第3讲溶解度溶质质量分数的计算（讲义）（5考点4题型）

第3讲溶解度溶质质量分数的计算TOC\o"13"\h\z\u考点一、溶解度 1考点二、溶解度曲线及其应用 2考点三、溶质的质量分数 2考点四、溶解度与溶质的质量分数的比较 3考点五、有关溶质的质量分数的计算 3TOC\o"44"\h\z\u题型1溶解度的意义与计算 4题型2溶解度曲线的意义 6题型3溶质质量分数与溶解度的联系 10题型4溶质质量分数计算与溶液配制 13考点一、溶解度1．溶解度：在一定的温度下，某物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的溶质质量为该物质在这种溶剂里的溶解度。注意：（1）四个关键词：一定的温度，100g溶剂，达到饱和，溶质的质量；（2）溶解度就是一定温度下，100g溶剂中所能溶解的溶质的最大质量；（3）溶解度单位为克；（4）公式：S＝eq\f(溶质的质量,溶剂的质量)×100（克）2．溶解度与温度的关系：大多数固体物质的溶解度随温度的升高而明显增大，如硝酸钾；少数固体物质的溶解度受温度影响不大，如氯化钠；极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小，如氢氧化钙。3．物质的溶解性等级（以20℃的溶解度为标准）：溶解性等级易溶可溶微溶难溶溶解度/g>101～100.01～1<0.01举例食盐氯酸钾氢氧化钙碳酸钙考点二、溶解度曲线及其应用①定义：用横坐标表示温度，纵坐标表示溶解度，画出物质的溶解度随温度变化的曲线，这种曲线叫做溶解度曲线。②溶解度曲线的意义：溶解度曲线表示某物质在不同温度下的溶解度或溶解度随温度变化的情况。溶解度曲线上的每一个点表示该溶质在某温度下的溶解度，溶液必然是饱和溶液。两条曲线交叉点表示两种溶质在同一温度下具有相同的溶解度。在溶解度曲线下方的点，则表示溶液是不饱和溶液。在溶解度曲线上方靠近曲线的点表示过饱和溶液(在较高温度下制成饱和溶液，慢慢地降到室温，溶液中溶解的溶质的质量超过室温下的溶解度，但尚未析出晶体时的溶液叫过饱和溶液)。③溶解度曲线的变化规律大多数固体物质的溶解度随温度升高而增大，表现为曲线“坡度”比较“陡”，如硝酸钾。少数固体物质的溶解度受温度的影响很小，表现为曲线“坡度”比较“平”，如食盐。极少数物质的溶解度随温度的升高而减小，表现为曲线“坡度”下降，如氢氧化钙。④溶解度曲线的应用可以查出某种物质在某温度下的溶解度。可以比较不同物质在同一温度下的溶解度大小。可以确定温度对溶解度的影响状况。d．根据溶解度曲线确定怎样制得某温度时该物质的饱和溶液。考点三、溶质的质量分数（1）定义：溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比，可用小数或百分数表示；（2）公式：溶质的质量分数ω＝eq\f(溶质的质量,溶液的质量)×100%＝eq\f(溶质的质量,溶质的质量＋溶剂的质量)×100%；（3）变形公式：溶质的质量＝溶液的质量×溶质的质量分数。溶液的质量＝eq\f(溶质的质量,溶质的质量分数)。2.饱和溶液溶质的质量分数：ω＝SS+100g×100%（S变形：S＝ω100-ω注意：溶质的质量分数是溶液浓度的定量表示，溶质质量分数越大的溶液浓度越大。考点四、溶解度与溶质的质量分数的比较溶解度溶质的质量分数意义一定温度下，100g溶剂中最多溶解的溶质的质量每100g溶液中溶质的质量温度要求与温度有关一般与温度无关量的关系表示溶质与溶剂的质量关系表示溶质与溶液的质量关系溶液是否饱和饱和溶液不一定是饱和溶液单位克(g)—计算公式溶解度＝eq\f(溶质质量,溶剂质量)×100g溶质的质量分数＝eq\f(溶质质量,溶液质量)×100%联系在一定温度下，某物质的溶解度为Sg，其饱和溶液中溶质的质量分数为a%，则：eq\f(Sg,100g＋Sg)×100%＝a%，eq\f(Sg,100g)＝eq\f(a,100－a)则S＞a，S＝eq\f(100a,100－a)g考点五、有关溶质的质量分数的计算溶质的质量、溶液的质量(或溶剂的质量)、溶质的质量分数之间的换算，直接应用公式。