2020-2021学年高一化学易混易错归纳与专练(人教版必修1)易错专题09 溶解度、溶质质量分数和物质的量浓度之间的关系易错点一溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算【易错典例】例1 某氯化镁溶液的密度为1.16 g·cm−3,其中镁离子的质量分数为 4.1%,500 mL 该溶液中Cl−的物质的量浓度约等于A.4.0 mol·L−1B.2.4 mol·L−1C.2.1 mol·L−1D.1.26 mol·L−1【答案】A【解析】MgCl2中Mg离子的质量分数为2495,溶液中镁离子的质量分数为4.1%,则溶液中氯化镁的质量分数为:4.1%2495=16.2%,溶液中氯化镁的物质的量浓度为:c=1000×1.16×16.2%95mol/L ≈1.98 mol/L,则c(Cl−)=2c(MgCl2)=2×1.98 mol/L ≈4.0 mol/L,故选A。
【解题必备】溶质的质量分数ω与物质的量浓度cc=nV=/1000m Mmρ质质液液/=/1000m Mmωρ⨯质质液液/=1000Mρω液质(密度的单位为g·cm−3或g·mL−1)【变式体验】将24.4 g NaOH固体溶于水配成100 mL溶液,其密度为1.219 g·mL−1。
(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为______。
(2)该溶液中NaOH的质量分数为______。
(3)从该溶液中取出10 mL,其中NaOH的物质的量浓度为______,NaOH的质量分数为______,溶液的密度为______,含NaOH的质量为______,含NaOH的物质的量为______。
(4)将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为________。
【答案】(1)6.1 mol·L−1(2)20%(3)6.1 mol·L−120% 1.219 g·mL−1 2.44 g0.061 mol(4)0.61 mol·L−1【解析】(1)24.4 g NaOH 的物质的量为0.61 mol ,c (NaOH)=0.61 mol÷0.1 L=6.1 mol·L −1。
(2)100 mL NaOH 溶液的质量为:100 mL×1.219 g·mL −1=121.9 g ;NaOH 的质量分数为: 22.4g121.9g ×100%=20%。
(3)由于整个溶液的各处都是均匀的,所以这10 mL 溶液与原100 mL 溶液相比,NaOH 的质量分数和溶液的密度均相同,但NaOH 的质量和物质的量均为原来的1/10。
(4)这10 mL 溶液中NaOH 的物质的量浓度为6.1 mol·L −1,稀释到100 mL 以后,NaOH 的物质的量浓度缩小为6.1 mol·L −1÷10=0.61 mol·L −1。
易错点二 饱和溶液溶质的质量分数、溶解度、物质的量浓度之间的换算【易错典例】例2 某温度下,物质X 2SO 4的饱和溶液密度为ρg·mL -1,c(X +)=cmol·L -1 ,溶质的质量分数为a%,溶质的摩尔质量为Mg·mol -1,溶解度为Sg ,下列表达式正确的是( ) A .c=2000ρa/M B .a%=c/2000ρC .M=1000ρa%/cD .S=100cM/(2000ρ-cM)【答案】D【解析】A 、X 2SO 4的浓度为1000ρa%/Mmol·L -1,则X +浓度为2000ρa%/Mmol·L -1,或者为20ρa/Mmol·L-1,故A 错误;B 、根据A 选项分析,溶质的质量分数a%=Mc/2000ρ,故B 错误;C 、根据A 选项分析,M=2000%a cρ,故C 错误;D 、根据B 选项分析,a%=Mc/2000ρ,a%=S/(100+S),得出S=100cM/(2000ρ-cM),故D 正确。
【解题必备】饱和溶液溶质的质量分数与溶解度ω=100SS +×100%,c =1000+S S M ρ液质(100)(密度的单位为g·cm −3或g·mL −1) 【变式体验】将Wg 胆矾(CuSO 4·5H 2O )溶解在VmL 水中,得到饱和溶液,测得该饱和溶液的密度为ρg/cm 3,则溶液的物质的量浓度为_________,该温度下,CuSO 4的溶解度为______。
【答案】4W V W ρ+mol/L 1600925WW V+g【解析】Wg 胆矾(CuSO 4·5H 2O )中硫酸铜的物质的量n(CuSO 4)=250/Wg g mol =250Wmol ,溶液的体积=1/ρg /m +⨯Wg VmL g mL L =ρW V +mL ,溶液的物质的量浓度=3250×10ρ-+Wmol W V L =4W V W ρ+mol/L ;()100Sg S g +=()160250Wg W V g+,则溶解度为1600925WW V +g 。
