3.4 溶质质量分数-九年级化学第一学期同步讲与练（沪教版·上海）

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知识01 溶质质量分数的概念和计算
一、概念与计算
1．定义：溶液中溶质的质量分数是溶质的质量与溶液的质量比
2．计算公式：溶质的质量分数=（溶质的质量/溶液的质量）×100%
溶质质量分数＝
即：C%＝×100%＝×100%
【注意】（1）溶质的质量是指形成溶液的那部分溶质，没有进入溶液的物质不在考虑范围内
（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和
（3）计算溶质质量分数时上、下质量单位应统一
（4）计算溶质质量分数时，最后结果是百分数或小数
（5）同一温度下，饱和溶液的溶质质量分数最大。
（6）运用溶质的质量分数表示时，必须分清溶质的质量、溶剂的质量和溶液的质量
二、溶质质量分数的意义
每100克质量的溶液中，含有的溶质质量（分子为溶质质量、分母为溶液总质量）
例1例1.在农业生产上，常需要用质量分数为16%的氯化钠 溶液来选种。现要配制150kg的这种溶液，需要氯化钠和水的质量各是多少？
解：溶质NaCl = 150kg×16% = 24kg
含溶剂水 = 溶液质量 — 溶质质量
= 150kg— 24kg
=126kg
答：需要24 kg氯化钠，126 kg的水
【变式1-1】20℃时，从一瓶食盐饱和溶液中取出34克。蒸干后得食盐9克。求(1)这瓶溶液的百分比浓度；(2)20℃时食盐的溶解度。
【变式1-2】化学实验室现有98%的浓硫酸，但在实验中常需要用较稀的硫酸溶液。要把50g质量分数为98%的浓硫酸稀释为质量分数为20%的硫酸溶液需要多少克水？
例2（2021·上海长宁·）（不定向）20℃时，向一定量水中分批加入KNO3 固体，充分搅拌并冷却至室温，现象如图所示：
坐标图中，符合实验结果的描点可能是
A．
B．
C．
D．
【标准答案】CD
【精准解析】
A、影响固体物质溶解度的因素是温度，由题意知，在一定的温度下，硝酸钾的溶解度是一个定值，不随硝酸钾的质量的变化而变化，故该图像的描点不正确；
B、加入3g硝酸钾固体，3g硝酸钾没有完全溶解，所以加入3g硝酸钾对应的溶质质量分数的描点不正确，故该图像的描点不正确；
C、如果加入2g硝酸钾固体形成的恰好是饱和溶液，那么加入3g硝酸钾也只能溶解2g，两者的溶质的质量分数相同，描点正确，故该图像的描点正确；
D、如果加入2g硝酸钾固体形成的不是饱和溶液，加入3g硝酸钾固体没有全部溶解，形成的是饱和溶液，溶质的质量大于2g，故该图像的描点正确。
故选CD。
【变式1-1】（2022秋·上海徐汇·九年级校联考期末）下列措施后所得溶液的溶质质量分数一定变化的是( )
A．B．
C．D．
【答案】C
【详解】A、加水，前后均为饱和溶液，溶液的溶质质量分数一定不变；故不符合题意。
B、进入溶质前不知溶液是否饱和，后为饱和溶液，溶液的溶质质量分数可能变大；故不符合题意。
C、升温前是饱和溶液，后烧杯中溶质溶解，溶液的溶质质量分数一定变大；故符合题意。
D、恒温蒸发溶剂，前不知溶液是否饱和，后为饱和溶液，溶液的溶质质量分数不一定变大，可能不变；故不符合题意。
故选C。
知识02溶解度曲线与溶质质量分数
溶解度的表示方法：溶解度曲线以溶解度为纵坐标，温度为横坐标，可以绘制出物质在各个温度下的溶解度曲线图。
思考：从溶解度曲线中你可以获得的信息有哪些？
溶解度曲线的意义：
①溶解度曲线表示某物质在不同温度下的溶解度或溶解度随温度变化的情况。
②溶解度曲线上的每一个点表示该溶质在某温度下的溶解度，溶液必然是饱和溶液。
③两条曲线交叉点表示两种溶质在此温度下具有相同的溶解度。
④在溶解度曲线下方的点，则表示溶液是不饱和溶液。
溶解度曲线的变化规律：
