物质的结晶 溶液中溶质的质量分数 北京版

物质的结晶 溶液中溶质的质量分数 北京版 物质的结晶 溶液中溶质的质量分数 北京版 【同步教育信息】 一. 本周教学内容: 第四章 溶液 第四节 物质的结晶 第五节 溶液中溶质的质量分数 二. 学习目标: 1. 了解物质的结晶，结晶水合物的概念，了解风化和潮解的概念。 2. 学会混合物的分离方法——过滤、结晶。 3. 学会粗盐提纯的操作。 4. 掌握溶液中溶质的质量分数的概念等有关计算。 三. 知识要点 (一)物质的结晶: 1. 结晶:固态物质从溶液中析出的过程叫结晶。 2. 晶体:具有规则的几何外形的固体叫做晶体。 3. 结晶方法:(即蒸发结晶) (1)蒸发溶剂法:当溶剂不断蒸发，达到饱和后，如果继续蒸发，过剩的溶质就会结晶析出。对溶解度受温度影响不大的固体，一般采用蒸发结晶。 (2)冷却热饱和溶液(即降温结晶):温度降低，若溶解度减小，不饱和溶液会变为饱和溶液，再降温，晶体便会析出。对溶解度受温度的影响较大，且随着温度的升高而增大的固态溶质，一般用此法结晶。 (二)结晶水、结晶水合物: 1. 结晶水: 晶体中含有的一定数目的水分子。 结晶水作为晶体的一种结构成分而存在的，其含量是一定的。 2. 结晶水合物: 含有结晶水的物质叫做结晶水合物。 注意:并不是所有的晶体都含有结晶水，都是结晶水合物。 (三)风化与潮解: 1. 风化:有些结晶水合物在室温和干燥的空气里，不需要加热便会失去一部分或全部结晶水，这种现象叫风化。 如:碳酸钠晶体(NaCO?10HO)在干燥的空气里逐渐失去大部分结晶水而成为白色粉末碳酸钠(NaCO)。 23223 2. 潮解: 晶体吸收空气里的水蒸气，并在晶体表面形成溶液。如氯化钙、氢氧化钠易潮解，常用作气体干燥剂。 (四)混合物的分离: 1. 过滤法: (1)把不溶于水(液体)的固态物质跟液体分离的一种方法。如粗盐的提纯，用过滤的方法，将泥沙等杂质从食盐水中除去。 (2)过滤所需仪器: 铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒。 (3)操作步骤: ?准备过滤器: 滤纸紧贴漏斗内壁，滤纸边缘低于漏斗口边缘。 ?组装过滤装置。 1 蒸发溶剂法:如从溶液中分离出NaClNaCl ?倾倒液体过滤。 2. 结晶法:把几种可溶性固体物质的混合物 根据它们在一种溶剂里的溶解度不同，用结晶的方法加以分离。 , 通常有两种: 33 3. 过滤与结晶比较: 过滤 结晶 ,冷却热饱和溶液法:从溶液中分离出晶体。KNOKNO 适用范围 除去液体中不溶于水的固体杂分离几种可溶性固体混合物 质或使纯净晶体与母液分离 ,原理 固体颗粒大，不能通过滤纸或利用固体物质溶解性不同以 (五)溶液的浓度及表示方法: 过滤层，而滤液可以通过滤纸及溶解度受温度变化影响的 1. 溶液的浓度: 一定量溶液里所含溶质的量叫做溶液的浓度。 或过滤层 不同，使一种物质先结晶 2. 溶质的质量分数—溶液组成的表示方法: (1)定义:溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。 溶质质量 (2)表达式: 主要操作 用过滤器过滤 浓缩结晶 溶质的质量分数,×100% 降温结晶 溶液质量=溶质质量+溶剂质量 溶液质量 (3)与浓稀关系: 溶质质量分数越大，溶液越浓，溶质的质量分数越小，溶液越稀。 (六)溶质的质量分数的计算: 1. 溶液中有四个量:溶质质量、溶剂质量、溶液质量、溶质的质量分数。若已知其中的两个量，利用以上公式便可求出其他两个量。 2. 在计算中应注意:?公式中的溶质质量，必须是溶解的溶质质量，或溶液中溶质的质量。?已知溶液的体积进行有关溶质质量分数的计算时，应先将溶液的体积换算成溶液的质量，换算时单位要统一。?不同溶液的体积不能相加。 3. 关于溶质质量分数的计算大致包括以下类型: ?已知溶质、溶剂的质量，求溶质的质量分数(或溶质、溶剂、溶质的质量分数三者之间的换算)。 ?配制一定量溶质质量分数的溶液所需溶质和溶剂的质量。 ?