和溶液中,溶质是 CuSO4,溶剂是 H2O。蓝矾是带有 5个结晶水的硫酸铜,在本题中计算溶质 CuSO4 的质量时,要把含水晶体 CuSO45H2O 的质量换算为无水CuSO4 的质量;在计算溶剂的质量时,又要加上 2
2、5 克 CuSO45H2O 中含有的结晶水的质量。 解在该饱和硫酸铜溶液中溶质 CuSO4 的质量是: 溶剂的质量是: 在 20时 CuSO4 的溶解度是: 答:20时 CuSO4 的溶解度是 20 克。 质量百分比浓度的计算 依据质量百分比浓度的定义,计算溶液的质量百分比浓度,可以应用下列换算式: 计算质量百分比浓度还要应用下面的公式: 溶液的质量=溶质的质量+ 溶剂的质量 当已知溶液的密度 d 和体积 V,计算溶液、溶质的质量,还可以应用下面的公式: 溶液的质量(克)=溶液密度 d(克/ 厘米 3)V (厘米 3) 溶质的质量(克)=d(克/厘米 3)V (厘米 3)质量百分比浓度 关于溶
3、液质量百分比浓度的计算,主要有以下三种基本类型: 已知溶质和溶剂的质量,计算溶液的质量百分比浓度 2.例把 2 克固体 NaOH 溶解在 18 克水中,计算所得溶液的质量百分比浓度。分析在该 NaOH 溶液中,溶质的质量是 2 克,溶剂的质量是 18 克,溶液的质量是: 2 克+18 克=20 克 氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为: 解答:该 NaOH 溶液质量百分比浓度是 10%。 已知溶液的质量百分比浓度,计算溶质和溶剂的质量 例欲配制质量百分比浓度为 2%AgNO3 溶液 500 克,应称取 AgNO3 多少克?加入水多少毫升? 分析用 AgNO3 溶液的质量乘以质量百分比浓度,便可得到溶
4、质 AgNO3 的质量;用 AgNO3 溶液的质量减去 AgNO3 溶质的质量,便可得到应加入水的质量;用水的质量除以水的密度,便可计算出加入水的体积。 解应当称取 AgNO3 的质量为: 500 克2%=10 克 应当加入水的质量为: 500 克-10 克=490 克 加入水的体积为: 490 克1 克/毫升 =490 毫升 答:配制 2%AgNO3 溶液 500 克应称取 AgNO310 克,加入水 490 毫升。 关于溶液稀释的计算 例配制质量百分比浓度为 20%,溶液密度为 1.14 克/ 厘米 3,体积为 500 毫升的稀硫酸,需要量取质量百分比浓度为 98%,密度为 1.84 克/
5、 厘米 3 的浓硫酸多少毫升? 分析溶液在稀释过程中,溶液的体积和浓度都会发生变化,溶液中所含溶质的质量却始终保持不变。即 原溶液中所含溶质的质量=稀释后溶液中所含溶质的质量 运用这一规律,各种类型的溶液稀释计算,均可正确求解。 解设量取 V 毫升的浓硫酸,则浓硫酸中所含溶质的质量为: V1.8498% 稀硫酸溶液中所含溶质的质量为: 5001.1420% 按照溶液稀释过程中溶质质量保持不变,可以列出下列等式: V1.8498%=5001.1420% V=63.22(毫升) 所需水的质量为: 500-63.221.84=383.67(克) 所需水的体积为: 注意进行溶液稀释(或混合)计算时,溶
6、液与溶剂(或另一溶液)的质量可以相加,其体积不能相加。 答:需要量取浓硫酸 63.22 毫升,量取水 383.67 毫升。 溶解度与质量百分比浓度的换算 溶解度是表示一定温度下的饱和溶液里溶剂质量与溶质质量的关系;质量百分比浓度是表示任何溶液(饱和溶液或不饱和溶液)里溶液质量与溶质质量的关系。溶解度与质量百分比浓度的换算,是对一定温度下的饱和溶液而言,溶解度的分母是溶剂质量,质量百分比浓度的分母是溶液质量。 已知溶解度计算质量百分比浓度 例在 30时,CuSO4 的溶解度是 25 克,计算该温度下硫酸铜饱和溶液的质量百分比浓度是多少? 分析30时 CuSO4 的溶解度是 25 克,说明在 10
