第9单元 课题3 溶液的浓度（二）（教师版）-2024年初中化学同步（人教版）

第九单元 课题3 溶液的浓度(二) 1 掌握一定溶质质量分数溶液的配制方法； 3 学会溶液稀释的计算。 一、溶液浓缩、稀释问题 计算依据：稀释(或浓缩)前后溶液中溶质的质量不变 1 溶液稀释的方法：加入溶剂、加入低浓度的溶液 (1)加水稀释 计算方法：·%=B·b% 或 ·%=(+m)・b%,其中 B=+m(代表浓溶液质量，%是浓溶液的溶质质量分数,B 代表稀释后溶液质量,b% 代表稀释后溶液的溶质质量分数,m 代表加入水的质量，下同)。 (2)加入低浓度溶液 计算方法：·%+B·b%=(+B)·%(%代表混合后所得溶液的溶质质量分数)。 2 溶液浓缩的方法：加入溶质、蒸发溶剂、加入浓溶液 (1)加溶质 计算方法:×%+B=(+B)×%(表示原溶液的质量,%表示原溶液的溶质质量分数,B 表示加入的溶质质量,% 表示加入溶质后所得溶液的溶质质量分数)。 (2)蒸发溶剂 计算方法:×%=(-B)×%(表示原溶液的质量，%表示原溶液的溶质质量分数，B 表示蒸发的溶剂的质量， %表示蒸发溶剂后所得溶液的溶质质量分数)。 (3)与同种溶质的浓溶液混合 计算方法:×%+B×b%=(+B)×%(表示原溶液质量,%表示原溶液中溶质的质量分数,B 表示浓溶液质量， b%表示浓溶液中溶质的质量分数,%表示混合后所得溶液的溶质质量分数 二、溶液的配制 1 配制一定溶质质量分数的溶液(用固体药品配制溶液) ①步骤：计算、称量、溶解、装瓶贴标签。 ②仪器：天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。 2 用浓溶液稀释(用浓酸配制稀酸) ①步骤：计算、量取、稀释、装瓶贴标签。 ②仪器：量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。 具体配制步骤： (1)计算：配制50 g 溶质质量分数为6%的氯化钠溶液需氯化钠3 g；水47 g。 (2)称量：用天平称量所需的氯化钠，放入烧杯中；量取：用量筒量取所需的水(水的密度近似看做1 g/m3)，倒入盛有氯化钠的烧杯中。 (3)溶解：用玻璃杯搅拌，使氯化钠溶解。 即： (4)装瓶，贴签。 3 误差分析 (1)比实际质量分数偏大： ① 用量筒量取水时俯视读数 ；② 将量筒内的水倒入烧杯时有少量水洒在烧杯外 。 (2)比实际质量分数偏小： ①称量的溶质不纯，含其他杂质 ；② 称量时将砝码与药品位置颠倒，并使用了游码； ③ 用量筒量取水时仰视读数 。 ►问题一 关于溶液稀释的计算： 【典例1】(2022 辽宁鞍山中考节选) (2)将20g 质量分数为30%的过氧化氢溶液，稀释成质量分数为5%的过氧化氢溶液，需要加入水的质量 是多少？ 【答】(2)解：设需要加入水的质量为x 20g×30%=5%×(20g+x) x=100g 答：需要加入水的质量是100g。 【解析】 见答。 2(2022四川自贡中考节选)(1)用100克溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液配制成溶质质量分数为 5%的过氧化氢溶液，需加水 ______克。 (2)取75克某过氧化氢溶液放入锥形瓶中并加入一定量的二氧化锰，用电子秤测其质量，不同时间电子秤 的读数如表所示。试计算该过氧化氢溶液的溶质质量分数(不考虑H 2O逸出，写出计算过程，结果保留到 0.1%)。 反应时间¿min 0 1 2 3 4 5 6 锥形瓶+¿瓶内物质的总质量 ¿ g 375.00 371.56 366.28 365.56 365.40 365.40 365.40 【答】500 【解析】解：(1)设需加水的质量为x。 