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1、用數(shù)學(xué)方法證明溶液濃度的變化規(guī)律本課提示: 用數(shù)學(xué)方法證明溶液濃度的變化規(guī)律江西九江縣第一中學(xué) 朱海松在中學(xué)化學(xué)中,溶液是其中一個重要的混合體系概念。大家經(jīng)常遇到溶液濃度的討論和計算,基本概念題較好處理, 但若處理不同濃度的同種溶液按不同方式混合后濃度如何變化,大家覺得比較抽象,也都認(rèn)識到變化是有規(guī)律可循的,但 往往結(jié)論記不牢,易用錯用反,筆者認(rèn)為還是對涉及到的各物理量之間的關(guān)系認(rèn)識深度不夠。下面就這方面問題分 4 種情形借用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行推導(dǎo)。一、溶液等質(zhì)量混合的規(guī)律將溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 W1、W2的同種溶液各取 m 克混合,混合后的溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)W3 為根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)基本概念 W 3 ,
2、也即不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的同種溶液等質(zhì)量混合后的溶液溶質(zhì)質(zhì) 量分?jǐn)?shù)為其算術(shù)平均值。這種情形稍較簡單。二、溶液等體積混合的規(guī)律將溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 W1、W2的同種溶液各取 V 升即等體積混合,混合后的溶液容質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)W3 為在這里討論之前必須引進(jìn)另一個物理量:溶液的密度()分別設(shè)為 1、 2,而且我們還有一個準(zhǔn)備工作那就是大多數(shù)溶液濃度與密度的變化呈同一方向移動且 1 ,如硫酸溶液、 NaCl 溶液等;也存在這樣少數(shù)溶液其密度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈反方向變化且 W2,12或 W1W2,1ii)當(dāng) W1W2, 1 2或 W1 2時,W31),所得混合后的溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于混合前的兩溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的平均值。2
3、)當(dāng)濃度越大其密度越小的同溶質(zhì)不同濃度的水溶液等體積相混(2 時,VXm當(dāng)1m四、溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度對應(yīng)規(guī)律對于某一溶液 ,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定時 ,溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度、溶液密度也一定,且三者之間存在著對應(yīng)的轉(zhuǎn)化關(guān)系式為:c= w/M 。若以 W1、W2分別表示濃度為 a mol/L 、b mol/L 的某溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù),且知 a=kb,則 W1=kW2嗎? 利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度轉(zhuǎn)換公式c= w/M,設(shè)溶液密度分別為 a、b,所以W1:W2)當(dāng) ab 時, W1kW2)當(dāng) ab 時, W12W1 D.W1W 21,如硫酸溶液、 NaCl 溶液等;也存在這樣少數(shù)溶液其密度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈反方
4、向變化且W2,12或 W1W2, 1ii )當(dāng) W1W2,12或 W12 時,W31),所得混合后的溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于混合前的兩溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的平均值。( 2)當(dāng)濃度越大其密度越小的同溶質(zhì)不同濃度的水溶液等體積相混( 2 時, VXm當(dāng) 1m四、溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度對應(yīng)規(guī)律對于某一溶液 , 溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定時 , 溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度、溶液密度也一定,且三者之間存在著對應(yīng)的轉(zhuǎn)化關(guān)系式為:c=w/M。若以 W1、W2分別表示濃度為 a mol/L 、b mol/L 的某溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù),且知 a=kb,則 W1=kW2嗎?利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度轉(zhuǎn)換公式c=w/ M,設(shè)溶液密度分別為 a、 b,所以W1: W2)當(dāng) ab時, W1kW2)當(dāng) ab時, W12W1D. W1W22W12、已知 35%的 NaOH密度為 1.38 g/cm 3,5%的 NaOH密度為 1.05 g/cm 3,若將上述溶液等體積混合,所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( )。A. 大于 20%B. 等于 20% C. 小于 20% D. 無法計算3、在 100 g 物質(zhì)的量濃度為 18 mol/L ,密度為 的濃硫酸中加入一定量的水稀釋為 9 mol/L 的硫酸,則加入的水體積為 ( )。A. 小于 100 mLB. 等于 100 mL C. 大于 100 mL D
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