溶解度质量分数物质的量浓度的计算和换算

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1、溶解度质量分数物质的量浓度的计算和换算溶解度质量分数物质的量浓度的计算和换算一、知识概要（一）有关溶解度的计算在一定温度下的饱和溶液中，溶质、溶剂、溶液间有一定量的关系。由此可进 行以下计算：（1）根据饱和溶液溶质、溶剂的量推算溶解度；（2）根据溶解度求算饱和溶 液所含的溶剂和溶质量；（3）根据溶解度求算饱和溶液在蒸发掉一定量溶剂后析出 的结晶量；（4）由于物质在不同温度下溶解度不同，可以根据不同温度下的溶解度 求算出一定量饱和溶液由于温度改变（或同时有溶剂量改变），析出结晶的量。（5） 饱和溶液中溶解度与溶质的质量分数的换算。一定温度下，某饱和溶液溶质的溶解度：S = xWO=x 100 =

2、溶液 w溶剂 xl血m溶剂m濬液溶质m濬剂解题时要熟练运用下列比列关系：饱和溶液中=込=点；升温：m质増=m溶液 100+ S 垃剂減 100垃低爲濬液壽寻降温：且=壽吕眾溶质：m原液= 1 低喘温溶液100+ Sa原液垃母+垃析晶；溶齐山垃原液+垃増=垃总。（二）有关质量分数、物质的量浓度的计算有关质量分数的计算比较简单，但注意两点：一是含结晶水化合物的浓度均按 无水物含量计算；二是有些溶质溶解后与水发生了反应，其不能直接按原物质的量 表示，如SO3、Na2O2溶于水，溶液浓度按H2S04、NaOH含量计算。与物质的量浓度有关的计算有：（1）配制一定物质的量浓度所需溶质、溶剂量 或浓溶液稀释

3、用量的计算；（2）根据所溶溶质的量求算物质的量浓度、离子物质的 量浓度；（3）物质的量浓度与质量分数的换算。二、例题分析例1已知某饱和氯化钠溶液体积为VmL溶液密度为dg/cm3，质量分数为w%, 物质的量浓度为Cmol/L，溶液中含NaCl的质量为mg。(1) 用w表示在该温度下NaCl的溶解度是。(2) 用m、V表示溶液的物质的量浓度是。(3) 用w、d表示溶液的物质的量浓度是。(4) 用c、d表示溶液的质量分数是。解析：本题没有给出具体数值，只给出抽象符号。解题关键是：一要准确把握饱和溶液溶解度、质量分数的本质区别和相互联系, 二要理解密度是质量分数与物质的量浓度相互换算的桥梁。(1)

4、要求把饱和溶液的质量分数换算为溶解度：严W100WS =x 100 =100-W100-W(2) 要求用VmL溶液中的溶质质量m来表示物质的量浓度：C = 1000X x -l- = i7.im/v(3) 要求把质量分数(W%)换算为物质的量浓度:WOOdxW-58.5(4) 要求把物质的量浓度换算为质量分数，实质是(3)小题的逆运算：例2用Na2S03和硫粉在水溶液中加热反应，可制得Na2S20310C和70C时， Na2S203在100g水中的溶解度分别为60.0g和212g。常温下，从溶液中析出的晶体 是Na2S203 5H20。Na2S2O3在酸性溶液中立即完全分解：Na2S203+2

5、HCl二S/+S02 f+H20+2NaCl。现取15.1gNa2SO3，溶于80.0mL水，另取5.00g硫粉，用少许乙醇润湿后（以便硫能被水浸润），加到上述溶液中。用小火加热至微沸，反应约1h后过滤。滤液在100C经蒸发、浓缩、冷却至10C后析出Na2S203 5H20晶体。（1） 若加入的硫粉不用乙醇润湿，对反应的影响是。（填写选项字母）A. 会降低反应速率B需要提高反应温度C.将增大反应体系的pHD会减少产量（2）反应1h后过滤，其目的是。（3）滤液中除Na2S203和可能未反应完全的Na2S03外，最可能存在的无机杂质是。它是由产生的。如果滤液中该杂质的含量不很低，其检测的（4）设N

6、a2SO3跟硫粉完全反应，当将滤液蒸发浓缩后，冷却至70C，溶液的 体积约30mL，该溶液是否达到饱和？试通过计算说明（70C时，Na2S203饱和溶液 的密度为1.17g/cm3）。（5）若要计算在100C下将溶液蒸发至体积为30.0mL，再冷却至10C时所能得到的Na2S2O3 5H20的质量，你认为。（填写一个选项的字母）A. 前面提供的数据已经足够B. 还需要提供100C时溶液的密度（1.14g/cm3）C. 还需要提供结晶后剩余溶液的体积（10.0mL）（6）根据第（5）小题你的选择（如选A则直接计算，如选B或C则可选用其 数据），计算从10C, 30.0mL溶液中结晶而出的Na2S

7、203 5H20的质量。解析：（1）硫不溶于水，微溶于酒精。题给信息“用乙醇润湿后的硫能被水浸 润”，若不用乙醇润湿硫粉，则硫必然与水溶液中的Na2S03“接触不良”而降低反 应速率，并会减少产量，答案应选A、D。（2）Na2SO3+S=Na2S2O3n(S)=5/32=0.16(mol),n(Na2S03)=15.1/126=0.12(mol)硫粉过量。反应1h后过滤，其目的是除去过量的硫粉。(3) 由于Na2SO3不稳定，在敞开容器中于100C溶液中保持沸腾下反应长达1 h,很容易被空气氧化成Na2S04。滤液中有S20 SO亍等离子，检测3片时要考虑沁厂0亍的干扰。通常在0亍存在条件下检

