质量分数
质量分数计算举例
质量分数（mass fraction）指溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。也指混合物中某种物质质量占总质量的百分比。
目录
基本概念
溶质质量分数
英文：mass fraction
溶质质量分数是指溶质质量与溶液质量之比。
或化合物中各原子的质量之比。（如HCHO 、CH3COOH 、C6H12O6） 应该注意：
①溶质的质量分数只表示溶质质量与溶液质量之比，并不代表具体的溶液质量和溶质质量。
②溶质的质量分数一般用百分数表示。
③溶质的质量分数计算式中溶质质量与溶液质量的单位必须统一。 ④计算式中溶质质量是指被溶解的那部分溶质的质量，没有被溶解的那部分溶质质量不能计算在内。
2、饱和溶液、不饱和溶液与溶质的质量分数的关系
①浓溶液中溶质的质量分数大，但不一定是饱和溶液，稀溶液中溶质的质量分数小，但不一定是不饱和溶液。
3、溶质的质量分数与溶解度的区别与联系
溶解度是用来表示一定温度下，某物质在某溶剂中溶解性的大小。溶质的质量分数用来表示溶液组成。
某物质中某元素的质量分数
即某元素在某物质中所占比例。通式为：（设所求元素为R ）
R 的相对原子质量*一个分子中R 原子（离子）的个数/该物质的相对分子质量*100%
例如：
现有物质Fe2O3（氧化铁），则Fe 的质量分数为：
56*2/160*100%=70%
元素的质量分数用途广泛，其中在食品包装上的“营养成分”标示等都要用到元素的质量分数。
①关于溶液稀释的计算
因为溶液稀释前后，溶质的质量不变，所以若设浓溶液质量为A g ，溶质的质量分数为a%，加水稀释成溶质的质量分数为b%的稀溶液B g，则A g×a%=Bg×b%（其中B=A+m水）
②关于溶液增浓（无溶质析出）的计算
溶液中溶质质量分数的有关计算
关于溶质质量分数的最大值分析：溶质质量分数有最大限度，即该温度下，饱和溶液的溶质质量分数为最大值。
1、溶液的稀释
⑴加水稀释
⑵加稀溶液稀释
⑶降温析晶 2、溶液的增浓 ⑴加溶质 ⑵蒸发 ⑶加浓溶液
溶液增浓方法
a 、向原溶液中添加溶质：
因为溶液增加溶质前后，溶剂的质量不变。增加溶质后，溶液中溶质的质量=原溶液中溶质的质量+增加的溶质的质量，而溶液的质量=原溶液的质量+增加的溶质的质量。所以，若设原溶液质量为A g，溶质的质量分数为a%，加溶质Bg 后变成溶质的质量分数为b%的溶液，则Ag×a%+Bg=(A g+Bg)×b%。
b 、将原溶液蒸发去部分溶剂
因为溶液蒸发溶剂前后，溶质的质量不变。所以，若设原溶液质量为A g ，溶质的质量分数为a%，蒸发Bg 水后变成溶质的质量分数为b%的溶液，则：Ag×a%=（Ag －Bg ）×b%。
c 、与浓溶液混合
因为混合后的溶液的总质量等于两混合组分溶液的质量之和，混合后的溶液中溶质质量等于两混合组分的溶质质量之和。所以，设原溶液质量为 A g ，溶质的质量分数为a%，浓溶液质量为B g ，溶质的质量分数为b%，两溶液混合后得到溶质的质量分数为c%的溶液，则：Ag×a%+B g× b%=（Ag+Bg)×c%。
6、关于溶质质量分数运用于化学方程式的计算
解这类问题时要注意：
①化学方程式下相对应的物质质量不能直接写溶液质量，而要写参加化学反应的溶质实际质量。
②若已知溶液的体积或求溶液的体积，要用m=ρV 这个公式进行换算。 ③单位要统一。
关于溶液中溶质的质量分数计算的具体情况
①若溶质全部溶于水，且不与水发生化学反应，直接利用上述计算公式进行计算。
②若溶质虽不与水反应，但没有全部溶解，则溶质质量只计算溶解部分，未溶解部分不能参与计算。
