溶液的计算分类例析

赵培龙

题型一：有关溶质质量分数的计算

【解题策略】正确理解溶质质量分数的概念，即溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比，强调溶质的质量应当是该溶液中已溶解溶质的质量，不包括未溶解溶质质量；溶液的质量是指已溶解溶质质量和溶剂质量之和。

例1（2022·浙江·绍兴）某兴趣小组用硝酸钾进行了图甲所示的实验，硝酸钾溶解度与温度的关系如图乙。

（1）①中未溶解的硝酸钾质量为 克。

（2）②中硝酸钾溶液为   （选填“饱和”或“不饱和”）溶液。

（3）计算②中溶液的溶质质量分数。

解析：（1）20℃时，硝酸钾的溶解度为31.6g，含义是20℃时，100g水中最多溶解31.6g硝酸钾，溶液达到饱和状态，则①中未溶解的硝酸钾质量为40g - 31.6g=8.4g。

（2）60℃时，硝酸钾的溶解度为110g，含义是60℃时，100g水中最多溶解110g硝酸钾，溶液达到饱和状态；②中最多能溶解的质量为 ×110g=44g，现②中溶解的硝酸钾的质量为40g，硝酸钾溶液为不饱和溶液。

（3）②中溶液的溶质质量分数为 ×100%=50%。

答：②中溶液的溶质质量分数为50%。

答案：（1）8.4（2）不饱和（3）50%

题型二：有关溶液稀释的计算

【解题策略】此类计算的依据是溶液在稀释前后溶质的质量保持不变。另外，稀释时加入水的体积=（稀溶液质量-浓溶液质量）/水的密度。注意：稀释时加入水的体积≠稀溶液体积 -浓溶液体积。

例2（2022·四川·自贡）用100克溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液配制成溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液，需加水多少克？

解析：根据稀释前后溶质质量不变，设需要加水的质量为x，则有100g×30%=（100g+x）×5%，解得x =500g，则需要加入水的质量为500g。

题型三：有关溶解度的计算

【解题策略】根据一定温度下饱和溶液中溶质和溶剂的质量关系进行求解。求溶解度时，涉及的溶液一定是饱和溶液。公式为：溶解度= ×100g。

例3（2022·贵州·毕节）室温时，向25g某固体中分批次加入水，充分搅拌，结果如图所示（保持温度不变）。室温时该固体的溶解度可能是（   ）。

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

解析：由圖示可知，当25g该固体物质中加入75g水，固体完全溶解，假设恰好溶解时，设该物质的溶解度为x，则有 = ，解得x=33.3g。由图示可知，25g该固体在50g水中不能完全溶解，则该物质的溶解度小于50g，因此该物质的溶解度在33.3g～50g之间。答案：B。

题型四：溶质质量分数与化学方程式相结合的计算

【解题策略】1.在溶液中发生化学反应时，参加反应的是溶液中的溶质，所以利用化学方程式列有关反应物、生成物的质量比时，要以溶质的质量列比例式，而不能用溶液的质量或体积列比例式。

2. 求反应后所得溶液的溶质质量分数。（1）溶液组成法：溶液质量=溶质质量+溶剂质量，其中溶剂（水）的质量在计算中应注意：有些反应不生成（或不消耗）水，溶剂（水）的质量等于参加反应的各溶液中溶剂质量之和；若反应后有水生成（或反应中消耗了水），则需要加上（减去）生成（消耗）水的质量。（2）质量守恒法：反应后所得溶液的质量=反应物（溶液）的质量总和 -生成气体的质量 -生成沉淀的质量。

例4（2022·重庆）硫氧粉（Na2SO3）可用作染漂脱氧剂，常因氧化变质生成Na2SO4。向20g可能被氧化的样品中，加入质量分数为10%的稀硫酸至恰好不再产生气泡（假设气体全部逸出），消耗稀硫酸98g。已知：Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O。求反应后溶液中溶质的质量分数。（精确到小数点后一位）

解析：设反应生成Na2SO4的质量为x，生成SO2的质量为y，消耗Na2SO3的质量为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。

则反应后溶液中溶质的质量 =（20g-12.6g）+14.2g=21.6g，溶液的质量 =20g+98g-6.4g=111.6g，所以反应后溶液中溶质的质量分数= ×100%≈19.4%。

答：反应后溶液中溶质的质量分数为19.4%。