100 g×30%=(100 g+x)×5% x=500 g (2)生成氧气的质量为： 375 g−365.4 g=9.6 g 设生成9.6 g氧气需要过氧化氢的质量为y。 2 H 2O2 − MnO2 ¿ ❑ 2 H 2O+O2↑¿ 68 32 y 9.6 g 68 32= y 9.6 g y=20.4 g 该过氧化氢溶液的溶质质量分数为： 20.4 g 75 g ×100%=27.2% 答：该过氧化氢溶液的溶质质量分数为27.2%。 3(2023 天津中考节选)计算： (3)配制245g 质量分数为20%的稀硫酸，需要40%的硫酸(密度为 )多少毫升(结果精确到 01)。 【答】 (3)需要40%的硫酸质量： 需要40%的硫酸体积： 答：需要40%的硫酸的体积为942mL。 【解析】 见答。 【解题必备】 溶液稀释(或浓缩)的计算 原理：稀释或浓缩前后，溶质质量不变。 公式：m(浓)×ω(浓)=m(稀)×ω(稀) ，m(浓)+m(水)=m(稀) (ω 表示溶质质量分数) 1 溶液加水稀释前后所含溶质的质量不变。 2 用加水稀释浓溶液的的方法获得需要的稀溶液，需要计算出所需浓溶液的体积和加入的水的体积。 溶液的质量=溶液的体积×溶液的密度 m(溶液)=V(溶液)×ρ(溶液) 3 水溶液加水稀释的计算 一般计算顺序 计算溶质的质量——稀释前后不变 ↓ 计算另一种溶液的质量→换算为体积 ↓ 计算加入水的质量→换算为体积 【变式练1-1】(2023 天津红桥区三模)溶液与人们的生活息息相关。 (1)下表是两种物质在不同温度时的溶解度： 温度℃ 0 10 20 30 40 50 溶解度/g 氯化钾 276 310 340 370 400 426 次氯酸 钠 227 267 348 500 524 565 0℃ ① 时，100g 水里最多只能溶解_____g 氯化钾。 30℃ ② 时，将30g 次氯酸钠加入到装有50g 水的烧杯中，充分溶解后，所得溶液的质量是_____g。将此 溶液恒温蒸发10g 水，烧杯中固体的质量为_____g。 50℃ ③ 时，将氯化钾和次氯酸钠的饱和溶液各100g 分别降温至20℃，两溶液中溶剂的质量大小关系是： 氯化钾_____次氯酸钠(填“大于”“等于”或“小于”)。 (2)l 中l 的化合价为_____。 (3)我们常用含次氯酸钠(l)的“84”消毒液定期对室消毒。配制2000g 质量分数为005%的消毒液，需要 质量分数为10%的“84”消毒液_____g。 【答】(1) 276 75 10 ① ② ③ ④大于 (2)+1 (3)10 【解析】 (1) 0℃ ① 时，氯化钾的溶解度为276g，则该温度下，100g 水里最多只能溶解276g 氯化钾； 30℃ ② 时，次氯酸钠的溶解度为500g，该温度下，将30g 次氯酸钠加入到装有50g 水的烧杯中，充分 溶解后，只能溶解25g，所得溶液的质量是：25g+50g=75g； 由于存在未溶解的固体，故所得溶液为饱和溶液，30℃时，次氯酸钠的溶解度为500g，故将此溶液恒温 蒸发10g 水，析出固体的质量为：5g，故烧杯中固体的质量为：5g+30g-25g=10g； 50℃ ③ 时，溶解度：氯化钾小于次氯酸钠，饱和溶液的溶质质量分数：氯化钾小于次氯酸钠，等质量的饱 和溶液中溶质质量：氯化钾小于次氯酸钠，溶剂质量：氯化钾大于次氯酸钠，将氯化钾和次氯酸钠的饱和 溶液各100g 分别降温至20℃，降温后，溶剂质量不变，故两溶液中溶剂的质量大小关系是：氯化钾大 于次氯酸钠； (2)l 中钠元素显+1 价，氧元素显-2 价，设氯元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和 为零，可得：(+1)+x+(-2)=0，x=+1； (3)需要质量分数为10%的“84”消毒液的质量为：2000g×005%÷10%=10g。 【变式练1-2】(2023 江苏徐州三模)小苏打常用于焙制糕点、治疗胃酸过多。