①大多数固体物质的溶解度随温度升高而增大，表示在曲线“坡度”比较“陡”，如KNO3。
②少数固体物质的溶解度受温度的影响很少，表现在曲线“坡度”比较“平”，如NaC1。
③极少数物质的溶解度随温度的升高而减小，表现在曲线索“坡度”下降，如Ca(OH。
溶解度曲线的应用：
①可以查出某种物质在某温度下的溶解度。
②以比较不同物质在同一温度下的溶解度大小。
③以确定温度对溶解度的影响状况。
④根据溶解度曲线确定怎样制得某温度时的该物质的饱和溶液。
例1（不定向）（2021·上海虹口·二模）甲、乙两种固体（不含结晶水）的溶解度曲线如下图所示。相关思路点拨正确的是
A．t1℃，配制等质量的甲、乙饱和溶液，甲需要的水较少
B．t2℃，等质量的甲、乙分别放入等质量水中，所得溶液质量相等
C．t3℃，等质量的甲、乙可以配制溶质质量分数相等的溶液
D．等质量、等溶质质量分数的甲、乙溶液，由t3℃降温至t2℃，析出晶体的质量：甲>乙
【标准答案】BC
【精准解析】
A、根据图中溶解性曲线思路点拨，t1℃时，乙的溶解度大于甲，配制等质量的甲、乙饱和溶液，甲需要的水较多，此选项错误；
B 、根据图示信息，t2℃时，甲、乙溶解度相等，根据可知，等质量的甲、乙分别放入等质量水中，所能溶解的溶质的质量相同，所得溶液质量相等，此选项正确；
C、根据溶解度曲线可知，t3℃时，物质甲和物质乙的溶解度均大于25g，假如将10g甲、乙分别加入100g水中，甲和乙均可以全部溶解形成不饱和溶液，其溶质质量分数均为：，故在t3℃时，等质量的甲、乙可以配制溶质质量分数相等的溶液，此选项正确；
D、根据溶解度曲线可知，t2℃时，物质甲和物质乙的溶解度均为25g；t3℃时，物质甲和物质乙的溶解度均大于25g，假如将10g甲、乙分别加入100g水中，形成的甲、乙溶液均为不饱和溶液，由t3℃降温至t2℃的过程中，两溶液仍然是不饱和溶液，故此时没有晶体析出；所以将等质量、等溶质质量分数的甲、乙溶液，由t3℃降温至t2℃，不一定析出晶体，此选项错误。
故选BC。
【变式1-1】（2022春·上海·九年级专题练习）t1℃时，将 a、b 两种固体物质（均不含结晶水）各 25g，分别加入盛有 l00g 水的烧杯中， 充分搅拌后现象如图甲所示；升温到 t2℃时，忽略水分蒸发，现象如图乙所示。图丙是 a、b 两种固体物质在水中的溶解度曲线。下列说法正确的是 （ ）
A．图甲中两烧杯内 a、b 溶液的溶质质量分数相等
B．图乙中烧杯内 b 溶液的溶质质量分数为 25%
C．图丙中曲线 M 表示 a 物质的溶解度曲线
D．若 a 中混有少量 b，可将其溶液降温结晶以提纯 a
【答案】A
【详解】A、在t1℃时，根据图丙可知a、b两种固体的溶解度相同，题中溶剂质量相同，且都是饱和溶液，因此溶质质量分数相同，A选项正确；
B、图乙中，b溶液的质量分数为：，B选项错误；
C、从图甲和图乙可知a物质的溶解度随温度增高而减小，对应图丙中N曲线，C选项错误；
D、a的溶解度随温度增大而减小，因此要提纯a，应用升温结晶的方法提纯，D选项错误；
故选A。
知识04溶液的配置与误差分析
（1）配制溶质为固体的溶液
【实验用品】
仪器：托盘天平、烧杯、玻璃棒、药匙、量筒、胶头滴管
药品：水、氯化钠
【实验步骤】
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①计算：溶质质量；溶剂水的质量，转换为体积（把水的密度近似看作1 g·cm-3）
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②用托盘天平称量所需溶质的质量，倒入烧杯中。
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③用量筒（选10mL、50 mL或100 mL）量取所需的水，倒入盛有溶质的烧杯里。