溶解度与此温度下饱和溶液的溶质质量分数的相互换算。 ?溶液稀释的计算。 【典型例题】 例1. ?从KNO饱和溶液中获得KNO晶体，一般采用_________方法，原因是33 ___________________________ ?利用海水晒盐的原理是___________________________ 2 分析:由于KNO的溶解度随温度变化较大，所以一般采取降温方法，而NaCl的溶解度随温度变化较小，3 所以一般采取蒸发溶剂法。 答案:?降低KNO饱和溶液温度;KNO的溶解度受温度变化的影响较大。 33 ?利用阳光、风力使水分蒸发，使食盐成晶体析出(或蒸发溶剂结晶)，因为NaCl的溶解度受温度变化影响不大。 例2. 分离下列混合物，按溶解—过滤—蒸发的操作顺序进行的是( ) A. 混有泥沙的粗盐 B. 混有少量NaCl的KNO 3 C. 混有少量AgCl的BaSO D. 实验室加热KClO和MnO的混合物充分反应制取氧气后的残留物。 432 分析:按溶解—过滤—蒸发的顺序分离的混合物必定由不溶性固体和可溶性固体组成。A中泥沙不溶于水，食盐能溶于水，B中NaCl和KNO都易溶于水，C中AgCl和BaSO均不溶于水，D中的残留物为可溶于水的34 KCl和不溶于水的MnO。 2 答案:A、D。 例3. 医用生理盐水的溶质的质量分数为0.9%，如何配制400g溶质质量分数为0.9%的医用生理盐水,(已 3知水的密度为1g/cm) 分析:配制溶质质量分数一定的溶液的操作步骤是: (1)计算:根据要配制溶液的质量和溶液中溶质的质量分数，计算出所需溶质的质量和溶剂的质量。再把所需溶剂水的质量换算成体积。 (2)称量:用天平称出固体质量，放在烧杯中，选择适当规格的量筒量取所需水的体积，倒入盛有溶质的烧杯中。 (3)溶解:用玻璃棒搅拌，使溶质完全溶解。 解:所需NaCl的质量=400g×0.9%=3.6g。 mg3964. 需水的质量=400g,3.6g=396.4g。 需水的体积:V,,,3964.ml。 用天平称取3.6g的氯化钠放入烧杯中，用量筒量取396.4毫升水，倒入盛有3.6g氯化钠的烧杯中，用玻璃 ρ1gml/棒搅拌，使氯化钠完全溶解。 例4. 实验室制氢气要用质量分数为20%的稀硫酸400毫升。需要质量分数为98%的浓硫酸(密度为 31.84g/ml)多少毫升,水多少毫升,(20%的硫酸的密度为1.14g/cm) 3 解:设需98%密度为1.84g/cm的硫酸的体积为x，水的体积为y。 33 则:400ml×1.14g/cm×20%=x?1.84g/cm×98% x=50.6ml 3 需水的质量为:400ml×1.14g/ml,50.6ml×1.84g/cm=362.9g。 答:略。 例5. 18g的锌粒放入60g稀硫酸中，充分反应之后，剩余锌粒5g。求反应后所得的硫酸锌溶液中溶质的质量分数是多少, 分析:反应后锌粒有剩余，硫酸完全反应，所得溶液是硫酸锌溶液，溶质是硫酸锌。 解:设生成的硫酸锌和氢气的质量分别为x、y， 参加反应的锌的质量为18g,5g=13g。 Zn+HSO=ZnSO+H? 2442 65 161 2 13g x y 65161652 ,, 3 13gxgy13 16113××g213g x,,y 。 ,,32204..gygg6565 ZnSO溶液的质量=13g+60g,0.4g=72.6g。 4 322. 溶液中质量分数×。ZnSO4 答:略。 ,,100%444%. 【 模拟试题 雅思模拟试卷小学语文教师素养试题杭州职业技术学院单招辽宁石化职业技术学院广州中医药大学试题库 】 g一. 选择题: 1. 下列混合物能用过滤法分离的是( )。 726. A. 汽油和水 B. 硝酸钾和碳酸钙 C. 食盐和硝酸钾 D. 铁粉和铝粉 2. 下列各组混合物，能通过结晶进行分离的是( )(已知蔗糖的溶解度随温度升高而迅速增大。) A. 氯化钾和二氧化锰 B. 蔗糖和食盐 C. 酒精和泥沙 D. 酒精和汽油 3. 某饱和溶液恒温蒸发溶剂析出晶体后的溶液是( )。 A. 饱和溶液 B. 不饱和溶液 C. 水 D. 