攻克溶质质量分数计算题的有效方法

核心提示：溶质质量分数的计算在初中化学计算中占有重要地位，虽然溶质质量分数计算题的题型众多，但只要熟练掌握以下解题方法，并找准溶液中溶质和溶液的质量，就可轻而易举的攻克溶质质量分数计算题。

一.溶质守恒法在溶质质量分数计算题中的应用

在溶质质量分数计算中常用的守恒法是根据溶质的质量守恒，守恒法不仅适用于溶液的稀释，还可用于溶液的浓缩、结晶、混合、配制等。

1. 求溶液的稀释

   例题：配制溶质质量分数40%的稀硫酸溶液（密度为1.3克/厘米³）100毫升，需溶质质量分数98%的浓硫酸（密度为1.84克/厘米³）多少毫升？水多少毫升？

   分析：利用溶液稀释时溶质质量守恒进行计算：设浓硫酸的体积为V毫升。

   解：V × 1.84克/厘米³ × 98% = 100毫升 × 1.3克/厘米³ × 40%

   V = 28.8毫升

   稀溶液体积 ≠ 浓溶液体积 + 水的体积

   稀溶液质量 = 浓溶液质量 + 水的质量

   水的质量 = 稀溶液质量 - 浓溶液质量

   = 100毫升 × 1.3克/厘米³ - 28.8毫升 × 1.84克/厘米³ = 77克

   水的体积 = 77克 ÷ 1克/毫升 = 77毫升

   答案：需溶质质量分数98%的浓硫酸（密度为1.84克/厘米³）28.8毫升，水77毫升。

2. 求溶液的浓缩

   例题：要使含水99%的NaCl溶液a克，含水量降为98%，应蒸发掉_________克水。

   分析：含水99%可转换为溶质质量分数为1%，含水98%即溶质质量分数为2%。因此本题可转换为：要使溶质质量分数为1%的NaCl溶液a克，变为溶质质量分数为2%，应蒸发掉________克水。

   解：设应蒸发掉水的质量为x

   A克 × 1% = （a克 – x） × 2%

   x = a/2 克

   答案：应蒸发掉a/2克水

3. 求溶液的混合

   例题：已知浓硫酸的密度大于稀硫酸的密度，现将90%的浓硫酸和10%的稀硫酸等体积混合后，溶质的质量分数将（ ）

   A. 大于50%B. 等于50%C. 小于50%D. 都可能

   分析：如果去查硫酸的密度再计算较麻烦，考试时也无处可查，本题可用估算法速解。若90%的浓硫酸与10%的稀硫酸等质量混合，则所得混合溶液的溶质质量分数恰好等于50%。现在等体积混合，由于浓硫酸的密度大于稀硫酸的密度，即浓硫酸的质量大于稀硫酸的质量，因此混合溶液的溶质质量分数会大于50%。

   答案：A

4. 求溶液的配制

   例题：现有24%硝酸钾溶液、2%硝酸钾溶液、硝酸钾固体和水。请选用上述不同物质配制10%硝酸钾溶液，将用量的最简整数比填入下表中相应的位置。

   浓度分析：KNO₃固体（100%）24%10%2%0%（水）

   

   方案	24%硝酸钾溶液	2%硝酸钾溶液	硝酸钾固体	水
   方案1			1	9
   方案2		45	4
   方案3	5			7

二.过饱和溶液中溶质质量分数的计算

计算在一定温度下溶液中溶质的质量分数时，首先应该判断所给出的溶质是否都已经完全溶解，在过饱和溶液中，溶质的质量分数要用溶解度来计算。

例题：20℃，KNO₃的溶解度31.6g，将20g KNO₃投入50g水中，充分搅拌后，制成20℃时的溶液，求该溶液的溶质的质量分数。

分析：20℃时，100g水中最多能溶解31.6g KNO₃，则50g水中最多只能溶解15.8g KNO₃，即20g KNO₃中只有15.8g KNO₃溶解，溶液就已饱和，还有4.2g不能溶解，不能看作溶液的组成部分。计算溶液中溶质的质量分数时，一定要分清溶质，是真正被溶解的物质，当溶质的溶解度给出时，应先进行判断，所得溶液是否饱和，若为饱和溶液，则溶质的质量分数为

答案：溶液中溶质的质量分数

三.使用关系式法求溶质的质量分数

利用分子式和原子量的关系确定溶液中溶质和溶剂的质量关系，计算出溶液的溶质质量分数。

例题：在某乙醇（C₂H₅OH）溶液中，乙醇分子里所含的氢原子总数与水分子里所含的氢原子总数相等，则此乙醇溶液中溶质的质量分数是（ ）

A. 5%B. 71%C. 46%D. 33%

解析：根据氢原子数相等，找出乙醇分子与水分子间的关系，进而确定出质量关系。

解：C₂H₅OH~6H~3H₂O

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此乙醇溶液中溶质的质量分数为：

答案：C

四.溶质的变化对溶质质量分数的影响

当加入的物质与溶剂发生化学反应时，加入的物质不再是该溶液中的溶质，而生成了新溶质，那么计算时不能用加入物质的质量代入公式求解，而要求出生成的新溶质的质量，再代入公式进行计算。

例题：你认为，在t℃时将5克某纯净物完全溶解在95克水中，所得溶液中溶质的质量分数可能出现哪些情况？试举例说明原因。

解答：由于某纯净物不是具体的某种物质，因此要分不同的情况进行讨论。

所得溶液的溶质质量分数可能出现三种情况：

（1）溶质质量分数等于5%，例：5克NaCl或KNO₃溶解在95克水中；

（2）溶质质量分数大于5%，例：5克Na₂O或SO₃溶解在95克水中；

（3）溶质质量分数小于5%，例：5克CuSO₄·5H₂O或Na₂CO₃·10H₂O溶解在95克水中。

说明：第2种情况中Na₂O或SO₃溶解在水中与水化合生成NaOH或H₂SO₄，

化学方程式为：Na₂O + H₂O = 2NaOH；SO₃ + H₂O = H₂SO₄，溶质为NaOH或H₂SO₄ 。

第3种情况中CuSO₄·5H₂O或Na₂CO₃·10H₂O溶解在水中，溶质为CuSO₄或Na₂CO₃ 。

综上所述，求解溶液中溶质质量分数的关键就是要通过全面分析，找准溶液中溶质和溶液的质量；并在平时多思考，善分析，勤总结，就能见题生法，提高解题的速度和准确率，轻而易举的攻克溶质质量分数计算题。