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④用玻璃棒搅拌，使溶质充分溶解。
= 5 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑤将配好的溶液装入试剂瓶中，盖好瓶塞并贴上标签（标签中应包括药品名称和溶液中溶质的质量分数）
（2）下列实验操作对所配制溶液的溶质质量分数分别产生的影响
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①若称取食盐前天平指针偏左，就去称量。
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②用托盘天平称取食盐，将砝码放在左盘，药品放在右盘，并且使用了游码。
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③用量筒量取水时，俯视或仰视凹液面的最低处。
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④将配好的氯化钠溶液转移到细口瓶时，不慎洒出部分溶液。溶质质量分数不变。
（3）浓溶液的稀释
仪器：量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。
步骤：计算、量取、稀释、装瓶贴标签。
例1（2021·上海浦东新·二模）20℃时，NaCl在水中的溶解度为36克/100克水，在该温度下，不能配得的溶液
A．0.9%的生理盐水B．20%的NaC1溶液
C．26.5%的NaCl溶液D．36%的NaCl溶液
【标准答案】D
【精准解析】
20℃时，NaCl在水中的溶解度为36克/100克水，在该温度下其饱和溶液中溶质质量分数为，36%>26.5%，不能配得的溶液是36%的NaCl溶液。
故选D。
【变式1-1】（（【区级联考】上海市黄浦区2019届中考化学二模试卷）关于如图所示过氧化氢溶液说法错误的是（ ）
A．500g溶液中含溶质30gB．500mL溶液的质量为550g
C．500mL溶液中溶质与溶剂的质量比为3：7D．取出 50mL溶液，溶质质量分数仍为
【答案】A
【详解】A.500g溶液中含溶质的质量为：500g×30%=150g，故错误；
B.500mL溶液的质量为500mL×1.1g/mL=550g，故正确；
C．溶质的质量分数为30%，溶液中溶质的质量与溶剂的质量之比为：30%：70%=3：7，故正确；
D．溶液具有均一性，所以取出50mL溶液，溶质质量分数仍为30%，故正确。
故选A。
【变式1-2】（2023·上海松江·统考一模）一定能改变某溶液溶质质量分数的方法是
A．降温B．恒温蒸发C．加入该种溶质D．加水
【答案】D
【详解】A、若该溶液溶质的溶解度随着温度的降低而增大，降温时溶解度增大，溶液的组成未发生改变，溶质的质量分数不变，若该溶液溶质的溶解度随着温度的降低而减小，降温时溶解度减小，有溶质析出时，溶质的质量分数变小，降温不一定能改变某溶液溶质质量分数，不符合题意；
B、若溶液为不饱和溶液，恒温蒸发，溶剂质量减少，所得溶液的溶质质量分数变大，若溶液为饱和溶液，恒温蒸发后仍为该温度下的饱和溶液，溶质的质量分数不变，恒温蒸发不一定能改变某溶液溶质质量分数，不符合题意；
C、若溶液为不饱和溶液，加入该种溶质，溶质质量变大，所得溶液的溶质质量分数变大，若溶液为饱和溶液，加入该种溶质后仍为该温度下的饱和溶液，溶质的质量分数不变，加入该种溶质不一定能改变某溶液溶质质量分数，不符合题意；
D、溶液中加水，溶质不变，溶剂增加，溶质的质量分数变小，加水一定能改变某溶液溶质质量分数，符合题意。
故选D。
基础巩固
1．（2022秋·九年级单元测试）碳酸钠的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是
