溶液的計算分類例析

趙培龍

題型一：有關溶質質量分數的計算

【解題策略】正確理解溶質質量分數的概念，即溶質的質量分數是溶質質量與溶液質量之比，強調溶質的質量應當是該溶液中已溶解溶質的質量，不包括未溶解溶質質量；溶液的質量是指已溶解溶質質量和溶劑質量之和。

例1（2022·浙江·紹興）某興趣小組用硝酸鉀進行了圖甲所示的實驗，硝酸鉀溶解度與溫度的關系如圖乙。

（1）①中未溶解的硝酸鉀質量為 克。

（2）②中硝酸鉀溶液為 ? （選填“飽和”或“不飽和”）溶液。

（3）計算②中溶液的溶質質量分數。

解析：（1）20℃時，硝酸鉀的溶解度為31.6g，含義是20℃時，100g水中最多溶解31.6g硝酸鉀，溶液達到飽和狀態(tài)，則①中未溶解的硝酸鉀質量為40g - 31.6g=8.4g。

（2）60℃時，硝酸鉀的溶解度為110g，含義是60℃時，100g水中最多溶解110g硝酸鉀，溶液達到飽和狀態(tài)；②中最多能溶解的質量為 ×110g=44g，現②中溶解的硝酸鉀的質量為40g，硝酸鉀溶液為不飽和溶液。

（3）②中溶液的溶質質量分數為 ×100%=50%。

答：②中溶液的溶質質量分數為50%。

答案：（1）8.4（2）不飽和（3）50%

題型二：有關溶液稀釋的計算

【解題策略】此類計算的依據是溶液在稀釋前后溶質的質量保持不變。另外，稀釋時加入水的體積=（稀溶液質量-濃溶液質量）/水的密度。注意：稀釋時加入水的體積≠稀溶液體積 -濃溶液體積。

例2（2022·四川·自貢）用100克溶質質量分數為30%的過氧化氫溶液配制成溶質質量分數為5%的過氧化氫溶液，需加水多少克？

解析：根據稀釋前后溶質質量不變，設需要加水的質量為x，則有100g×30%=（100g+x）×5%，解得x =500g，則需要加入水的質量為500g。

題型三：有關溶解度的計算

【解題策略】根據一定溫度下飽和溶液中溶質和溶劑的質量關系進行求解。求溶解度時，涉及的溶液一定是飽和溶液。公式為：溶解度= ×100g。

例3（2022·貴州·畢節(jié)）室溫時，向25g某固體中分批次加入水，充分攪拌，結果如圖所示（保持溫度不變）。室溫時該固體的溶解度可能是（? ?）。

A．50g? ? ? ? B．35g? ? ? C．30g? ? ? ? D．25g

解析：由圖示可知，當25g該固體物質中加入75g水，固體完全溶解，假設恰好溶解時，設該物質的溶解度為x，則有 = ，解得x=33.3g。由圖示可知，25g該固體在50g水中不能完全溶解，則該物質的溶解度小于50g，因此該物質的溶解度在33.3g～50g之間。答案：B。

題型四：溶質質量分數與化學方程式相結合的計算

【解題策略】1.在溶液中發(fā)生化學反應時，參加反應的是溶液中的溶質，所以利用化學方程式列有關反應物、生成物的質量比時，要以溶質的質量列比例式，而不能用溶液的質量或體積列比例式。

2. 求反應后所得溶液的溶質質量分數。（1）溶液組成法：溶液質量=溶質質量+溶劑質量，其中溶劑（水）的質量在計算中應注意：有些反應不生成（或不消耗）水，溶劑（水）的質量等于參加反應的各溶液中溶劑質量之和；若反應后有水生成（或反應中消耗了水），則需要加上（減去）生成（消耗）水的質量。（2）質量守恒法：反應后所得溶液的質量=反應物（溶液）的質量總和 -生成氣體的質量 -生成沉淀的質量。

例4（2022·重慶）硫氧粉（Na2SO3）可用作染漂脫氧劑，常因氧化變質生成Na2SO4。向20g可能被氧化的樣品中，加入質量分數為10%的稀硫酸至恰好不再產生氣泡（假設氣體全部逸出），消耗稀硫酸98g。已知：Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O。求反應后溶液中溶質的質量分數。（精確到小數點后一位）

解析：設反應生成Na2SO4的質量為x，生成SO2的質量為y，消耗Na2SO3的質量為z。

Na2SO3+H2SO4==== Na2SO4+SO2↑+H2O

126? ? ? 98? ? 142? ? 64

z? ? 98g×10%? xy

=? =? =

解得：x=14.2g，y=6.4g，z=12.6g。

則反應后溶液中溶質的質量 =（20g-12.6g）+14.2g=21.6g，溶液的質量 =20g+98g-6.4g=111.6g，所以反應后溶液中溶質的質量分數= ×100%≈19.4%。

答：反應后溶液中溶質的質量分數為19.4%。