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化学溶液浓度计算题及解析合集

溶液浓度的计算是化学学习中的基础与重点，贯穿于化学实验、物质制备、化学反应原理等多个领域。能否准确、快速地进行浓度相关计算，直接影响对化学问题的理解与解决能力。本文将通过一系列典型例题，系统梳理溶液浓度计算的常见类型与解题思路，助力读者夯实基础，提升解题技巧。

一、质量分数浓度的计算

质量分数浓度是最基础的浓度表示方法之一，它指的是溶质质量与溶液质量之比，通常用百分数表示。其核心公式为：

\[\text{溶质的质量分数}(\omega)=\frac{\text{溶质的质量}(m_{\text{溶质}})}{\text{溶液的质量}(m_{\text{溶液}})}\times100\%\]

例题1：基础质量分数计算

将一定质量的氯化钠固体溶于水中，配制成一定质量的溶液。已知所加氯化钠的质量为5克，水的质量为45克，求所得氯化钠溶液的质量分数。

解析：

首先，明确溶质为氯化钠，其质量\(m_{\text{溶质}}=5\)克。

溶剂为水，其质量为45克。溶液的质量等于溶质质量与溶剂质量之和，即\(m_{\text{溶液}}=5\\text{g}+45\\text{g}=50\\text{g}\)。

根据质量分数公式：

\[\omega=\frac{5\\text{g}}{50\\text{g}}\times100\%=10\%\]

故所得氯化钠溶液的质量分数为10%。

例题2：含结晶水化合物的质量分数计算

将一定量的硫酸铜晶体（\(\text{CuSO}_4\cdot5\text{H}_2\text{O}\)）溶于水，配成100克溶液。已知硫酸铜晶体的质量为10克，求该溶液中硫酸铜（\(\text{CuSO}_4\)）的质量分数。（已知\(\text{CuSO}_4\cdot5\text{H}_2\text{O}\)的相对分子质量为250，\(\text{CuSO}_4\)的相对分子质量为160）

解析：

此题的关键在于明确溶质是硫酸铜（\(\text{CuSO}_4\)），而非硫酸铜晶体。

首先计算10克硫酸铜晶体中所含硫酸铜的质量。

硫酸铜晶体中硫酸铜的质量分数为：\(\frac{160}{250}\)。

因此，溶质\(\text{CuSO}_4\)的质量\(m_{\text{溶质}}=10\\text{g}\times\frac{160}{250}=6.4\\text{g}\)。

溶液质量题目已直接给出为100克。

所以，溶液中硫酸铜的质量分数为：

\[\omega=\frac{6.4\\text{g}}{100\\text{g}}\times100\%=6.4\%\]

二、物质的量浓度的计算

物质的量浓度（\(c\)）是指单位体积溶液中所含溶质的物质的量，单位为mol/L（或mol·L?1）。其定义式为：

\[c=\frac{n_{\text{溶质}}}{V_{\text{溶液}}}\]

其中，\(n_{\text{溶质}}\)为溶质的物质的量（mol），\(V_{\text{溶液}}\)为溶液的体积（L）。

例题3：已知溶质质量和溶液体积求物质的量浓度

将28.4克硫酸钠（\(\text{Na}_2\text{SO}_4\)）固体溶于适量水中，待完全溶解后，转移至容量瓶中定容至250毫升。求所得硫酸钠溶液的物质的量浓度。（已知\(\text{Na}_2\text{SO}_4\)的摩尔质量为142g/mol）

解析：

第一步，计算溶质硫酸钠的物质的量。

\(n_{\text{Na}_2\text{SO}_4}=\frac{m}{M}=\frac{28.4\\text{g}}{142\\text{g/mol}}=0.2\\text{mol}\)。

第二步，确定溶液的体积。题目中定容至250毫升，即\(V=250\\text{mL}=0.25\\text{L}\)。

第三步，根据物质的量浓度定义式计算：

\[c=\frac{n}{V}=\frac{0.2\\text{mol}}{0.25\\text{L}}=0.8\\text{mol/L}\]

故所得硫酸钠溶液的物质的量浓度为0.8mol/L。

例题4：已知溶液密度和质量分数求物质的量浓度

市售浓硫酸中，硫酸（\(\text{H}_2\text{SO}_4\)）的质量分数为98%，溶液的密度为1.84g/cm3。试计算该浓硫酸的物质的量浓度。（已知\(\text{H}_2\text{SO}_4\)