③若溶质溶于水时与水发生了化学反应，则溶液中的溶质就为反应后的生成物了。
④若溶质为结晶水合物，溶于水后，其溶质的质量就不包括结晶水的质量。因为结晶水合物溶于水时，结晶水就转化为溶液中的溶剂了。 ⑤关于酸、碱、盐溶液间发生1～2个化学反应，求反应后所得溶液——溶质质量分数问题的计算。首先要明确生成的溶液中溶质是什么，其次再通过化学反应计算溶质质量是多少，（往往溶质质量由几个部分组成）最后分析各量间关系求出溶液总质量，再运用公式计算出反应后溶液中溶质的质量分数。
⑥给定溶液中某种元素的质量分数或溶液中某种离子与水分子的个数比等形式，计算溶质的质量分数。如某NaCl 溶液中，Na+︰H2O （数目）=1︰100，计算NaCl 的质量分数。
[方法探讨]
对于反应后所得溶液的质量有两种求法：
a 、溶液组成法
溶液质量=溶质质量+溶剂质量，其中溶质一定是溶解的，溶剂水根据不同的题目通常有两种情况：①原溶液中的水，②化学反应新生成的水。 b 、质量守恒法
溶液质量=m（反应）－m↓－m↑，此法较为简单，其m （反应）代表反应物（或溶液）质量总和，m↓表示不溶固体及生成沉淀的质量，m↑表示生成气体的质量。
⑴质量分数（w ） 溶质的质量与溶液的质量之比称为溶质的质量分数。 w=m溶质÷m溶液 （×100%）
8、 质量分数与物质的量浓度之间的关系
它们都是用来表示物质（溶质）在溶剂中的浓度大小 ；
区别：
" 物质的量浓度" 是指物质的量与体积的比值, 单位为mol/L;
" 溶质质量分数" 是指溶质溶解在溶剂中溶质质量与溶液质量的比值, 为百分数.
转化公式：
C*M=1000*ρ*ω 即量浓度乘以摩尔质量等于1000乘以密度乘以质量分数。
1. （1）溶质的质量分数
溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。溶液中溶质的质量分数可以用下式计算：
应该注意：
① 溶质的质量分数只表示溶质质量与溶液质量之比，并不代表具体的溶液质量和溶质质量。
② 溶质的质量分数一般用百分数表示。
③ 溶质的质量分数计算式中溶质质量与溶液质量的单位必须统一。 ④ 计算式中溶质质量是指被溶解的那部分溶质的质量，没有被溶解的那部分溶质质量不能计算在内。
2. 饱和溶液、不饱和溶液与溶质的质量分数的关系
① 浓溶液中溶质的质量分数大，但不一定是饱和溶液，稀溶液中溶质的质量分数小，但不一定是不饱和溶液。
② 对溶质与溶剂均相同的溶液来说，在相同状况（同温、同压）下，饱和溶液总比不饱和溶液要浓，即溶质的质量分数要大
3. 溶质的质量分数与溶解度的区别与联系
溶解度
中文名称： 溶解度 英文名称：solubility 定义：在一定的温度和压力下，在100g 溶剂中所能溶解溶质最大的克数。
应用学科：机械工程（一级学科）；表面工程（二级学科）；电镀与化学镀（三级
学科） 溶解度，在一定温度下，某固态物质在100g 溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。
目录
基本定义
溶解度
1．固体物质的溶解度是指在一定的温度下，某物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的克数，用字母s 表示，其单位是“g/100g水”。在未注明的情况下，通常溶解度指的是物质在水里的溶解度。
2．气体的溶解度通常指的是该气体（其压强为1标准大气压）在一定温度时溶解在1体积水里的体积数。也常用“g/100g水”作单位（自然也可用体积）。
3．溶解度是指在一定的温度下，某物质在100克溶剂(通常是水) 里达到饱和状态时所溶解的克数.