溶液去水浓缩或加水稀释的计算，解此类题目抓住一点即可：浓缩或稀释前后溶液中溶质的质量不变。即m1·a1%＝m2·a2%或m1·a1%＝(m1＋m水)·a2%一定质量的溶液中进行溶质的质量分数的计算时，涉及溶液体积、密度的计算。应先根据公式m＝ρV(即溶液的质量＝溶液的密度×溶液的体积)进行换算，或先计算质量，再利用公式进行换算。不同质量分数的同种溶质的溶液混合的计算。m1·a1%＋m2·a2%＝(m1＋m2)·a%题型1溶解度的意义与计算（2024•路桥区一模）20℃时，取甲、乙、丙、丁四种物质各20g，分别加入到四个盛有50g水的烧杯中，充分溶解，情况如表（温度保持20℃），下列说法正确的是（）物质甲乙丙丁未溶解固体的质量/g4.2209.2A．所得溶液一定都是饱和溶液 B．溶质质量分数最大的是丙溶液 C．所得四种溶液的质量关系为：甲＝乙＝丙＝丁 D．20℃时四种物质溶解度的关系为：丁＞甲＞乙＞丙【解答】解：A、丙物质未溶解固体的质量为0可知丙溶液可能为饱和溶液，也可能为不饱和溶液，故A错误；B、溶剂质量相同而丙溶液的溶质质量最大，所以丙溶液的溶质质量分数最大，故B正确；C、溶剂质量相同而甲、乙、丙、丁四种溶液中溶质质量的大小关系为：丙＞乙＞甲＞丁，所以20℃时四种物质溶液的质量关系为：丙＞乙＞甲＞丁，故C错误；D、四杯溶液中溶剂的质量都为50g，甲、乙、丙、丁四种溶液中溶质质量的大小关系为：丙＞乙＞甲＞丁，所以20℃时四种物质溶解度的关系为：丙＞乙＞甲＞丁，故D错误。故选：B。（2024春•宁波期末）t℃时，将某固体物质的溶液Ag分为两等份，一份恒温蒸发达到饱和时，质量减轻一半，另一半加原溶质晶体（不含结晶水），达饱和时，所加晶体质量恰好为此份质量的18（1）该温度下此物质的溶解度为。（2）原溶液的质量分数为。【解答】解：（1）所加入该物质的质量恰好为此份溶液质量的18，所以加入该物质质量=A2×18=A16；蒸发溶剂的质量是溶液质量的一半，即蒸发水的质量为A（2）设每一份溶液中含有溶质的质量为X，则：X+解得X=A20；所以原该物质的溶液中A的质量分数是A20A故答案为：（1）25g；（2）10%。（2024春•余姚市校级期末）20℃时，将mg氯化钠的不饱和溶液平均分为三份，并分别进行如下操作：（20℃时，氯化钠的溶解度为36克）据此分析，x＝，m＝。【解答】解：20℃时，氯化钠的溶解度为36g，20℃时氯化钠饱和溶液恒温蒸发10g水，析出氯化钠固体的质量为10g×36g100g=3.6g，则第一份蒸发前为不饱和溶液，第二份溶液恒温蒸发20g水，析出固体的质量为1g+3.6g＝4.6g，即x＝4.6，由第一份和第三份溶液实验可知，20℃时，第一份溶液析出固体后溶液的质量为mg3-10g﹣1g，溶液中溶质质量为10g﹣1g＝9g，该溶液为20℃时氯化钠的饱和溶液，20℃时，氯化钠的溶解度为36g，则20℃时氯化钠饱和溶液的溶质质量分数为36g100g+36g×100%，则有9gm故答案为：4.6：135。（2024春•宁波期末）学习《物质的溶解》时，小科同学在恒定温度下对某固体物质进行了如图所示的实验：（1）小科认为，丙、丁烧杯中的溶液一定是饱和溶液。他的判断依据是。（2）欲使乙杯中溶液的溶质质量分数减少一半，需加水多少克？（3）该温度下物质的溶解度是多少？（4）欲使乙杯中溶液恰好形成该温度下的饱和溶液，需要加入多少克该固体物质？