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初中三年级化学

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首页 初中三年级化学知识 称量器—天平 关于溶液的计算 试题正文
  • 不定项选择题
    某同学预配制溶质质量分数为8%的食盐水80克，在用托盘天平称量时，他把食盐和砝码的位置放颠倒了（1克以下用游码），则实际上他所配制的食盐水的溶质质量分数为
    [     ]

    A、8.5%
    B、7%
    C、14%
    D、8%
    本题信息：2012年专项题化学不定项选择题难度一般 来源:刘敬
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本试题 “某同学预配制溶质质量分数为8%的食盐水80克，在用托盘天平称量时，他把食盐和砝码的位置放颠倒了（1克以下用游码），则实际上他所配制的食盐水的溶质质量分数...” 主要考查您对

称量器—天平

关于溶液的计算

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  • 称量器—天平
  • 关于溶液的计算

定义：
天平是用于称量物体质量，狭义上也叫托盘天平（实验室中多用托盘天平）。

常用的精确度不高的天平，由托盘、指针、横梁、标尺、游码、砝码、平衡螺母、分度盘等组成。分度值一般为0.1或0.2克。

一种衡器：由支点（轴）在梁的中心支着天平梁而形成两个臂每个臂上挂着一个盘，其中一个盘里放着已知重量的物体另一个盘里放待称重的物体，固定在梁上的指针在不摆动且指向正中刻度时的偏转就指示出待称重物体的重量。
        


托盘天平的使用方法：
（1）要放置在水平的地方。游码要归零。
（2）调节平衡螺母(天平两端的螺母)调节零点直至指针对准中央刻度线。
（3）左托盘放称量物，右托盘放砝码（左物右码）。根据称量物的性状应放在玻璃器皿或洁净的纸上，事先应在同一天平上称得玻璃器皿或纸片的质量，然后称量待称物质。
（4）添加砝码从估计称量物的最大值加起，逐步减小。托盘天平只能称准到0.1克。加减砝码并移动标尺上的游码，直至指针再次对准中央刻度线。
（5）过冷过热的物体不可放在天平上称量。应先在干燥器内放置至室温后再称（或在特殊器皿中称量）。
（6）物体的质量=砝码重量+游码所显示的度数
（7）取用砝码必须用镊子轻拿轻放，取下的砝码应放在砝码盒中，称量完毕，应把游码移回零点。
（8）称量干燥的固体药品时，应在两个托盘上各放一张相同质量的纸，然后把药品放在纸上称量。
（9）易潮解的药品，必须放在玻璃器皿上（如：小烧杯、表面皿）里称量。
（10）砝码若生锈，测量结果偏小；砝码若磨损，测量结果偏大。
解题技巧：
1、定物称量：是指对某一物质，用托盘天平称量其质量，例如要称出一铁块的质量。
方法：
①先将游码归零，再调节托盘天平左、右的平衡螺母，至平衡。
②在左盘上放铁块。
③向右盘添加砝码，先加质量大的砝码，再加质量小的砝码，最后移动游码，直至天平平衡。砝码和游码的示数和即为铁块的质量。

2、定量称量：是指用托盘天平称量出一定质量的某物质。例如要称量5.5gNaCl。
方法：
①调节托盘天平平衡螺母至天平平衡。
②在左、右两盘各放一张质量相同的纸。
③向右盘添加5g砝码，再移动游码至0.5g处。
④向左盘不断地加入NaCl．
天平的分类：
有狭义和广义之分。
狭义的天平专指双盘等臂机械天平，是利用等臂杠杆平衡原理，将被测物与相应砝码比较衡量，从而确定被测物质量的一种衡器。
广义的天平则包括双盘等臂机械天平、单盘不等臂机械天平和电子天平3类。
双盘等臂机械天平，一般按结构分为普通标牌天平、微分标牌天平和架盘天平3种。
也可按用途分为检定天平、分析天平、精密天平和普通天平4种。
①检定天平：是计量部门、商检部门或其他有关部门或工厂专门用来检查或校准砝码的天平。
②分析天平：是用于化学分析和物质精确衡量的高准确度天平。在大多数情况下，这类天平的最小分度值都小于最大称量的 10-5。分析天平可按衡量范围和最小分度值分为常量天平(称量和最小分度值分别为100～200g和0.01～1mg)、半微量天平(30～100g和1～10g)、微量天平(3～30g和0.1~1g)和超微量天平(3～5g和0.1g以下)。
③精密天平：广泛应用于各种物质的精密衡量，其最小分度值通常为最大称量的10-5～10-4。
④普通天平：用作物质的一般衡量。最小分度值等于或大于最大称量的10-4。
溶质质量分数：
1.  概念：溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。