A．碳酸钠的溶解度随温度升高而增大
B．将20℃的碳酸钠饱和溶液升温至30℃，溶质质量分数不变
C．30℃时，将25g碳酸钠加入50g水中，所得溶液质量为75g
D．40℃时，碳酸钠饱和溶液的溶质质量分数为50%
【答案】B
【详解】A.由图可知，碳酸钠的溶解度是先随温度的升高而增大，40℃后又随着温度的升高而减小，该选项说不正确；
B.将碳酸钠饱和溶液由20℃升温至30℃，碳酸钠的溶解度变大，则溶液由饱和变为不饱和，但溶质质量分数不变，该选项说法正确；
C.30℃时，碳酸钠的溶解度为40g，即该温度下，100g水中最多可溶解40g碳酸钠，则50g水中最多溶解，则将25g碳酸钠加入50g水中，所得溶液质量为20g+50g=70g，该选项说法不正确；
D.40℃时，碳酸钠的溶解度为50g，则碳酸钠饱和溶液的溶质质量分数为，而不是50%，该选项说法不正确，
故选B。
2（2023春·九年级单元测试）一定温度下，向图Ⅰ烧杯中加入一定量的水，如图Ⅱ所示，所得溶液与原溶液相比，下列判断一定正确的是

A．所得溶液是饱和溶液B．溶质的质量分数变大
C．溶质的质量增加D．溶质的溶解度变大
【答案】C
【详解】在一定温度下，向有氯化钾晶体存在的饱和氯化钾溶液中加水，固体会溶解，溶液中溶质的质量一定变大；图Ⅱ中烧杯内无剩余的氯化钾晶体，因此该溶液可能恰好饱和，也可能是不饱和溶液；在该实验中温度没有发生改变，因而当图Ⅱ中的溶液恰好饱和时，溶质质量分数不变，但是当溶液为不饱和溶液时，溶质质量分数会变小；由于温度没有发生改变，因而其溶解度一定不会发生改变。故选C。
3．（2022秋·上海浦东新·九年级统考期末）MgCl2溶液可融雪。20℃时按下表进行实验，依据本实验获得的结论中正确的是
（已知：20℃时，MgCl2的溶解度为54.6g/100g水）
A．MgCl2的溶解度随温度升高而升高
B．①中MgCl2溶液的浓度为30%
C．影响溶解性的因素可以是固体性质
D．④中再加10g水可使MgCl2全部溶解
【答案】D
【详解】A、题文中的温度为20℃时的实验，温度不变，无法判断MgCl2的溶解度与温度的关系，选项错误；
B、①中MgCl2溶液的浓度=×100%≈23.1%”“”“”、“=”或”③>①
C．只有烧杯③中上层清液是饱和溶液D．烧杯③中析出固体质量为25g
【答案】(1)t2
(2) 硝酸钾/KNO3 20%
(3)降温结晶（或冷却热饱和溶液）
(4)m1=m2>m3
(5)D
【详解】（1）分析溶解度曲线图可知，硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线在t2°C时相交，说明t2°C时，硝酸钾的溶解度等于氯化钾的溶解度。
（2）t1℃时，硝酸的溶解度是25g，氯化钾的溶解度是35g，故该温度下，分别将25g硝酸钾和氯化钾加入到100g水中，充分溶解后形成饱和溶液的是硝酸钾溶液，其溶液的溶质质量分数为。
（3）硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大，且受温度变化影响较大，氯化钾的溶解度也随温度的升高而增大，但其受温度变化影响较小。若硝酸钾中混有少量的氯化钾时，可通过冷却热的硝酸钾饱和溶液的方法来提纯硝酸钾，此时大部分硝酸钾会结晶析出，而氯化钾则会留在滤液中。故填：降温结晶（或冷却热饱和溶液）。
（4）m1=m2，因为该温度下硝酸钾饱和溶液的溶质的质量分数相同，则恒温蒸发等质量的水时，析出的硝酸钾晶体的质量相等。又知该温度下，硝酸钾的溶解度大于氯化钾的溶解度，即说明该温度下硝酸钾的饱和溶液比氯化钾的饱和溶液溶质的质量分数大，故恒温蒸发等质量的水时，析出的硝酸钾晶体更大。即m1=m2>m3。
（5）A、t3℃时，②中的溶液中溶剂的质量是100g，溶液中含有的溶质的质量为50g，此时溶液中没有析出晶体，说明该温度下，该物质的溶解度一定大于50g，已知该温度下硝酸钾的溶解度是82g，氯化钾的溶解度是40g，故该物质为硝酸钾，此选项表述不正确；
