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​$(2\mathrm {)}$​解:溶质质量分数
​$ω=\frac {\mathrm {m}_{溶质}}{\mathrm {m}_{溶液}}×100\%=\frac {\mathrm {m}_{溶质}}{\mathrm {m}_{溶质} + \mathrm {m}_{溶剂}}×100\%。$​
由表可知​$10°\mathrm {C}$​时硝酸钾的溶解度​$\mathrm {S} = 20.9\mathrm {g},$​
即​$10°\mathrm {C}$​时,​$100\mathrm {g}$​水中溶解​$20.9\mathrm {g}$​硝酸钾达到饱和。
​$10°\mathrm {C}$​时硝酸钾饱和溶液中溶质的质量分数
​$ω=\frac {20.9\mathrm {g}}{20.9\mathrm {g} + 100\mathrm {g}}×100\%≈17.3\%。$​
答:​$10°\mathrm {C}$​时硝酸钾饱和溶液中溶质的质量分数为​$17.3\%。$​
3.1
②③
40g
②=③>①
210
31.6
105
ABC
【解析】
(1) 由图可知氯化铵的质量分数为$3.1\%$,“天气瓶”中物质总质量为$100g$,根据溶质质量$=$溶液质量$×$溶质质量分数,可得氯化铵质量$=100g×3.1\% = 3.1g$。
(2) 由表格可知$10^{\circ}C$时硝酸钾溶解度为$20.9g$,根据饱和溶液溶质质量分数$=\frac{溶解度}{溶解度 + 100g}×100\%$,则$10^{\circ}C$时硝酸钾饱和溶液溶质质量分数$=\frac{20.9g}{20.9g + 100g}×100\%\approx17.3\%$。
【答案】
(1) $3.1$;
(2)解:溶质质量分数​$ω=\frac {\mathrm {m}_{溶质}}{\mathrm {m}_{溶液}}×100\%=\frac {\mathrm {m}_{溶质}}{\mathrm {m}_{溶质} + \mathrm {m}_{溶剂}}×100\%。$​
由表可知​$10°\mathrm {C}$​时硝酸钾的溶解度​$\mathrm {S} = 20.9\mathrm {g},$​
即​$10°\mathrm {C}$​时,​$100\mathrm {g}$​水中溶解​$20.9\mathrm {g}$​硝酸钾达到饱和。
​$10°\mathrm {C}$​时硝酸钾饱和溶液中溶质的质量分数
​$ω=\frac {20.9\mathrm {g}}{20.9\mathrm {g} + 100\mathrm {g}}×100\%≈17.3\%。$​
答:​$10°\mathrm {C}$​时硝酸钾饱和溶液中溶质的质量分数为​$17.3\%。$​
【知识点】
溶质质量分数计算、溶解度概念、饱和溶液相关计算
【点评】
本题考查溶液相关计算,第一问根据质量分数计算溶质质量较基础,第二问考查饱和溶液溶质质量分数计算,需准确运用公式。
【难度系数】
$0.6$
【解析】
(1) 实验①中100g水加入20gKCl完全溶解,得到120g溶液;实验②中再加入20gKCl,仍完全溶解,得到140g溶液,此时100g水中溶解了40gKCl;实验③中继续加入20gKCl,溶液质量仍为140g,说明该20gKCl未溶解,因此实验②、③得到的溶液为饱和溶液。
(2) 由实验②可知,该温度下100g水中最多能溶解40gKCl,所以此温度下氯化钾的溶解度为40g。
(3) 实验①溶液中溶质质量为20g,实验②、③为该温度下的饱和溶液,溶质质量分数相等,且大于实验①的溶质质量分数,故三次实验所得溶液溶质质量分数由大到小的顺序是②=③>①。
(4) 实验③中有20g未溶解的KCl,设溶解20gKCl需要水的质量为$x$,根据溶解度可得:$\frac{40g}{100g}=\frac{20g}{x}$,解得$x=50g$,则溶液的质量为$140g+50g=210g$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{②③}$
(2) $\boldsymbol{40g}$
(3) $\boldsymbol{②=③>①}$
(4) $\boldsymbol{210}$
【知识点】
饱和溶液判断、固体溶解度、溶质质量分数计算
【点评】
本题结合实验探究考查固体溶解度、饱和溶液及溶质质量分数的相关知识,需结合实验现象分析溶液状态,掌握溶解度的计算及溶质质量分数的比较方法。
【难度系数】
0.7
【解析】
(1) 根据提供的KNO₃溶解度数据,可知20℃时KNO₃的溶解度为31.6g。
(2) 由溶解度表可知,60℃时KNO₃的溶解度为110g,即100g水中最多溶解110g KNO₃,那么50g水中最多溶解55g KNO₃。烧杯②中加入60g KNO₃,充分溶解后只能溶解55g,因此溶液质量为50g + 55g = 105g。
(3) 对各选项分析如下:
A. 80℃时KNO₃的溶解度为169g,50g水中最多能溶解84.5g KNO₃,四个烧杯中加入的硝酸钾质量均小于84.5g,升温至80℃时固体全部溶解,此时烧杯①中溶质质量最大,其溶质质量分数最大,A正确;
B. 60℃时50g水最多溶解55g KNO₃,烧杯①②③中溶解的溶质质量均为55g,溶质质量分数相等;烧杯④中溶解14g KNO₃,溶质质量分数更小,故①=②=③>④,B正确;
C. 温度不变时,向溶液中加入原溶质,若溶质不再溶解则溶液饱和,若能继续溶解则溶液不饱和,该方法可判断溶液是否饱和,C正确;
D. 20℃时50g水最多溶解15.8g KNO₃,烧杯④中溶质仅14g,降温至20℃时溶液仍为不饱和溶液,D错误。
综上,正确选项为ABC。
【答案】
(1) 31.6
(2) 105
(3) ABC
【知识点】
固体溶解度概念,溶质质量分数计算,饱和溶液判断
【点评】
本题围绕硝酸钾的溶解度展开,考查溶解度数据的应用、溶质质量分数计算及饱和溶液的判断等知识点,需结合不同温度下的溶解度分析溶液状态,综合性较强,注重对基础知识的灵活运用。
【难度系数】
0.6