在化学学习中,溶解度是衡量溶质在特定条件下能够溶解于溶剂中的最大量的一个重要概念。它不仅用于描述溶液的饱和状态,还广泛应用于化工生产、药物制剂以及环境科学等领域。为了帮助大家更好地掌握溶解度的相关知识,本文将通过几个典型的溶解度计算题目进行复习,并提供详细的解答过程。
题目一:基础计算
问题:在20°C时,某物质的溶解度为36g/100g水。求在此温度下,500g水中最多能溶解多少克该物质?
解答:
根据溶解度定义,每100g水中最多可溶解36g该物质。因此,对于500g水来说:
\[ \text{所需物质质量} = \frac{\text{水的质量}}{\text{基准水量}} \times \text{溶解度} \]
代入数据:
\[ \text{所需物质质量} = \frac{500}{100} \times 36 = 180 \, \text{g} \]
所以,在此条件下,500g水中最多可以溶解180g该物质。
题目二:饱和溶液浓度计算
问题:若某物质在30°C时的溶解度为45g/100g水,求此时形成的饱和溶液的质量分数。
解答:
饱和溶液的质量分数可以通过以下公式计算:
\[ \text{质量分数} = \frac{\text{溶质质量}}{\text{溶液总质量}} \times 100\% \]
已知溶解度为45g/100g水,则溶液总质量为:
\[ \text{溶液总质量} = 100 + 45 = 145 \, \text{g} \]
因此:
\[ \text{质量分数} = \frac{45}{145} \times 100\% \approx 31.03\% \]
所以,该饱和溶液的质量分数约为31.03%。
题目三:稀释与浓缩
问题:现有含某物质的饱和溶液100g,其溶解度为50g/100g水。若向其中加入20g水后重新达到饱和状态,请问需要再添加多少克该物质?
解答:
首先确定原溶液中溶质和溶剂的比例。由于是饱和溶液,初始溶质质量为:
\[ \text{溶质质量} = \frac{\text{溶解度}}{\text{溶解度}+100} \times \text{溶液总质量} \]
代入数据:
\[ \text{溶质质量} = \frac{50}{50+100} \times 100 = 33.33 \, \text{g} \]
溶剂质量为:
\[ \text{溶剂质量} = 100 - 33.33 = 66.67 \, \text{g} \]
加入20g水后,新的溶剂质量变为:
\[ \text{新溶剂质量} = 66.67 + 20 = 86.67 \, \text{g} \]
此时对应的溶质质量为:
\[ \text{新溶质质量} = \frac{\text{溶解度}}{\text{溶解度}+100} \times \text{新溶剂质量} \]
代入数据:
\[ \text{新溶质质量} = \frac{50}{50+100} \times 86.67 \approx 28.89 \, \text{g} \]
因此,需要额外添加的溶质质量为:
\[ \text{新增溶质质量} = 28.89 - 33.33 \approx 5.56 \, \text{g} \]
所以,需再添加约5.56g该物质。
以上就是关于溶解度计算的一些典型例题及其解答。希望通过对这些题目的复习,大家能够更加熟练地运用溶解度的概念解决实际问题。如果还有其他疑问或需要进一步探讨的内容,欢迎随时交流!