某同学为了研究一包小苏 打样品中碳酸氢钠的质量分数，进行以下探究。 (1)用10mL 质量分数为37%的浓盐酸(密度118g•mL-1)，可配制365%的稀盐酸___________g(计算结 果精确到01g)。 (2)实验发现5g 小苏打样品与50g 质量分数为365%的稀盐酸恰好完全反应，试计算小苏打样品中碳酸 氢钠的质量分数。 【答】(1)1196 (2)解：设样品中碳酸氢钠的质量为x 则样品中3的质量分数为： 答：样品中3的质量分数是84%。 【解析】 (1)根据稀释前后溶质质量不变，设用10mL 质量分数为37%的浓盐酸(密度118g•mL-1)，可配制 365%的稀盐酸的质量为m，则有10mL×118g•mL-1×37%=365%×m，解得m≈1196g； (2)见答。 【变式练1-3】(2023 辽宁五城市统考模拟)如图是装有浓硫酸的试剂瓶的标签。请计算： 硫酸化学纯(P) 品名：硫酸 化学式：2S4 相对分子质量：98 密度：184g·m-3 质量分数：98% (1)硫酸中硫元素和氧元素的质量比为_______。 (2)要把100g 该浓硫酸稀释为溶质质量分数98%的稀硫酸，需要水的质量为_______g。 【答】(1)1:2 (2)900 【解析】 (1)硫酸中硫元素和氧元素的质量比=32：(16×4)=1：2； (2)设要加水的质量为x。 根据溶液稀释前后溶质的质量不变，则有： 100g×98%=(100g+x)×98% x=900g。 【变式练1-4】(2023 湖南株洲中考)化学实验室现有98%的浓硫酸，但在实验室中常需要用较稀的硫酸。 要把100g 上述浓硫酸稀释成质量分数为5%～14%的硫酸。请计算： (1)稀释后的溶液中溶质的质量是多少(写出计算过程) (2)需要水的质量是多少？(写出计算过程) 【答】(1)溶液稀释前后溶质的质量相等，稀释后的溶液中溶质的质量是：100g×98%=98g。 (2)如果稀释为14%的硫酸，需要水的质量为： =600g，如果稀释为5%的的硫酸，需要水 的质量为： =1860g，所以要把100g 上述浓硫酸稀释成质量分数为5%～14%的硫酸，需要 水的质量为：600g ~1860g。 【分析】溶质质量分数= 。 【解析】 (1)见答 (2)见答 ►问题二 溶液的配制 【典例2】(2023 年安徽省中考)为制作叶脉书签，某同学在实验室配制10%的溶液，部分操作如下，其 中正确的是 ．取用 B．称量 ．量取所需的水 D．读取水的体积 【答】 【详解】、取用时，要用药匙，瓶塞应该倒放，防止污染试剂，图示操作错误； B、托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则，且氢氧化钠具有腐蚀性，应放在玻璃器皿中称量，图示 操作错误； 、倾倒液体时，量筒要倾斜，标签要向着手心，瓶口紧挨量筒口，图示操作正确； D、量取水读数时，量筒必须放平，视线与量筒内的液体的凹液面的最低处保持水平，不能仰视或俯视读 数，图中为仰视读数，图示操作错误； 故选。 2(2022 湖南邵阳中考)实验室配制50g 溶质质量分数为10%的氯化钠溶液，下列说法正确的是( ) 计算得出所需氯化钠固体的质量为5g B 将氯化钠固体直接放在托盘天平的右盘进行称量 溶解氯化钠时用玻璃棒搅拌，其目的是增大氯化钠的溶解度 D 将配制好的溶液装瓶时，有少量液体洒出，会造成溶液的溶质质量分数偏小 【答】 【解析】、所需氯化钠固体的质量为：50g×10%=5g，符合题意； B、用托盘天平称量物品时，应遵循“左物右码”的原则，氯化钠应放在左盘上进行称量，且氯化钠固体 不能直接放在托盘上进行称量，应放在称量纸上进行称量，不符合题意； 、溶解氯化钠时用玻璃棒搅拌，其目的是加快溶解速率，不能增大溶解度，不符合题意； D、将配制好的溶液装瓶时，有少量液体洒出，溶液具有均一性，不会影响溶液的溶质质量分数的大小， 不符合题意。 