4．特别注意：溶解度的单位是克(或者是克/100克水) 而不是没有单位。 在一定的温度和压力下，物质在一定量的溶剂中溶解的最高量。一般以 100克溶剂中能溶解物质的克数来表示。一种物质在某种溶剂中的溶解度主要决定于溶剂和溶质的性质。例如，水是最普通最常用的溶剂，甲醇和乙醇可以任何比例与水互溶。大多数碱金属盐类都可以溶于水；苯几乎不溶于水。溶解度明显受温度的影响，大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大；气体物质的溶解度则与此相反，随温度的升高而降低。 溶解度与温度的依赖关系可以用溶解度曲线来表示。氯化钠NaCL 的溶解度随温度的升高而缓慢增大，硝酸钾KNO3的溶解度随温度的升高而迅速增大，而硫酸
溶解度仪
钠Na3SO4的溶解度却随温度的升高而减小。固体和液体的溶解度基本不受
压力的影响，而气体在液体中的溶解度与气体的分压成正比。 物质的溶解度对于化学和化学工业都很重要，在固体物质的重结晶和分级结晶、化学物质的制备和分离、混合气体的分离等工艺中都要利用物质溶解度的差别。 在一定温度下，某物质在100g 溶剂里达到饱和状态（或称溶解平衡）时所溶解的克数，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。在一定温度和压强下，物质在一定量的溶剂中溶解的最大量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。溶解度和溶解性溶解性是一种物质在另一种物质中的溶解能力，通常用易溶、可溶、微溶、难溶或不溶等粗略的概念来表示。溶解度是衡量物质在溶剂里溶解性大小的尺度，是溶解性的定量表示。溶解度常用符号S 表示。溶解度的单位用g/100gH2O表示。例如20℃，在100g 水里最多溶解36gNaCl ，则氯化钠在20℃的溶解度是36g/100gH2O，可表示为S （NaCl ）=36g/100gH2O。实际上溶解度是没有单位的相对比值，按法定计量单位，可用质量分数表示。例如在20℃，S （NaCl ）=0.36。溶解度也可以用饱和溶液的浓度表示。例如，氯化钾在20℃的溶解度是4.627mol/1000gH2O（此浓度为质量摩尔浓度），即表示20℃在1000g 水中最多可溶解4.627mol 的氯化钾。难溶物质的溶解度也可以用物质的量浓度（摩尔浓度）表示。例如在25℃，氢氧化铁的物质的量浓度是0.45μmol/L，即表示1L 氢氧化铁饱和溶液里含0.45μmol 氢氧化铁。多数固体物质的溶解度随温度的上升而增大，如氯化铵、硝酸钾。少数物质的溶解度受温度变化的影响很小，如氯化钠。含有结晶水的硫酸钠（Na2SO4·10H2O）的溶解度开始随温度的升高而增大，当达到一定温度（32.4℃）时，随温度的升高而减小（这时Na2SO4·10H2O脱水成Na2SO4）。含有结晶水的氢氧化钙[Ca（OH ）2·2H2O]和醋酸钙[Ca（CH3COO ）2·2H2O]等物质的溶解度随温度的升高而减小。气体的溶解度随温度的升高而减小，随压强的增大而增大。
影响因素
物质溶解与否，溶解能力的大小，一方面决定于物质（指的是溶剂和溶质）的本
二氧化碳的溶解度随温度高低变化
性；另一方面也与外界条件如温度、压强、溶剂种类等有关。在相同条件下，有些物质易于溶解，而有些物质则难于溶解，即不同物质在同一溶剂里溶解能力不同。通常把某一物质溶解在另一物质里的能力称为溶解性。例如，糖易溶于水，而油脂不溶于水，就是它们对水的溶解性不同。溶解度是溶解性的定量表示。
固体物质的溶解度是指在一定的温度下，某物质在100克溶液里达到饱和状态时所溶解的质量。在未注明的情况下，通常溶解度指的是物质在水里的溶解度。如20℃时，食盐的溶解度是36克，氯化钾的溶解度是34克。这些数据可以说明20℃时，食盐和氯化钾在100克水里最大的溶解量分别为36克和34克；也说明在此温度下，食盐在水中比氯化钾的溶解能力强。
通常把在室温(20度) 下，溶解度在10g/100g水以上的物质叫易溶物质，溶解度在1~10g/100g水叫可溶物质，溶解度在0.01g~1g/100g水的物质叫微溶物质，溶解度小于0.01g/100g水的物质叫难溶物质. 可见溶解是绝对的，不溶解是相对的.