8、测S0：的方法是利用E於0三和E於。4都不溶于水，但BaSO3溶于酸而BaSO4不溶于酸，加稀HCl即可检测出。但本反应中生成的32亍在酸性条件下会分解析出汉干扰30：-的检测。所以检测30亍的方法应是：取少许溶液，加稀盐酸至酸性后，过滤除去S,再加BaCl2溶液。(4) (解法一)计算生成的Na2S2O3在70C时饱和溶液应有的体积，将它跟 题设30mL相比较。若反应得到的Na2S2O3在70C时配成饱和溶液，其体积为x,则158212 + 1001.17= 23.8 (mL)因23.8mLV30mL所以蒸发后的溶液尚未达到饱和。(解法二)计算70C时30mL饱和溶液中应含Na2S2O3的质

9、量，将它跟反应得 到的Na2S2O3的质量相比较。若该溶液是饱和溶液，其所含Na2S2O3的质量为x,则212x = 30X 1.17X= 24(g)212 + 100 1气只据题意，完全反应得到的Na2S2O3的质量为：15.1X - = lS.9(g)?丄 El18.9gV24g,溶液尚未达到饱和。(5) 前题中已知生成的Na2S2O3的质量为18.9g，如果要求得10C时30mL溶 液所析出的Na2S2O3 5H20的质量，还应该知道溶液中水的质量，而溶液中水的质 量二溶液质量一Na2S2O3的质量，溶液的质量二溶液的体积(30mL)X溶液的密度。 因此，还需要知道100C时溶液的密度，

10、应选B项。(6) 设反应得到的Na2S2O3 5H2O的质量为x,则x中Na2S2O3 的质量是黯，比0的质量应是罟溶液中水的质量=30X 1.14-18.9=15.3(g)根据10C时的溶解度，析出晶体后的溶液一定是饱和溶液，则有24860.0母液中Na2S2O3的质量(g)100母液中水的质量(g)解得：x=23.2 (g)三、练习与检测1.tC时，Na2CO3的溶解度为Ag,现有饱和Na2CO3溶液(100+A) g,其溶质 的质量分数为a%,向溶液中投入无水Na2CO3固体Ag,静置后析出少量晶体(Na2 CO310H20)，加水使晶体全部溶解，所得溶液仍为饱和溶液，加入的水是口A.

11、100gB. (100+A)g180 C- (1-286A)gD. (100-A*2有X、Y、Z三种盐，已知：(1) 25C时，X饱和溶液其溶质质量分数为15%；(2) 25C时，在100g质量分数为10%的Y溶液中加入5gY (无水盐)后，恰 好达到饱和；（3）25C时，将一定量Z溶液蒸发掉5.75g水再恢复到25C，或保持在25C 向其中加入6.3gZ的结晶水合物（Z9H20,摩尔质量=240）,都恰好形成饱和溶液。则25C时，X、Y、Z的溶解度（指无水盐）大小顺序正确的是口A. XYZB. ZYXC. YZXD. ZXY3取50mL2mol/L的硫酸溶液，跟6.5g金属锌充分反应，加热蒸

12、发16.2g 水, 并冷却至10C时，可析出ZnS04 7H2O多少克（10C时ZnSO4溶解度为32g，硫酸 密度 1.12g/cm3）?4. A、B两种化合物的溶解度曲线如下图所示，现要用结晶法从A、B混合物中 提取A （不考虑A、B共存时，对各自溶解度的影响）（1）取50g混合物，将它溶于100g热水，然后冷却至20C。若要使A析出而 B不析出，则混合物中B的质量分数（B% ）最高不能超过多少？（写出推理及计算 过程）（2）取Wg混合物，将它溶于100g热水，然后冷却至10C。若仍要使A析出 而B不析出，请写出在下列两种情况下，混合物中A的质量分数（A% ）应满足什么 关系式？（以W、a

13、、b表示，只需将答案填写在下列横线的空白处。）.当wVa+b时当wa+b时5 常温下A和B两种气体组成混合物气体（A的相对分子质量大于B的相对分 子质量），经分析，混合气体中只含有氮和氢两种元素；而且，不论A和B以何种 比例混合，氮和氢的质量比总大于14/3。由此可确定A为 ，B为 。其理由是。若上述混合气体中氮和氢的质量比为7：1,则在混合气体中A和B的物质的量之比为；A在混合气体中的体积分数为。简单答案1. A； 2. D； 3. 15.5g；4. (1)在20C时，若要B不析出，该溶液中B的质量不能超过20g,由于A、 B质量共50g,所以这时A的质量超过30g,大于它的溶解度，A析出，符合题意。 即 50gXB%W20g, B%W40%。(2)当 WVa+b 时，A%a/w；当 Wa+b 时，A% 三W-b/W；5. NH3N2纯NH3气体中氮和氢的质量比为14/3，在纯NH3中混入任何比例的N 2都将使氮和氢的质量比大于14/34：180%。