2. 表达式：
溶质质量分数==

3. 含义：溶质质量分数的含义是指每100份质量的溶液中含有溶质的质份为多少。如100g10%的NaCl溶液中含有10gNaCl.。不要误认为是100g水中含有10gNaCl。

应用溶质质量分数公式的注意事项：
①溶质的质量是指形成溶液的那部分溶质，没有进入溶液的溶质不在考虑范围之内。如在20℃时，100g水中最多能溶解36gNaCl，则20gNaCl放入50g 水中溶解后，溶质的质量只能是18g。

②溶液的质量是该溶液中溶解的全部溶质的质量与溶剂的质量之和(可以是一种或几种溶质)。

③计算时质量单位应统一。

④由于溶液的组成是指溶液中各成分在质量方面的关系，因此，对溶液组成的变化来说，某物质的质量分数只有在不超过其最大溶解范围时才有意义。
例如在20℃时，NaCl溶液中溶质的质量分数最大为26.5%，此时为该温度下氯化钠的饱和溶液，再向溶液中加入溶质也不会再溶解，浓度也不会再增大。因此离开实际去讨论溶质质量分数更大的NaCl溶液是没有意义的。

⑤运用溶质质量分数表示溶液时，必须分清溶质的质量、溶剂的质量和溶液的质量。
a.结晶水合物溶于水时，其溶质指不含结晶水的化合物。如CuSO4·5H2O溶于水时，溶质是CuSO4。
溶质质量分数= ×100%
b.当某些化合物溶于水时与水发生了反应，此时溶液中的溶质是反应后生成的物质。如Na2O溶于水时发生如下反应：Na2O+H2O==2NaOH。反应后的溶质是NaOH，此
溶液的溶质质量分数=。
c.若两种物质能发生反应，有沉淀或气体生成，此时溶液中的溶质质量分数=
影响溶质质量分数的因素：
(1)影响溶质质量分数的因素是溶质、溶剂的质录，与温度、是否饱和无关。在改变温度的过程中若引起溶液中溶质、溶剂质量改变，溶质的质量分数也会改变，但归根结底，变温时必须考虑溶质、溶剂的质量是否改变。因而，影响溶质的质量分数的因素还是溶质、溶剂的质量。例如：
①将饱和的NaNO3溶液降低温度，由于析出品体，溶液中溶质的质缺减少，溶剂的质量不变，所以溶液中溶质的质量分数变小。
②将饱和的NaNO3溶液升高温度，只是溶液变成了不饱和溶液，溶液中溶质、溶剂的质量不变，因而溶液中溶质的质量分数不变。
(2)不要认为饱和溶液变成不饱和溶液，溶质的质量分数就变小；也不要认为不饱和溶液变成饱和溶液，溶质的质量分数就变大；要具体问题具体分析。

有关溶质质量分数计算的类型
（1）利用公式的基本计算
①已知溶质、溶剂的质量，求溶质的质量分数。
直接利用公式：溶质的质量分数=×100%
②已知溶液、溶质的质量分数，求溶质、溶剂的质量。
利用公式：溶质的质量=溶液的质量×溶质的质量分数
溶剂的质量=溶液的质量一溶质的质量
③已知溶质的质量、溶质的质量分数，求溶液的质量。
利用公式：溶液的质量=溶质的质量÷溶质的质量分数
④质量、体积、密度与溶质质量分数的换算
当溶液的量用体积表示时，计算时应首先将溶液的体积换算成质量后再进行相关计算。因为计算溶质的质量分数的公式中各种量都是以质量来表示的，不能以体积的数据来代替。
利用公式：溶液的质量=溶液的体积×溶液的密度