【解答】解：（1）由于丙、丁烧杯中有未溶解的固体，所以丙、丁烧杯中的溶液一定是饱和溶液；（2）乙杯中溶液的溶质质量分数为20g60g+20g×100%＝25%，设欲使乙杯中溶液的溶质质量分数减少一半，需加水的质量为x，则20g60g+20g+x×100%＝25%×12，（3）丙是饱和溶液，蒸发10g水，析出固体质量为（8g﹣4g）＝4g，则该温度下物质的溶解度是4g10g×100g＝（4）设欲使乙杯中溶液恰好形成该温度下的饱和溶液，需要加入该固体物质的质量为y，由上面分析可知，该温度下，10g水中溶解4g该物质达到饱和状态，则20g+y60g=4g10g，y＝题型2溶解度曲线的意义（2024春•宁波期末）如图是甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线，请仔细观察图像回答下列问题：（1）要从丙物质的饱和溶液中获得晶体丙，可以采用的方法。（2）t2℃时，30g甲物质加入到50g水中不断搅拌，形成的溶液中溶质的质量分数是。（3）t1℃时，将三种物质的饱和溶液升温至t2℃，所得溶液的溶质质量分数由大到小的排列顺序是。【解答】解：（1）由溶解度曲线可知，丙物质的溶解度随温度升高而减小，要从丙物质的饱和溶液中获得晶体丙，可以采用蒸发结晶或升温结晶的方法。（2）t2℃时，甲的溶解度为50g，t2℃时，30g甲物质加入到50g水中不断搅拌，最多溶解25g甲，形成的溶液中溶质的质量分数=25g25g+50g（3）t1℃时，乙物质的溶解度最大，甲、丙物质的溶解度相等，此温度下，三种物质饱和溶液的溶质质量分数大小是：乙＞甲＝丙，将三种物质的饱和溶液升温至t2℃，甲、乙物质的溶解度增大，都变为不饱和溶液，溶质质量分数不变，还是乙＞甲，丙物质升温后，溶解度减小，析出晶体，溶质质量分数减小，所以t1℃时，将三种物质的饱和溶液升温至t2℃，所得溶液的溶质质量分数由大到小的排列顺序是乙＞甲＞丙。故答案为：（1）蒸发结晶或升温结晶；（2）33.3%；（3）乙＞甲＞丙。（2024春•海曙区期末）图甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线，请回答下列问题．（1）t1℃时，甲、乙、丙的溶解度由大到小的顺序是。（2）t3℃时，在150g水中加入100g甲，所得溶液（选填“是”或“不是”）饱和溶液，形成溶液的质量为g。（3）t2℃时，甲、乙、丙三种物质的饱和溶液升温至t3℃后，三种溶液的溶质质量分数由大到小的顺序是。【解答】解：（1）通过分析溶解度曲线可知，t1℃时，甲、乙、丙的溶解度由大到小的顺序是乙＞丙＞甲；（2）t3℃时，甲物质的溶解度是80g，在150g水中加入100g甲，所得溶液不是饱和溶液，形成溶液的质量＝150g+100g＝250g；（3）t2℃时，甲、乙、丙三种物质的饱和溶液升温至t3℃后，三种溶液的溶质质量分数由大到小的顺序是：乙＞甲＞丙，因为升温后，乙和甲的质量分数不变，丙的减小。故答案为：（1）乙＞丙＞甲；（2）不是；250；（3）乙＞甲＞丙。（2024春•宁波期末）如图是甲、乙两种固体物质的溶解度曲线。下列说法中正确的是（）A．甲物质的溶解度大于乙物质的溶解度 B．t2℃时，甲、乙两种溶液中溶质质量一定相等 C．将t1℃时的两种物质的饱和溶液升温至t3℃时仍是饱和溶液 D．t1℃时，将甲、乙各34g分别加入到100g水中，充分溶解后所得的两种溶液的质量不相等【解答】解：A、在比较物质的溶解度时，需要指明温度，温度不能确定，溶解度也不能确定，故A错误；B、t2℃时，甲、乙两种溶液的状态、质量不能确定，所以溶液中溶质质量不能确定，故B错误；C、将t1℃时的两种物质的饱和溶液升温至t3℃时，甲、乙物质的溶解度增大，变成了不饱和溶液，故C错误；D、t1℃时，甲物质的溶解度时31.6g，乙物质的溶解度时37.2g，所以将甲、乙各34g分别加入到100g水中，甲物质不能全部溶解，乙物质可以全部溶解，充分溶解后所得的两种溶液的质量不相等，故D正确。