易错题目专练1.下表为4种常见溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度:这4种溶液中密度最小的是A .HClB .NaOHC .CH 3COOHD .HNO 3 【答案】C【解析】根据c =1000ρw /M ,A 、代入式子,密度为1.18 g·mol −1,B 、密度为1.43 g·mol −1;C 、密度为1.06 g·mol −1;D 、密度为1.36 g·mol −1,因此选项C 正确。
2.若m g 密度为ρ g·cm −3的Al 2(SO 4)3溶液中含24SO -n g ,则该Al 2(SO 4)3溶液的物质的量浓度是A .32nmρmol·L −1 B .48nmρmol·L −1 C .1000192n mρmol·L −1 D .1000288n mρmol·L −1【答案】D 【解析】n (24SO -)=96n mol ,Al 2(SO 4)3的物质的量n [Al 2(SO 4)3]=396n ⨯ mol ,溶液体积V =mρcm 3=1000mρL ,故Al 2(SO 4)3的物质的量浓度为,答案为D 。
3.含某物质的溶液,溶液体积为VmL 、密度为ρ g/mL ,物质的量浓度为c mol/L ,溶质的质量分数为ω,其中溶质为m g ,溶质的相对分子质量为M ,则下列表示正确的是( )A .1000ρωc=MB .ρωVm=100C .100mω=ρVD .m c=M【答案】A【解析】A .c=-3-3-3m m n1000M M ===m mV 10M1010ρωρωρ⨯⨯⨯液,A 正确; B .溶液的质量m 液=ρV ,故溶质的质量m=ρωV ,B 错误; C .根据B 选项的分析,m=ρωV ,故ω=mVρ,C 错误; D .-3-3mn 1000m M c==V 10V 10MV⨯⨯,D 错误;故选A 。
4.VL 硫酸钾溶液中含有mg 钾离子,则溶液中硫酸根离子的物质的量浓度 A .39mVmol·L -1 B .2m39Vmol·L -1 C .m39Vmol·L -1 D .m78Vmol·L -1 【答案】D【解析】K +的物质的量为mg 39g /mol =39m mol ,根据K 2SO 4的化学式可知:n(24SO -)=12n(K +)=12×39m mol=78m mol ,则溶液中24SO -的物质的量浓度为c=mol 78VLm=m78Vmol·L -1,故答案为D 。
5.用1kg 溶剂中所含溶质的物质的量表示的溶液浓度叫质量物质的量浓度,其单位是mol/kg 。
某物质溶液质量分数为20%,质量物质的量浓度为2.5mol/kg ,则该物质可能为( ) A .NaHCO 3 B .CaCO 3C .KHCO 3D .Na 2CO 3【答案】C【解析】质量物质的量浓度为2.5mol/kg 表示1000g 水溶解2.5mol 溶质,令水为1000g ,则含有2.5mol 溶质,设溶质的摩尔质量为M ,则(1000g+2.5mol×M)×20%=2.5mol×M ,解得:M=100g/mol ,则溶质的相对分子质量为100,已知NaHCO 3、CaCO 3、KHCO 3、Na 2CO 3的相对分子质量依次为:84、100、100、106,但CaCO 3不溶于水,即溶液中的溶质为KHCO 3,故答案为C 。
6.有硫酸镁溶液500mL ,它的密度是1.20g/cm 3,其中镁离子的质量分数是4.8%,则有关该溶液的说法不正确的是A .溶质的质量分数是24.0%B .硫酸根离子的质量分数是19.2%C .溶液的物质的量浓度是2.4mol/LD .溶质和溶剂的物质的量之比是1:40 【答案】D【解析】A.MgSO 4的相对分子质量为120,其中Mg 的相对原子质量为24,设溶质的质量分数为x,则有:24:120=4.8%:x ,解得:x=24.0%;故A 正确;B.SO 42-的相对分子质量为96,Mg 的相对原子质量为24,设SO 42-的质量分数为x,则有:24:96=4.8%:x ,解得:x=19.2%;故B 正确;C.依据物质的量浓度和质量分数的关系式,溶液的物质的量浓度c(MgSO 4)=1000×1.2g/cm×24%120=2.4mol/L ,故C正确;D. 溶液的总质量,所以,可得出,所以,水的质量为,所以,溶质与溶剂的物质的量之比为,故D 错误;本题答案为D 。
7.已知某饱和NaCl 溶液的体积为VmL ,密度为3ρ g cm -⋅,质量分数为w%,溶液中含NaCl 的质量为m g 。
则下列表达式正确的是 A .ρVn(NaCl)=mol 58.5B .m w=ρV C .-110ρwc(NaCl)=mol L 58.5⋅ D .22.4mV=58.5【答案】C【解析】A. n(NaCl)=m58.5,ρV 表示的是氯化钠溶液的质量,故A 错误; B. 溶液的质量为:ρg•cm -3×VmL=ρVg ,则质量分数ω%=mVρ,故B 错误; C. 溶液的物质的量浓度为:c(NaCl)=1000%Mρω =10ρω/58.5,故C 正确;D.22.4m58.5不是氯化钠溶液的体积,故D 错误; 故答案选C 。