气体的溶解度还和压强有关。 压强越大，溶解度越大，反之则越小。 温度越高，气体溶解度越低。
溶解平衡
每份（通常是每份质量）溶剂（有时可能是溶液）所能溶解的溶质的量的最
溶解
大值就是溶质在这种溶剂的溶解度。如果不指明溶剂，通常意味着溶剂为水，比如“氯化钠的溶解度”和“氯化钠在水中的溶解度”可以认为是具有同样的意思。溶解度并不是一个恒定的值。一种溶质在溶剂中的溶解度由它们的分子间作用力、温度、溶解过程中所伴随的熵的变化以及其他物质的存在及多少，有时还与气压或气体溶质的分压有关。因此，一种物质的溶解度最好能够表述成：“在某温度，某气压下，某物质在某物质中的溶解度为xxxx 。”，如无指明，则温度及气压通常指的是标准状况(STP)。实际上，溶解度往往取决于溶质在水中的溶解平衡常数。这是平衡常数的一种，反映溶质的溶解-沉淀平衡关系，当然它也可以用于沉淀过程（那时
它叫溶度积）。因此，溶解度与温度关系很大，也就不难解释了。达到化学平衡的溶液便不能容纳更多的溶质（当然，其他溶质仍能溶解），我们称之为饱和溶液。在特殊条件下，溶液中溶解的溶质会比正常情况多，这时它便成为过饱和溶液。在一定温度和压力下，物质在一定量溶剂中溶解的最大量。固体或液体溶质的溶解度，常用100克溶剂中所溶解的溶质克数表示。例如在20℃和常压下，硝酸钾在水中的溶解度是31.5克/100克水，或简称31.5克。气体溶质的溶解度，常用每毫升溶剂中所溶解的气体毫升数表示。例如在20℃和常压下，氨的溶解度是700毫升/1毫升水。物质的溶解度除与溶质和溶剂的性质有关外，还与温度、压力等条件有关。随着温度的升高，大多数固体和液体的溶解度增大，气体的则减小。随着压力的增大，气全的溶解度增。
固体溶解度
大部分固体随温度升高溶解度增大，如硝酸钾.
少部分固体溶解度受温度影响不大，如食盐（氯化钠） .
极少数物质溶解度随温度升高反而减小，如氢氧化钙。因为氢氧化钙有两种水合物〔Ca(OH)2·2H2O和Ca(OH)2·12H2O〕。这两种水合物的溶解度较大，无水氢氧化钙的溶解度很小。随着温度的升高，这些结晶水合物逐渐变为无水氢氧化钙，所以，氢氧化钙的溶解度就随着温度的升高而减小。除了氢氧化钙还有别的物质溶解度也随温度的升高而减小，比如说硫酸锂.
气体溶解度
气体溶解度之一
在一定温度和压强下，气体在一定量溶剂中溶解的最高量称为气体的溶解度。常用定温下1体积溶剂中所溶解的最多体积数来表示。如20℃时100mL 水中能溶解1.82mL 氢气，则表示为1.82mL/100mL水等。气体的溶解度除与气体本性、溶剂性质有关外，还与温度、压强有关，其溶解度一般随着温度升高而减少，由于气体溶解时体积变化很大，故其溶解度随压强增大而显著增大。关于气体溶解于液体的溶解度，在1803年英国化学家W. 亨利，根据对稀溶液的研究总结出一条定律，称为亨利定律。
一些气体在101kPa 大气压下的溶解度
气体的溶解度之二
气体的溶解度大小，首先决定于气体的性质，同时也随着气体的压强和溶剂的温度的不同而变化。例如，在20℃时， 气体的压强为1.013×10，一升水可以溶解气体的体积是：氨气为702L ，氢气为0.01819L ，氧气为0.03102L 。氨气易溶于水，是因为氨气是极性分子，水也是极性分子，而
且氨气分子跟水分子还能形成氢键，发生显著的水合作用，所以，它的溶解度很大；而氢气、氮气是非极性分子，所以在水里的溶解度很小。 当压强一定时，气体的溶解度随着温度的升高而减少。这一点对气体来说没有例外，因为当温度升高时，气体分子运动速率加快，容易自水面逸出。
当温度一定时，气体的溶解度随着气体的压强的增大而增大。这是因为当压强增大时，液面上的气体的浓度增大，因此，进入液面的气体分子比从液面逸出的分子多，从而使气体的溶解度变大。而且，气体的溶解度和该气体的压强（分压）在一定范围内成正比（在气体不跟水发生化学变化的情况下）。例如，在20℃时，氢气的压强是1.013×10^5Pa，氢气在一升水里的溶解度是0.01819L ；同样在20℃，在2×1.013×10^5Pa时，氢气在一升水里的溶解度是0.01819×2=0.03638L 。