故选：D。（2024春•余姚市期末）如图是a、b、c三种物质的溶解度曲线，据图回答下列问题：（1）三种物质的溶解度随着温度升高而减小的是。（2）t2℃时，物质a的溶解度与物质的相等。（3）t3℃时，把80g物质a加入到200g水中充分搅拌、静置，形成的是溶液（填“饱和”或“不饱和”）。（4）t3℃时，将等质量a和b的饱和溶液降到t1℃时，析出晶体的质量关系正确的是（填字母序号）。A．a＞bB．a＝bC．a＜bD．不能确定【解答】解：（1）据图可以看出，三种物质的溶解度随着温度升高而减小的是c，故填：c。（2）据图可以看出，t2℃时，物质a的溶解度与物质b的相等，故填：b。（3）t3℃时，a的溶解度为50g，故把80g物质a加入到200g水中充分搅拌、静置，形成的是不饱和溶液，故填：不饱和。（4）a的溶解度随温度的升高增大明显，故t3℃时，将等质量a和b的饱和溶液降到t1℃时，析出晶体的质量关系为a＞b；故填：A。（2023春•奉化区期末）如图为A、B两种固体物质的溶解度曲线，请结合图形回答下列问题。（1）交点C表示的意义是：。（2）50℃时，A的饱和溶液中溶质与溶剂的质量比为。（3）如果在大量的A中含有少量杂质B，要提纯A，可先将样品配制成溶液，再采取（选填“蒸发溶剂”或“冷却热饱和溶液”）结晶的方法获得更高纯度的A。【解答】解：（1）通过分析溶解度曲线可知，交点C表示的意义是：40℃时，A、B两种物质的溶解度相等；（2）50℃时，A物质的溶解度是60g，所以饱和溶液中溶质与溶剂的质量比为60g：100g＝3：5；（3）如果在大量的A中含有少量杂质B，要提纯A，可先将样品配制成溶液，再采取冷却热饱和溶液结晶的方法获得更高纯度的A。故答案为：（1）40℃时，A、B两种物质的溶解度相等；（2）3：5；（3）冷却热饱和溶液。题型3溶质质量分数与溶解度的联系（2024春•海曙区期中）如图所示是A、B、C三种物质的溶解度曲线，由图可知：（1）20℃时，A物质的溶解度C物质的溶解度（选填“大于”、“小于”或“等于”）。（2）50℃时，把50gA放入50g水中能得到A的饱和溶液，其溶质与溶液的质量比为。（3）20℃时A、B、C三种物质的饱和溶液升温到50℃时，三种溶液的溶质质量分数的大小关系是。【解答】解：（1）由溶解度曲线可知，20℃时，A物质的溶解度等于C物质的溶解度；（2）50℃时，A物质的溶解度是50g，所以把50gA放入50g水中能得到A的饱和溶液，只能溶解25g，其中溶质与溶液的质量比为25g：（25g+50g）＝1：3；（3）20℃时，B物质的溶解度最大，A、C物质的溶解度相等，A、B、C三种物质的饱和溶液升温到50℃时，A、B物质的溶解度增大，溶质、溶剂质量不变，C物质的溶解度减小，应该按照50℃时的溶解度计算，所以所得三种溶液的溶质质量分数的大小关系是：B＞A＞C。故答案为：（1）等于；（2）1：3；（3）B＞A＞C。（2024春•北仑区期中）t2℃时，将甲、乙各80g分别放到盛有100g水的两个烧杯中，充分溶解后，恢复到t2℃，现象如图一。甲和乙的溶解度曲线如图二。请结合图示回答下列问题：（1）固体甲对应的溶解度曲线是（填“a”或“b”）。（2）向烧杯①的溶液中继续加入15g甲物质，充分搅拌，发现固体先全部溶解，一段时间后又有部分固体甲析出。你认为“全部溶解”的原因是。（3）将t2℃等质量的甲、乙饱和溶液分别降温到t1℃时，所得溶液的有关说法正确的是（填字母）。a.