单选题
871现有20℃的饱和硝酸钾溶液,欲改变其溶质质量分数,下列方法可行的是[ ]。
A
加入一定量的硝酸钾
B
恒温蒸发部分水
C
升温到60℃
D
加入一定量的水
答案解析
正确答案:D
解析:
**解析:**
溶质质量分数的计算公式为:$\text{溶质质量分数} = \frac{\text{溶质质量}}{\text{溶液质量}} \times 100\%$。对于饱和溶液,其溶质质量分数还可以表示为 $\frac{S}{100+S} \times 100\%$(其中 $S$ 为该温度下的溶解度)。因此,要改变饱和溶液的溶质质量分数,必须改变该温度下的溶解度(即改变温度,且溶解度随温度变化),或者通过稀释/浓缩改变溶质与溶剂的比例。
我们逐项分析:
* **A. 加入一定量的硝酸钾**
原溶液已经是 $20^\circ\text{C}$ 的**饱和**溶液,意味着在当前温度下,溶剂已经无法再溶解更多的硝酸钾。因此,加入的硝酸钾不会溶解,溶质质量和溶液质量均不变,**溶质质量分数不变**。故 A 不可行。
* **B. 恒温蒸发部分水**
在恒温条件下蒸发水分,溶剂减少,原本溶解在这些水中的溶质会结晶析出。剩余溶液仍然是该温度下的**饱和溶液**。由于温度不变,硝酸钾的溶解度 $S$ 不变,根据饱和溶液溶质质量分数公式 $\frac{S}{100+S} \times 100\%$,其**溶质质量分数保持不变**。故 B 不可行。
* **C. 升温到 $60^\circ\text{C}$**
硝酸钾的溶解度随温度升高而增大。当溶液从 $20^\circ\text{C}$ 升温至 $60^\circ\text{C}$ 时,溶液由饱和变为不饱和。在这个过程中,溶质质量不变,溶剂质量也不变,因此溶液的总质量不变。根据公式,**溶质质量分数不变**。(注意:虽然溶解能力变大了,但实际溶解的溶质并没有增加,除非额外加入溶质)。故 C 不可行。
* **D. 加入一定量的水**
加入水后,溶剂质量增加,而溶质质量不变。这相当于对溶液进行了**稀释**。根据公式,分母(溶液质量)变大,分子(溶质质量)不变,导致**溶质质量分数减小**。故 D 可行。
**结论:**
正确答案是 **D**。
相关知识点:
饱和硝酸钾变质,加水可改变
题目纠错
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