故选。 3(2023 年云南省中考)学校某兴趣小组的同学，在实验室配制50g 溶质质量分数为 的氯化钠溶液来 选种。溶液的配制过程如下，下列说法正确的是 ．若②中的砝码和药品放反，溶液的溶质质量分数会偏大 B．若③中烧杯内壁有水珠，对溶液的溶质质量分数无影响 ．若④中量取水时俯视读数，溶液的溶质质量分数会偏大 D．将配好的溶液装瓶时，有少量溶液溅出，溶液的溶质质量分数会偏小 【答】 【详解】、若②中的砝码和药品放反，会使得称量药品的质量偏小，溶液的溶质质量分数会偏小，故选项 错误； B、若③中烧杯内壁有水珠，会使得水的量偏多，溶液的溶质质量分数会偏小，故选项B 错误； 、若④中量取水时俯视读数，会使得量取水的量偏少，溶液的溶质质量分数会偏大，故选项正确； D、因为溶液是均一、稳定的，将配好的溶液装瓶时，有少量溶液溅出，对溶液的溶质质量分数无影响， 故选项D 错误； 故选：。 【解题必备】 1 配制一定溶质质量分数的溶液(用固体药品配制溶液)步骤：计算、称量、溶解、装瓶贴标签。 2 用浓溶液稀释(用浓酸配制稀酸)计算、量取、稀释、装瓶贴标签。 3 误差分析： 配制溶液的溶质质量分数偏小常见原因有： (1)用量筒量取溶剂时,仰视读数 (2)若溶质是液体,用量筒量取时俯视读数 (3)若溶质是固体,用天平左盘放砝码,右盘放溶质 (4)在烧杯内溶解固体溶质搅拌时有少量溅出 (5)溶解时烧杯内有水珠，不干燥 (6)样品有杂质 配制溶液的溶质质量分数偏大常见原因有： (1)称量固体溶质的质量偏大或量取液体溶质的体积时偏大；如量取液体时，仰视。 (2)配制溶液时，体积偏小。如观察溶液体积时，俯视。 【变式练2-1】(2023 年重庆市中考)某小组用l 固体配制50g 质量分数为6%的l 溶液，下列说法正确的 是 ．玻璃棒的作用只有引流 B．水倒入时洒出烧杯外，质量分数变大 ．实验中会用到蒸发皿 D．实验中选用25mL 规格的量筒 【答】B 【详解】、溶解氯化钠时需要玻璃棒搅拌，是为了加快溶解，故错误； B、水倒入时洒出烧杯外，溶剂的质量减少，所配溶液质量分数变大，故B 正确； 、蒸发实验中会用到蒸发皿，该实验不用蒸发，故错误； D、所用l 固体质量为： =3g，需要水的质量为：50g-3g=47g，需要水的体积为47mL，故选 择50mL 量筒，故D 错误。 故选B。 【变式练2-2】(2023 山东济宁中考)某同学在实验室用浓硫酸配制100g 质量分数为98%的稀硫酸溶液。 他查阅资料得知：常用浓硫酸的质量分数为983%，其密度为184g·m-3浓硫酸是一种高沸点、难挥发的 强酸，具有强烈的腐蚀性，能以任意比与水混溶，加水稀释后可以得到稀硫酸。请回答： (1)通过计算，需量取54mL 浓硫酸，选择量筒_____(填“”或“B”)量取； (2)若完成溶液的配制，除如图所提供的仪器外，还需用到的玻璃仪器是_____，浓硫酸稀释时应将_____中 (填“”或“b”)； ．水注入浓硫酸 b．浓硫酸注入水 (3)若用量筒量取浓硫酸时俯视读数，所配溶液溶质质量分数_____98%(填“大于”“小于”或“等于”)。 【答】(1) (2)玻璃棒 b (3)小于 【详解】(1)量筒量程选择的依据有两点：一是尽量保证量取一次，二是量程与液体的取用量最接近，需量 取54mL 的浓硫酸，10mL 量筒能保证量取一次，且量程与液体的取用量最接近，故选； (2)用浓硫酸配制一定溶质质量分数的稀硫酸，配制步骤有计算、量取(量筒和胶头滴管)、稀释(烧杯、漏 玻璃棒)、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，所以还需要的玻璃仪器为玻璃棒； 稀释浓硫酸时，要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中，同时用玻璃棒不断搅拌，以使热量及时地扩散，一定 不能把水注入浓硫酸中，防止酸液飞溅，故选b； (3)若用量筒量取浓硫酸时俯视读数，读数偏大，则实际量取的浓硫酸的体积偏小，则所配溶液溶质质量分 数小于98%。 