甲溶液仍为饱和溶液b.两溶液质量甲＜乙c.两溶液中溶剂质量甲＝乙d.两溶液溶质质量分数甲＞乙【解答】解：（1）t2℃时，将甲、乙各80g分别放到盛有100g水的两个烧杯中，充分溶解后，恢复到t2℃，现象如图一所示，因此甲是a，乙是b；（2）向烧杯①的溶液中继续加入15g甲物质，充分搅拌，发现固体先全部溶解，一段时间后又有部分固体甲析出，我认为“全部溶解”的原因是：甲物质溶于水时放热，温度升高，溶解度增大；（3）a、甲溶液仍为饱和溶液正确，因为a固体物质的溶解度，是随温度升高而增大；b、两溶液质量：甲＜乙正确，因为甲有固体析出；c、两溶液中溶剂质量：甲＝乙错误，甲小于乙，因为在该温度下，甲的溶解度大于乙，因此甲中的溶剂少；d、两溶液溶质质量分数：甲＞乙正确，因为在该温度下，甲的溶解度大于乙；故选：abd。故答案为：（1）a；（2）甲物质溶于水时放热，温度升高，溶解度增大；（3）abd。（2024春•余姚市期中）甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图，下列说法错误的是（）A．t2℃时，甲、乙两种物质的溶解度相等 B．任何温度下，乙的溶解度都比丙大 C．分别将t2℃时甲、乙、丙的饱和溶液降温至t1℃，所得的三种溶液中溶质的质量分数的大小关系乙＞甲＞丙 D．t3℃时，溶解相同质量的甲、乙、丙需要的水量丙最少【解答】解：A、通过分析溶解度曲线可知，t2℃时，甲、乙两种物质的溶解度相等，故A正确；B、由溶解度曲线可知，任何温度下，乙的溶解度都比丙大，故B正确；C、t1℃时，乙物质的溶解度最大，甲、丙物质的溶解度相等，分别将t2℃时甲、乙、丙的饱和溶液降温至t1℃，甲、乙物质的溶解度减小，析出晶体，丙物质的溶解度增大，不会析出晶体，应该按照t2℃时的溶解度计算，所以所得的三种溶液中溶质的质量分数的大小关系乙＞甲＞丙，故C正确；D、t3℃时，甲物质的溶解度最大，所以溶解相同质量的甲、乙、丙，需要的水量甲最少，故D错误。故选：D。题型4溶质质量分数计算与溶液配制（2023秋•杭州期末）向100g水中不断加入固体A或改变温度，得到相应的溶液①～⑤。下列说法正确的是（）。资料：A的溶解度温度/℃2030405060溶解度/g37.241.445.850.455.2A．②中A的质量分数最大 B．③⑤中A的质量分数相等 C．②④⑤的溶液为饱和溶液 D．①③④⑤中没有固体存在【解答】解：A、由表格数据可知，A物质的溶解度随着温度的升高而增大，30℃时A的溶解度为41.4g，则25℃时A的溶解度小于41.4g；则②中A固体不能全部溶解；60℃时A的溶解度为55.2g，④中A固体能全部溶解，溶解的质量为37.2g+4.2g+9g＝50.4g；50℃时A的溶解度为50.4g，所得溶液恰好饱和；则④⑤中A的质量分数最大，故选项说法错误。B、③⑤中溶剂的质量相等，⑤中溶解的A固体多，③⑤中A的质量分数不相等，故选项说法错误。C、根据A选项的分析，②⑤的溶液为饱和溶液；60℃时A的溶解度为55.2g，④中A固体能全部溶解，溶解的质量为37.2g+4.2g+9g＝50.4g，为不饱和溶液，故选项说法错误。D、20℃时A的溶解度为37.2g，A物质的溶解度随着温度的升高而增大，则①中固体能全部溶解；根据A选项的分析，③④⑤中没有固体存在，即①③④⑤中没有固体存在，故选项说法正确。故选：D。（2024春•海曙区期中）溶解是生活中常见的现象，不同物质在水中的溶解能力不同。表是硝酸钾、氯化钠在不同湿度下的溶解度（单位：g/100g水）温度（℃）020406080100硝酸钾13.331.663.9110169246氯化钠35.736.036.637.338.439.8（1）40℃时，硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数为多少？