以上均不对 4. 冷却热饱和溶液，晶体析出后(晶体不含结晶水)，保待不变的是( )。 A. 溶质质量 B. 溶剂质量 C. 溶液质量 D. 溶解度 5. 下列叙述正确的是( )。 A. 海水一经降温，就会有大量食盐晶体析出 B. 加热蒸发硝酸钾溶液，开始时就会有大量KNO析出 3 C. 硝酸钾的饱和溶液改变外界条件还可以溶解硝酸钾 D. 将析出KNO晶体后的溶液再冷却，仍然有硝酸钾析出 3 6. 含有少量NaCl杂质的硝酸钾热饱和溶液，冷却析出晶体后，余下的溶液( )。 A. 只有氯化钠 B. 是氯化钠溶液和硝酸钾的饱和溶液的混合液 C. 只有硝酸钾 D. 是氯化钠和硝酸钾的不饱和溶液 7. 欲使KNO从其饱和溶液中快点分离出来，可采用的方法是( )。 3 A. 冷却饱和KNO溶液 B. 在该温度时，蒸发水分 3 C. 升高饱和溶液的温度 D. 先加热蒸发一部分水再降温 8. 过滤的方法适用于( )。 A. 把相互混溶的液体分离 B. 把相互不溶的液体分离 C. 把两种均溶于水的固体分离 D. 把不溶于液体的固体与液体分离 9. 过滤操作中，下列要求正确的是( )。 A. 向过滤器中直接倾倒滤液 B. 漏斗的下端管口要紧靠在烧杯内壁上 C. 玻璃棒要靠在单层滤纸边 D. 滤纸上沿要高于漏斗上沿 10. 粗盐提纯实验中，不正确的操作是( ) A. 食盐溶解时，用玻璃棒不断搅动 B. 食盐水过滤后，若滤液浑浊，再过滤一次 C. 滤液蒸发时，将烧杯中的滤液垫上石棉网加热 D. 蒸发滤液，等出现变量固体时，不等滤液完全蒸干，就停止加热 11. 将20?时，一定量的某饱和溶液降温至10?，有晶体析出，对于此过程叙述正确的是( )。 ?该物质的溶解度随温度升高而增大 ?结晶后的溶液质量减小了 ?剩余溶液中溶质的质量分数减小了 ?溶剂质量比原溶液中溶剂质量减小了 4 A. ?? B. ?? C. ??? D. ???? 12. 某食盐溶液中溶质的质量分数为16,，它表示( )。 A. 100g水中，有食盐16g B. 100份食盐溶液，食盐占16g C. 100体积的溶液中，食盐占16g D. 每100g食盐水中，有食盐16g 13. 将25g食盐溶于100g水中，所得溶液的溶质质量分数是( )。 A. 25% B. 20% C. 15% D. 10% 14. 从100g5,的食盐溶液中，取出20g溶液，剩余的80g溶液的溶质质量分数是( )。 A. 6.25, B. 5, C. 4, D. 1, 15. 从100g 5%的食盐溶液中，取出20g溶液后，再向原溶液中加入20g水，则其溶质的质量分数变为( )。 A. 5% B. 4% C. 3% D. 2% 3 16. 将5mL密度为1.84g/cm的98,的浓硫酸加入到10mL水中，所得溶液中溶质的质量分数的算式正确的 518498%mLgcm./是( )。 3×× A.100%518498%mLgcm./ ×3××510gg B.100% 518498%mLgcm./ ， 3××× C.100%518498%mLgcm./518498%101mLgcmgcm.// ×3××33()./510184mLmLgcm D.100%×××， 3，× 17. 配制50g 12%的食盐水，需用的仪器是( )。 × A. 托盘天平、量筒、漏斗、铁架台、铁圈 5184101mLgcmmLgcm.// B. 烧杯、量筒、蒸发皿、铁架台、铁圈 C. 托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒、漏斗 33××， D. 量筒、烧杯、玻璃棒、托盘天平、药匙 18. 把100g 10%的KNO溶液的质量分数变为20%，可采用的方法( ) 3 A. 蒸发掉50g水 B. 加入10g KNO 3 C. 蒸发掉45g水 D. 加入100g KNO 3 19. 要把10%的糖水与30%的糖水混合得到15%的糖水，需要两种糖水的质量比为( ) A. 1?1 B. 1?3 C. 3?1 D. 2?1 二. 填空题: 20. 