第五节 溶质的质量分数

在工农业生产、科学实验及医疗等实践中，使用溶液时，为了达到预期的目的，往往需要确知溶液中溶质的相对含量，即一定量溶液中所含溶质的量。表示溶液中溶质相对含量的方法很多。其中，溶质质量与溶液质量之比，叫做溶质的质量分数。

溶质的质量分数 = 溶质质量

溶液质量

或 溶质的质量分数 = 溶质质量 溶质质量 + 溶剂质量

在实际应用中，溶质的质量分数也可用百分数表示。

**【例题 1】**将 1.2g 氯化钠完全溶解于水制得 15g 氯化钠溶液，求此氯化钠溶液中溶质的质量分数。

解：根据溶液中溶质的质量分数的公式：

1.2g

溶质的质量分数 = 15g = 0.080

答：此氯化钠溶液中溶质的质量分数为 0.080（即 8.0％）。

**【例题 2】**用溶质的质量分数为 98.0％H2SO4 稀释成 500g20.0％H2SO4 溶液，需要 98.0％H2SO4 和水的质量各是多少？分析：溶液稀释前后，溶质的质量不变。

解：设需要 98.0％H2SO4 的质量为 x。

x×98.0％=500g×20.0％

x = 500g×20.0％ = 102g 98.0％

需要水的质量为：500g-102g=398g

答：需要 98.0％H2SO4 为 102g，水为 398g。

**【例题 3】**在室温（20℃）下配制 500mL 溶质的质量分数为 20.0％的H2SO4 溶液，需要 98.0％H2SO4 的体积是多少？

分析：与溶液中溶质的质量分数直接有关的是溶质、溶剂（溶液）的质量，而不是体积。但是，体积（V）和质量（m）可以通过密度（ρ）进行换算：m=ρV。其中，各种溶液在不同温度、不同溶质的质量分数下的密度则要通过实验来测定。在实际应用时，通过查阅有关的实验数据表即可得知。解：查硫酸溶液密度和溶液中溶质的质量分数对照表①知：20.0％的

H2SO4 溶液的密度为 1.14g/cm3②，98.0％的 H2SO4 密度为 1.84g/cm3。

设需要 98.0％H2SO4 的体积为 x，则据溶液稀释前后溶质质量保持不变及密度关系公式可得：

1.84g/cm3×x×98.0％=1.14g/cm3×500cm3×20.0％

1.14g / cm³×500cm³×20.0％

x = 1.84g / cm³×98.0%

= 63.2cm³ = 63.2mL

答：配制 500mL20.0％的 H2SO4 溶液需 63.2mL98.0％的 H2SO4。

【例题 4】在 40℃时硝酸钾饱和溶液中溶质的质量分数为 39.0％，求此温度下硝酸钾的溶解度。

分析：在一定温度下，物质的饱和溶液中溶质的质量分数（c％）与溶解度（S）之间可进行相互换算。若已知饱和溶液中溶质的质量分数求溶解度，就从溶解度的定义公式入手；若已知溶解度求饱和溶液中溶质的质量分数，就从溶质的质量分数的关系公式入手。

解：设 40℃时硝酸钾的溶解度为 S，饱和溶液的质量为 m，则据溶解度的定义公式得：

S = 溶质质量 ×100g = m×39.0％ ×100g = 63.9g

溶剂质量 m×（1 - 39.0％）

答：40℃时硝酸钾的溶解度为 63.9g。

溶液中溶质的相对含量还有许多表示方法。例如，使用两种液体配制溶液时，可用其中一种液体体积与溶液体积之比来表示，叫做该液体的体积分数。例如，酒精体积与酒精溶液体积之比为 7/10，即酒精溶液中酒精的体积分数为 0.7（即 70％）。此外，在化学实验室里使用的 1∶4 的硫酸，是用 1 体积硫酸（指溶质的质量分数为 98％、密度为 1.84g/cm3 的市售浓硫酸）与4 体积水配制成的硫酸溶液。这种表示溶液中溶质相对含量虽不十分精确， 但配制过程简单。因此，在农业生产中配制农药药液、在医疗上配制某些药剂、在实验室里配制某些溶液时常采用。

根据溶液中溶质相对含量的多少，可粗略地划分为浓溶液与稀溶液。但是，二者并没有截然的界限，仅是相对而言。例如，90％的 H2SO4 可称为浓硫酸，10％的 H2SO4 可称为稀硫酸，而对 50％的 H2SO4 就没有必要去划分它是浓硫酸还是稀硫酸。值得注意的是，浓溶液和饱和溶液是不同的概念，前者是指溶液中溶质的相对含量多，后者是指在一定温度下溶质在溶剂中溶解的量达到饱和。对于易溶物质，其饱和溶液是浓溶液；其不饱和溶液也可能是浓溶液。例如，在室温下，2g 氯化钠溶解于 10mL 水中得到的氯化钠溶液， 它所含的溶质较多，是浓溶液，但它却是不饱和溶液。而对于难溶物质，其饱和溶液只能是稀溶液。例如，在 20℃时熟石灰的溶解度是 0.165g，其饱和溶液中溶质的质量分数小于 0.165％，因此它是稀溶液。由此可见，对于不同溶质来说，浓溶液不一定是饱和溶液，稀溶液也不一定是不饱和溶液。当然，对于同一种溶质的溶液，在一定温度时，其饱和溶液一定比不饱和溶液中溶质的质量分数大。

**【议一议】**同种溶质的饱和溶液中溶质的质量分数是否一定大于其不饱和溶液中溶质的质量分数？为什么？