（写出计算过程）（2）请写出一种将硝酸钾的不饱和溶液转化为饱和溶液的方法。（3）20℃时，将20g氯化钠放入50g水中，所得溶液的质量是。【解答】解：（1）40℃时，硝酸钾的溶解度为63.9g，则40℃时，硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数为63.9g63.9g+100g×答：40℃时，硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数为39.0%。（2）硝酸钾的溶解度随着温度的升高而增大，将硝酸钾的不饱和溶液转化为饱和溶液，可以采用加入硝酸钾、蒸发溶剂、降低温度等方法。故答案为：加入硝酸钾等。（3）20℃时，氯化钠的溶解度为36.0g，含义是20℃时，100g水中最多溶解36.0g氯化钠，溶液达到饱和状态，则20℃时，将20g氯化钠放入50g水中，最多能溶解18g，所得溶液的质量是18g+50g＝68g。故答案为：68g。（2024春•海曙区期末）氯化钠俗名食盐，是工业生产和生活的一种重要原料，也是实验室里常见的一种药品。下表是20℃时，氯化钠溶解于水的实验数据，回答下列问题实验序号水的质量（g）加入氯化钠的质量（g）溶液的质量（g）①20424②20626③20827.2④2010m（1）表中m＝；（2）计算第3次实验得到的氯化钠溶液的溶质质量分数是；（3）20℃时实验室把100克溶质质量分数20%的氯化钠溶液稀释成5%的氯化钠溶液，需加水多少克？【解答】解：（1）由表中数据可知，20g水溶解7.2g氯化钠恰好饱和，m表示溶液的质量，则表中m＝27.2。（2）第3次实验得到的氯化钠溶液中，溶剂是20g，溶质是27.2g﹣20g＝7.2g，则溶质质量分数是：7.2g27.2g×（3）设需加水的质量为x。100g×20%＝（100g+x）×5%x＝300g答：需加水300g。（2024春•慈溪市期末）某实验小组利用图1所示食品进行“配制质量分数一定的氧化钠溶液”的实验：（1）按实验要求，图1中缺少一种必须用到的玻璃仪器，它的名称是．（2）完成此实验正确的操作顺序是（填序号）①溶解②把配好的溶液装入试剂瓶③称量④计算（3）小婧按图2的操作称取氯化钠，小民发现小婧的操作有错误，你认为小婧操作中的错误是，小婧纠正错误后，用托盘天平称量所需的氯化钠时，发现托盘天平的指针偏向左盘，她应（填序号）A增加适量氧化钠的固体B减少适量氯化钠固化C调节游码D添加砝码（4）若所用的烧杯用水洗涤后未干燥就使用，会导致配制溶液的溶质质量分数（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．【解答】解：（1）配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液，首先计算配制溶液所需氯化钠和水的质量，再称量所需的氯化钠量取水，最后进行溶解；在这些操作中需要的仪器：托盘天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯和玻璃棒，图1中缺少一种必须用到的玻璃仪器是玻璃棒．故填：玻璃棒；（2）配制一定质量分数的溶液的步骤为计算、称量、溶解、装瓶；故答案为：④③①②；（3）称量时砝码和氯化钠位置放反了，纠正错误后，用托盘天平称量所需的氯化钠时，发现托盘天平的指针偏向左盘，说明药品过多，应适量减少药品，直到天平平衡；故填：砝码和氯化钠位置放反了；B；（4）烧杯未干燥，杯壁有水，使得溶剂水偏多，溶液的溶质质量分数偏小；故填：偏小．（2023秋•金东区期末）某科学兴趣小组的同学做粗