说出以下错误计算中产生错误的原因。 20g ?20?时将20g NaCl加入50g水中，其溶质的质量分数为 ×100%286%,. ?向100g溶质的质量分数为10%的食盐水中加入10g食盐所得新的食盐溶液中溶质的质量分数为 2050gg，10010%10gg×， ×100%20%, ?将溶质的质量分数为30%的硫酸溶液100g稀释至其溶质的质量分数为15%，需加水的质量为x，则100g 100g 5 ×30%=x×15%，x=200g ?20?时，131.6g硝酸钾饱和溶液中含有31.6g硝酸钾，在此温度下加入5g硝酸钾，则溶液中溶质的质量 3165.gg，分数是 ×100%267,.g ?50g 10%的硝酸钠溶液跟50g 20%的硝酸钠溶液混合，则可得到100g 30%的硝酸钠溶液。 21. 某同学用氯酸钾与二氧化锰制取氧气后，欲把剩余固体分离(二氧化锰不溶于水)。 13165.gg， ?要想得到纯净的氯化钾固体，需要进行的实验基本操作是________、________、________。 ?要想得到纯净的二氧化锰固体，需要进行的实验基本操作是________、________、________、________。 22. 实验室里要分离食盐和硝酸钾的混合物，并得到含杂质较少的食盐和硝酸钾晶体。 (1)实验步骤分四步:?过滤，?降低温度使晶体析出，?蒸发滤液(母液)，?加热溶解。正确的操作顺序是(写序号)________。 (2)今有下列仪器:?铁架台、?铁夹、?烧杯、?量筒、?试管夹、?石棉网、?集气瓶、?药匙、? 坩埚钳。9种仪器中，本实验不需要的是(写编号)________。 23. 实验室欲配制50g 5%的食盐溶液，常需要下列实验步骤: (1)计算:需要食盐质量___________g。需要水的质量为___________g，约________mL。 (2)称量:托盘天平只能称准到________g。检查时，若发现指针偏右，应将平衡螺母向________调节至平衡。称量时若把砝码放在左盘(1g以下用游码)，则称得食盐的实际质量为________g。若量取水的操作正确，所配溶液的质量分数实际为________。要把该溶液变成5%的溶液，需再加食盐________g。 (3)溶解:应该选择的量筒规格是________量筒(50mL，100mL)。量取时，若视线仰视了刻度，则量筒的读数偏________，实际水的体积偏________，所配溶液的质量分数偏________。 三. 计算题: 24. 把15.0g锌粒放入74.2g稀硫酸中，至反应完全停止，锌粒尚有剩余。取出锌粒洗涤、干燥后称得其质量 为8.5g。计算: (1)生成氢气多少升,(已知该反应条件下氢气密度为0.08g/L) (2)反应后所生成的硫酸锌溶液中溶质的质量分数是多少, 25. 100克某硫酸溶液与14克铁粉恰好完全反应求: (1)参加反应的硫酸的质量和生成的硫酸亚铁的质量; (2)该硫酸溶液中硫酸的质量分数; (3)反应后所得溶液中溶质的质量分数。 6 【试题答案】 一. 选择题: 1. B 2. B 3. A 4. B 5. CD 6. B 7. D 8. D 9. B 10. C 11. C 12. D 13. B 14. B 15. B 16. D 17. D 18. A 19. A 二. 填空题: 20. ?20g NaCl在20?时不一定完全溶解。 ?加入的10g食盐不一定全部溶解，而且溶液的质量应>100g ?设加水质量为x，则，x=100g。 10030%10015%gx××,，() ?因是饱和溶液，加入5g KNO不再溶解，质量分数不变。 3 ?溶液混合后质量分数不能相加。 21. ?溶解、过滤、蒸发 ?溶解、过滤、洗涤MnO、干燥 2 22. (1)?????(2)???? 23. (1)2.5g 47.5g 47.5ml (2)0.1g 左 1.5 3.1% 1 (3)50ml 小 大 小 三. 计算题: 24. (1)2.5L (2)20% 25. (1)24.5g 38g (2)24.5% (3)33.4% 7 8