溶质的质量分数
溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量的比值。溶液中溶质的质量分数可由下式计算:
溶质质量分数=溶质质量/溶液质量× 100%
需要注意的是:
①溶质的质量分数只表示溶质质量与溶液质量的比值,不代表具体的溶液质量和溶质质量。
②溶质的质量分数一般用百分数表示。
③溶质质量分数计算公式中溶质质量和溶液质量的单位必须统一。
④计算公式中的溶质质量是指溶解溶质的质量,未溶解溶质的质量无法统计。
饱和溶液、不饱和溶液与溶质质量分数的关系
①浓溶液中溶质的质量分数大,但不一定是饱和溶液,稀溶液中溶质的质量分数小,但不一定是不饱和溶液。
②对于溶质和溶剂相同的溶液,在相同的条件下(相同的温度和压力),饱和溶液总是比不饱和溶液浓,即溶质的质量分数较大。
溶质质量分数与溶解度的区别和联系
溶解度用来表示在一定温度下,物质在溶剂中的溶解度。溶质的质量分数用来表示溶液的组成。
配制一定质量和一定溶质质量分数的溶液。
实验目的:
①练习配制50g溶质质量分数为5%的蔗糖溶液。
②加深对溶质质量分数概念的理解。
实验用品:
托盘、烧杯、玻璃棒、药勺、量筒(10mL、100mL)、蔗糖。
实验步骤:
①计算
根据溶质质量分数公式,配制50g溶质质量分数为5%的蔗糖溶液的要求计算如下:ⅰ蔗糖质量:50g× 5% = 2.5g,ⅱ水质量:50g×5%=2.5g = 47.5g。
②称重(测量)
用托盘天平称取2.5g蔗糖,倒入烧杯中,视水的密度约为1g/cm3,用量筒量取47.5mL水。(思考:为什么不用10mL的量筒?如果用10mL的量筒,需要5次才能得到所需的水量,误差较大)
③溶解
将量好的水倒入盛有蔗糖的烧杯中,用玻璃棒搅拌以加速蔗糖的溶解。
④储存
将配制好的溶液装入试剂瓶,盖上软木塞并贴上标签,放入试剂室。
溶液稀释或浓度的计算
①溶液稀释的计算
因为溶液稀释前后溶质质量不变,若浓缩液质量为Ag,溶质质量分数为A%,加水稀释成溶质质量分数为B%的溶液Bg,则Ag× A% = BG× B%(其中B = a+m水)。
②溶液增稠的计算(无溶质沉淀)
溶液增稠通常有几种情况:
A.向原始溶液中添加溶质:
因为在溶液中加入溶质前后,溶剂的质量保持不变。加入溶质后,溶液中溶质的质量=原溶液中溶质的质量+加入溶质的质量,而溶液的质量=原溶液的质量+加入溶质的质量。所以,如果原溶液的质量为Ag,溶质的质量分数为a%,加入溶质Bg后,就变成了溶质的质量分数为B%的溶液,那么Ag× A%+BG = (Ag+BG )× B%。
b .蒸发原溶液,除去部分溶剂
因为溶液蒸发溶剂前后,溶质的质量不变。因此,如果原液质量为Ag,溶质质量分数为a%,Bg水蒸发后溶质质量分数为b%的溶液,则:Ag× A% = (Ag-BG )× B%。
C.与浓缩液混合
因为混合溶液的总质量等于两种混合组分溶液的质量之和,所以混合溶液中的溶质质量等于两种混合组分的溶质质量之和。因此,若原液质量为Ag,溶质质量分数为A%,浓缩液质量分数为Bg,溶质质量分数为B%,两种溶液混合后得到溶质质量分数为c%的溶液,则:Ag× A%+BG× B% = (Ag+BG )× C%。
关于溶质质量分数在化学方程式计算中的应用
解决这类问题时要注意:
(1)化学方程式下,对应的物质质量不能直接写溶液质量,而是参与化学反应的溶质的实际质量。
(2)如果溶液的体积是已知的或计算出来的,应使用公式m = ρ v进行换算。
③单位要统一。
b%=(Ag+Bg)×c%。
关于溶液中溶质质量分数计算的具体信息
(1)如果溶质完全溶于水,不与水发生化学反应,直接用上述计算公式进行计算。
②如果溶质不与水反应,但没有完全溶解,那么只计算溶解部分的溶质质量,未溶解部分不能参与计算。
③如果溶质溶于水时与水反应,溶液中的溶质就是反应后的产物。
④如果溶质是结晶水合物,溶质溶于水后的质量将不包括结晶水的质量。因为当结晶水合物溶于水时,结晶水转化为溶液中的溶剂。
⑤关于酸、碱、盐溶液之间的1 ~ 2个化学反应,计算反应后的溶液-溶质质量分数。首先要明确生成的溶液中溶质是什么,然后通过化学反应计算出溶质质量,(溶质质量通常由几部分组成),最后分析各量之间的关系求出溶液的总质量,再利用公式计算出反应后溶液中溶质的质量分数。
⑥给定溶液中某一元素的质量分数或溶液中某一离子与水分子的数比,计算溶质的质量分数。例如,在NaCl溶液中,Na+:H2O(数)= 1: 100,计算NaCl的质量分数。