7、0 克水中溶解 25 克 CuSO4 时,可以形成该温度下硫酸铜饱和溶液。根据溶质 CuSO4 的质量是 25 克,溶液质量是 125 克,便可计算出硫酸铜饱和溶液的质量百分比浓度。 解 答:30时 CuSO4 饱和溶液的质量百分比浓度是 20%。 已知饱和溶液的质量百分比浓度计算该温度下溶质的溶解度 例在 30时硫酸铜饱和溶液的质量百分比浓度是 20%,计算该温度下 CuSO4 的溶解度是多少克? 分析从 30时硫酸铜饱和溶液的质量百分比浓度是 20%,可知当溶液质量为 100 克时,溶质质量为 20克,则溶剂的质量为: 溶剂质量=溶液质量- 溶质质量 =100 克-20 克 =80 克 知
8、道了饱和溶液里溶质的质量和溶剂的质量,便可计算出 30时 CuSO4 的溶解度。 解30时 CuSO4 的溶解度为: 答:30时 CuSO4 的溶解度是 25 克。 溶液析晶计算 正确运用溶解度和浓度概念,算出原溶液里溶质和溶剂的质量;依据题给条件,找出析出晶体后溶液里的溶质与溶剂的质量关系;把握住析晶后的溶液肯定是该物质在该温度下的饱和溶液。抓好以上三点,对于各种条件下的溶液析晶计算,都可以用简单方法求出析出晶体的质量。 饱和溶液降温析出晶体的计算 例已知 72时 KNO3 的溶解度为 140 克,18时 KNO3 的溶解度为 30 克。现有 72饱和 KNO3 溶液 48克,当冷却至 18
9、时析出晶体多少克? 分析从 72KNO3 的溶解度是 140 克,可知在 100 克水中能溶解 KNO3140 克,按照溶剂质量与溶质质量之和等于溶液质量,可知在 240 克硝酸钾饱和溶液中含有 KNO3140 克,当冷却至 18时,可以析出KNO3( 140-30)克,运用正比例关系,就可计算出 72 时 48 克 KNO3 饱和溶液冷却至 18时析出晶体的质量。 解设 72时 48 克 KNO3 饱和溶液冷却至 18时析出晶体的质量为 x 克。 x=22 克 答:冷却至 18析出晶体 22 克。 蒸发饱和溶液中水分析出晶体的计算 例已知 70时 NH4Cl 的溶解度是 60 克,若将 32
10、0 克 70的 NH4Cl 饱和溶液,加热蒸发 40 克水之后,再冷却至 70时,有多少克 NH4Cl 晶体析出? 分析在一定温度下,饱和溶液蒸发溶剂析出的晶体质量,就是被蒸发的溶剂质量所能溶解溶质达于饱和时的质量。这样,只需运用溶剂质量与溶质质量的关系,便可计算出蒸发水分析出的晶体的质量。 解设蒸发 40 克水析出 NH4Cl 晶体为 x 克 x=24 克 答:蒸发 40 克水可析出 24 克 NH4Cl 晶体。 不饱和溶液蒸发水分和降低温度的析晶计算 例今有 40时 250 克 20%KNO3 溶液,蒸发 150 克水,仍保持 40时可析出 KNO3 多少克?若降温至10时,又能析出 KN
11、O3 多少克? 分析在 250 克 20%的 KNO3 溶液中,含有溶质 KNO3 的质量为: 250 克20%=50 克 含有溶剂的质量为: 250 克-50 克=200 克 从溶解度曲线查出 40KNO3 溶解度是 64 克,10KNO3 溶解度是 20 克,由此可知 40时 20%的 KNO3溶液是不饱和溶液。对于不饱和溶液蒸发水分的析晶计算,要用原溶液里含有的溶质质量减去剩余水中溶解的溶质质量。 解在 250 克 20%的 KNO3 溶液中,含有溶质 KNO3 50 克,溶剂 200 克,蒸发 150 克水后,溶液里剩余水的质量为: 200 克-150 克=50 克 50 克水在 40