B、①蒸发100g水后得到②，此时无晶体析出，故②比①溶质的质量分数大；②降温析出晶体后得到③，故②比③溶质的质量分数大；t1℃时①中的溶液中溶剂的质量是200g，溶质的质量是50g，通过A中的分析可知该物质是硝酸钾，已知硝酸钾在t1℃时的溶解度是25g，故说明此溶液为硝酸钾在t1℃的饱和溶液，③也是硝酸钾在③t1℃时的饱和溶液，故两溶液中溶质的质量分数相同，即②>③=①，此选项表述不正确；
C、根据B中的分析可知，①中的溶液也是饱和溶液，故此选项表述不正确；
D、根据A中的分析可知该物质是硝酸钾，已知③中溶剂的质量是100g，又知t1℃时硝酸钾的溶解度是25g，故100g溶剂中溶解的硝酸钾的质量是25g，即析出的固体的质量是50g-25g=25g，此选项表述正确。
故选D。
5（2023·上海徐汇·统考二模）在NaCl中添加一定量的KCl可制成“低钠盐”供某些疾病的患者食用。
(1)用洁净的铂丝蘸取NaCl溶液灼烧，火焰呈 色。
(2)NaCl和KCl的溶解度数据如下表示所示。80℃时，KCl的溶解度为 g/100g水。若KCl中混有少量NaCl，可依次通过溶解、蒸发浓缩、 ，过滤等操作提纯KCl。
溶解度（g/100g水）
(3)有一包由NaCl和KCl混合成的样品，称取50g该样品进行如下实验（忽略物质的损耗）
①溶液B中NaCl的质量为 g。
②溶液A中KCl （选填“达到”或“未达到”）饱和状态。
③该样品中KCl的质量分数为 。
④另有一包由NaCl和KCl混合成的样品，其中KCl的质量分数介于30％～40％之间，称取50g该样品，重复上述实验中步骤i和步骤ii，能否测出KCl的质量分数？为什么？ 。
【答案】(1)黄
(2) 51.3 降温结晶
(3) 36 未达到 26% 不能，20℃时样品会完全溶解，无法确定其中氯化钠和氯化钾的质量
【详解】（1）焰色反应为元素的性质，钠元素的焰色反应火焰呈黄色。
（2）据表格数据可知，80℃时，KCl的溶解度为51.3g/100g水。
据表格数据可知，NaCl溶解度受温度变化影响不大，KCl溶解度受温度变化影响很大，所以若KCl中混有少量NaCl，可依次通过溶解、蒸发浓缩、降温结晶，过滤等操作提纯KCl。
（3）①据图可知，析出1g氯化钠，说明溶液B是氯化钠的饱和溶液，20℃时100g水溶解氯化钠36g达到饱和，所以溶液B中NaCl的质量为36g。即50g该样品中含有氯化钠37g，氯化钾13g。
②由①知道，80℃时100g水溶解氯化钾13g，而80℃时氯化钾的溶解度为51.3g，即溶液A中KCl未达到饱和状态。
③该样品中KCl的质量分数=。
④当样品中KCl的质量分数=30％时，即氯化钾质量=50g×30％=15g时，氯化钠质量=50g-15g=35g＜36g，由于氯化钠在20℃时的溶解度是36g，即20℃时样品会完全溶解，无法确定其中氯化钠和氯化钾的质量，所以KCl的质量分数介于30％～40％之间，称取50g该样品，重复上述实验中步骤i和步骤ii，不能测出KCl的质量分数。
学习目标
重难点
1.理解溶质质量分数的概念，学会基本的溶质质量分数计算
2.掌握溶液稀释、浓缩、升温、降温时溶液溶质质量分数的计算
重点：
掌握运用溶解度曲线解决溶质质量分数问题的方法
了解溶液配制的基本步骤与操作要点
序号
①
②
③
④
MgCl2的质量/g
30
40
50
60
水的质量/g
100
100
100
100
温度（℃）
t1
t2
t3
溶解度（g/100g水）
甲
50.0
58.2
107.5
乙
13.0
9.6
5.3
丙
5.0
10.0
40.0
温度（℃）
0
20
60
80
NaCl
35.7
36
37.3
38.4
KCl
28
34.2
45.8
51.3