（2）溶液的稀释与浓缩
方法 计算依据 计算公式
溶液的稀释 ①加水稀释
②加稀溶液稀释		 ①加水稀释前后，溶液中溶质的质量不变
②用稀溶液稀释浓溶液时。稀溶液中溶质的质量与浓溶液中溶质的质量之和等于混合后溶液中溶质的质量		 加水稀释:稀释前后溶液中溶质的质量不变 m浓×ω浓%=（m浓+m水）×ω稀%
溶液的浓缩 ①添加溶质 ②蒸发溶剂 ③加入浓溶液 ①原溶液中的溶质与后加入的溶质质量之和等于混合后溶液中的溶质质量
②蒸发溶剂前后溶液中溶质的质量不变(没有溶质析出)
③原溶液中的溶质与后加入浓溶液中的溶质质量之和等于混合后溶液中的溶质质量		 蒸发浓缩:浓缩前后溶液中溶质的质量不变（m稀-m水）×ω浓%=m稀×ω稀%
注意：
a.几种溶液混合，溶液的体积不能简单相加，即V总≠VA+VB
b.混合后溶液的质量、溶质的质量可以相加，即m总=mA+mB
c. 要求混合后溶液的总体积，必须依据公式V=m/ρ，所以要知道混合溶液的密度才能求出总体积。

（3）饱和溶液中溶质质量分数的计算
a. 固体溶解度的计算公式
根据固体溶解度的计算公式[溶解度（S）=×100g]可推导出：，
b. 溶解度与溶质质量分数的关系
溶解度 溶质质量分数
意义 物质溶解性的量度，受外界温度的影响 表示溶液中溶质质量的多少，不受外界条件影响
容积要求 100g 无要求
温度要求 与温度有关 一般与温度无关
溶液是否饱和 一定达到饱和 不一定饱和
计算公式 ×100g
单位 克 无单位
联系 饱和溶液中溶质的质量分数=

特殊的溶质质量分数的计算：
（1）结晶水合物溶于水时，其溶质指不含结晶水的化合物。
如CuSO4·5H2O溶于水时，溶质是CuSO4。
溶质质量分数= ×100%

（2）溶质只能是已溶解的那一部分，没有溶解的不能做溶质计算
如20℃时，20gNaCl投入到50g中水中（20℃时，NaCl的溶解度为36g）。20℃时50g水最多只能溶解18gNaCl，如溶质的质量为18g，而不是20g，所以该NaCl溶液的质量分数=18g/(50g+18g)×100%=26.5%。

（3）当某些化合物溶于水时与水发生了反应，此时溶液中的溶质是反应后生成的物质。如Na2O溶于水时发生如下反应：Na2O+H2O==2NaOH。反应后的溶质是NaOH，此
溶液的溶质质量分数=。

（4）某混合物溶于水，要计算某一溶质的质量分数，溶液的质量包括混合物与水的质量
如5gNaCl和1gKNO3的混合物溶于100g水，计算NaCl的溶质质量分数：
ω（NaCl）=5g/(5g+1g+100g)×100%=4.7%。

（5）利用元素的质量分数进行计算
溶液中溶质的质量分数与溶质中某元素的质量分数之间有着联系。溶液的溶质质量分数×溶质中某元素的质量分数=溶液中某元素的质量分数。

溶质质量分数的不变规律：
（1）从一瓶溶液中不论取出多少溶液，取出溶液及剩余溶液的溶质质量分数与原来溶液中溶质质量分数相同。
（2）溶质、溶质质量分数均相同的两种溶液混合，所得溶液的质量分数保持不变。
（3）一定温度时，向某饱和溶液中加入该溶质，所得溶液的溶质质量分数保持不变。
（4）一定温度时，对某饱和溶液恒温蒸发溶剂，所得溶液的溶质质量分数保持不变。
（5）对于溶解度随温度升高而增大的物质来说，将其饱和溶液（底部没有固体时）升高温度，所得溶液的溶质质量分数保持不变。而对于溶解度随温度升高而减小的物质（熟石灰）来说，降低温度，所得溶液的溶质质量分数保持不变。
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