12、时可溶解 KNO3 为 x 克 x=32 克 在 40时可析出 KNO3 的质量为: 50 克-32 克=18 克 设继续降温至 10时,析出 KNO3 的质量为 y 克。 y=22 克 共析出 KNO3 的质量为: 18 克+22 克=40 克 答:250 克 20%KNO3 溶液蒸发 150 克水并冷却至 40析出 KNO318 克,继续降温至 10时又析出KNO322 克,共析出 KNO340 克。 析出含水晶体的计算 例浓度为 15%的硫酸铜溶液 500 克,在加热蒸发 300 克并冷却至 20时,可析出蓝矾晶体(CuSO45H2O)多少克?(在 20时 CuSO4 的溶解度是 20
13、克) 分析本题硫酸铜溶液中的溶质是 CuSO4,析出的晶体是 CuSO45H2O。计算析晶后溶液里含有的溶质质量时,要先把析出的含水晶体 CuSO45H2O 的质量,换算为无水晶体 CuSO4 的质量,再用原溶液里总溶质质量减去换算为无水晶体 CuSO4 的质量;在计算析晶后溶液里含有的水的质量时,又要减去析出含水晶体 CuSO45H2O 带走的结晶水的质量。 解原硫酸铜溶液里含有的溶质 CuSO4 的质量是: 500 克15%=75 克 含有的溶剂 H2O 的质量是: 500 克-75 克=425 克 当蒸发 300 克水并冷却至 20析出 CuSO45H2O 的质量为 x 克时,析晶后溶液
14、中的溶质 CuSO4 的质量是:析出 x 克 CuSO45H2O 后溶液中水的质量是: 依据析出 x 克 CuSO45H2O 后的溶液是该温度下的饱和溶液,可列出如下比例关系 x88 克 答:可析出 CuSO45H2O 88 克。(一)关于溶解度的计算的类型 1. 已知一定温度下,饱和溶液中溶质的质量和溶剂的质量。求该温度下的溶解度。 例如:把 50 克 20时的硝酸钾饱和溶液蒸干,得到 12 克硝酸钾。求 20时硝酸钾的溶解度。 解析:溶液的质量为溶质质量和溶剂质量之和,因此 50 克硝酸钾饱和溶液中含水的质量是:50 克12 克38 克 设:20时 100 克水里溶解硝酸钾达到饱和状态时所
15、溶解的质量为 x 溶质 溶剂 溶液 12g 38g 50g x 100g (x+100)g 解得 x=31.6g 答:20时硝酸钾的溶解度为 31.6 克 (1)把 20时 53.6 克氯化钾饱和溶液蒸干,得到 13.6 克氯化钾。求 20时,氯化钾的溶解度? 设:20时氯化钾的溶解度为 x 溶质 溶剂 溶液 13.6g 40g 53.6g x 100g (x+100)g 解得 x=34g 答:20时氯化钾的溶解度为 34 克 (2)20时,把 4 克氯化钠固体放入 11 克水中,恰好形成饱和溶液。求 20时,氯化钠的溶解度? 设:20时氯化钠的溶解度为 x 溶质 溶剂 溶液 4g 11g 1
16、5g x 100g (x+100)g 解得 x=36.4g 答:20时氯化钠的溶解度为 36.4 克 2. 已知某温度时物质的溶解度,求此温度下饱和溶液中的溶质或溶剂的质量。 例如:把 100 克 20时硝酸钾的饱和溶液蒸干,得到 24 克硝酸钾。则: (1)若配制 350 克 20的硝酸钾的饱和溶液,需硝酸钾和水各多少克? (2)若将 78 克硝酸钾配成 20时的饱和溶液,需水多少克? 解析:设配制 350 克 20的硝酸钾的饱和溶液,需硝酸钾和水的质量分别为 x 和 y。将 78 克硝酸钾配成20时的饱和溶液,需水质量为 z。 溶质 溶剂 溶液 24g (10024)76g 100g x y 350g 78g z (78+z)g 解得 x=84g,y=266g 解得 z=247g 总之,关于溶解度计算的关键就是将一定温度下溶液中溶质、溶剂、溶液的质量关系一一对应,列出正确的比例式求算。