气体的溶解度有两种表示方法，一种是在一定温度下，气体的压强（或称该气体的分压，不包括水蒸气的压强）是1.013×10^5Pa时，溶解于一体积水里，达到饱和的气体的体积（并需换算成在0℃时的体积数），即这种气体在水里的溶解度。另一种气体的溶解度的表示方法是，在一定温度下，该气体在100g 水里，气体的总压强为1.013×10^5Pa（气体的分压加上当时水蒸气的压强）所溶解的克数。
溶解度曲线
溶解度曲线的意义与应用可从点、线、面和交点四方面来分析。
溶解度曲线
1. 点
溶解度曲线上的每个点表示的是某温度下某种物质的溶解度。即曲线上的任意一点都对应有相应的温度和溶解度。温度在横坐标上可以找到，溶解度在纵坐标上可以找到。溶解度曲线上的点有三个方面的作用: (1)根据已知温度查出有关物质的溶解度; (2)根据物质的溶解度查出对应的温度;
(3)比较相同温度下不同物质溶解度的大小或者饱和溶液中溶质的质量分数的大小。
2. 线
溶解度曲线表示某物质在不同温度下的溶解度或溶解度随温度的变化情况。曲线的坡度越大，说明溶解度受温度影响越大; 反之，说明受温度影响较小。溶解度曲线也有三个方面的应用: (1)根据溶解度曲线，可以看出物质的溶解度随着温度的变化而变化的情况。 (2)根据溶解度曲线，比较在一定温度范围内的物质的溶解度大小。 (3)根据溶解度曲线，选择分离某些可溶性混合物的方法。 3. 面
对于曲线下部面积上的任何点，依其数据配制的溶液为对应温度时的不饱
氯化钠
和溶液; 曲线上部面积上的点，依其数据配制的溶液为对应温度时的饱和溶液，且溶质有剩余。如果要使不饱和溶液(曲线下部的一点) 变成对应温度下的饱和溶液，方法有两种:第一种方法是向该溶液中添加溶质使之到达曲线上; 第二种方法是蒸发一定量的溶剂。 4. 交点
两条溶解度曲线的交点表示该点所示的温度下两物质的溶解度相同，此时两种物质饱和溶液的溶质质量分数也相同。 常见气体溶解度
氨气>氯化氢>二氧化硫 >硫化氢 >氯气 >二氧化碳>氧气>氢气>甲烷，一氧化碳
（极易溶解于水） （能溶解于水） （能溶解于水） （难） （极难） 溶解度曲线特征
（1）大部分固体物质的溶解度曲线左低右高，溶解度随温度的升高而增加；
溶解曲线
（2）少数固体物质的溶解度曲线较平缓，溶解度受温度的影响小，如食盐； （3）极少数固体物质的溶解度曲线是左高右低，溶解度随温度的升高而降低，如熟石灰；
用溶解性表示物质的溶解能力是定性的，粗略的。 溶解度曲线的应用
（l ）由已知温度查某物质对应的溶解度；
溶解曲线
（2）由物质的溶解度查该物质所处的温度； （3）比较同一温度下不同物质的溶解度；
（4）设计混合物分离或提纯的方法，例如提纯NaCl 可用蒸发溶剂法，分离NaCl 和NaNO3可用降温结晶法。 关于溶质的质量分数的计算
大致包括以下四种类型：
(1)已知溶质和溶剂的量，求溶质的质量分数；
(2)要配制一定量的溶质的质量分数一定的溶液，计算所需溶质和溶剂的量；
(3)溶液稀释和配制问题的计算；
(4)把溶质的质量分数运用于化学方程式的计算。 溶液的稀释
根据稀释前后溶质的总量不变进行运算，无论是用水，或是用稀溶
溶解度
液来稀释浓溶液，都可计算。
(1)用水稀释浓溶液
设稀释前的浓溶液的质量为m ，其溶质的质量分数为a%，稀释时加入水的质量为n ，稀释后溶质的质量分数为b%。
则可得m×a%=(m+n)×b% (2)用稀溶液稀释浓溶液
设浓溶液的质量为A ，其溶质的质量分数为a%，稀溶液的质量为B ，其溶质的质量分数为b%，两液混合后的溶质的质量分数为c%。 则可得 A×a%+B×b%=(A+B)×c% (1) 或 A/B=(c%－b%)/(a%－c%) (2) 溶解度的计算
溶质的质量分数=溶质质量/溶液质量×100% 固体溶解度之一
在一定温度下，某固态物质在100g 溶剂里达到饱和时所溶解的克数，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。符号：S 固体溶解度之二
在一定温度下，一定量的饱和溶液中含有固体溶质的量称为该固体物质在
硝酸钾