【变式练2-3】 18 (2022 黑龙江大庆中考)含氯消毒液是家庭常用的消毒用品，有效成分为次氯酸钠(l)。工业制备原理为 。现向质量分数为80%的溶液中通入氯气，制得质量分数为50%的l 消毒液(溶质为l、l 和)2980g，请回答下列问题： (1)l 中氯元素的化合价为_______。 (2)已知质量分数为005%的l 消毒液用于家居消毒效果较好。现用10g 质量分数为50%的l 消毒液，配 制质量分数为005%的l 消毒液，需加入水的质量为_______g。 (3)请计算质量分数为50%的l 消毒液中的质量分数是___？(写出计算过程，计算结果精确至01%)。 【答】(1)+1 (2)990 (3)解：质量分数为50%的l 消毒液中l 的质量为：2980g×50%=149g 设参加反应的氯气的质量为x，参加反应的氢氧化钠的质量为y x=142g y=160g 根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，氢氧化钠溶液的质量为：2980g-142g=2838g 故剩余氢氧化钠的质量为：2838g×80%-160g=6704g 故质量分数为50%的l 消毒液中的质量分数是： 答：质量分数为50%的1 消毒液中的质量分数是22%。 【解析】 (1)l 中钠元素显+1 价，氧元素显-2 价，设氯元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和 为零，可得：(+1)+x+(-2)=0，x=+1； (2)解：设需加水的质量为x，根据稀释前后，溶质的质量不变，可得：10g×50%=(10g+x)×005%， x=990g； (3)见答。 【基础强化】 1．(2023 年江苏省泰州市中考)配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液实验中，下列仪器没有用到的是( ) ．漏斗 B．玻璃棒 ．烧杯 D．量筒 【答】 【解析】配制溶质质量分数一定的氯化钠溶液，配制步骤为：计算、称量、溶解；称量时需要使用托盘天 平、药匙，量取时需要使用量筒、滴管，溶解时需要使用烧杯和玻璃棒。、漏斗的用途是：①向小口容器 中注入液体；②用于过滤装置中；③用于防倒吸装置中。配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液实验中，没 有用到的漏斗。符合题意；B、玻璃棒，氯化钠溶解时用于搅拌加快其溶解速率。配制一定溶质质量分数 的氯化钠溶液实验中，玻璃棒不可缺少。B 不符合题意；、烧杯，溶解时用于盛放氯化钠和水，完成溶解 操作，烧杯不可缺少。不符合题意；D、量筒，用于量取配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液所需水的体 积，量筒不可缺少。D 不符合题意。综上所述：选择。 2．(2023 年江苏省苏州市中考)在配制50 g 溶质质量分数为2%的 溶液的实验中，一定不需要用 到的仪器是 ．漏斗 B．玻璃棒 ．50 mL 量筒 D．烧杯 【答】 【详解】配制一定质量分数的碳酸钠溶液，首先计算配制溶液所需碳酸钠和水的质量，再称量所需的碳酸 钠和量取水，50 g 溶质质量分数为2%的碳酸钠中溶剂的质量为 ，即所需水的体 积约为49mL，最后进行溶解；在这些操作中需要的仪器：托盘天平、药匙、50mL 量筒、胶头滴管、烧 杯和玻璃棒，故不需要用到漏斗，故选。 3．(2023 年安徽省中考)为制作叶脉书签，某同学在