圖示法分析溶液混合

圖示法分析溶液混合圖示法分析溶液混合引起的濃度變化

——形象思維與極限思維的培養(yǎng)溶液混合會引起質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度的變化，分析起來比較復(fù)雜。老師們常引導(dǎo)大家用數(shù)學(xué)推導(dǎo)的方法進(jìn)行分析，雖然思路清晰，但大家接受起來較難，結(jié)論也不易記憶。現(xiàn)在我們嘗試用圖示法予以分析，直觀地顯示變化情況，相信大家理解記憶起來會方便很多。我們分兩類四種情況來討論：

第一類、密度大于水(1.0g·cm-3)的溶液混合?大多數(shù)酸、堿和鹽的溶液的密度都大于水，可以歸為一類分析。質(zhì)量均為m的濃硫酸和水。濃硫酸：密度1.84g·cm-3，水：1.0g·cm-3。圖示如下：m、V1c1、w1m、V2濃硫酸水等質(zhì)量混合后，得到的稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

;物質(zhì)的量濃度（混合體積大于濃硫酸體積的2倍）。12w12c1?情形1溶液與等質(zhì)量的水混合【例1】質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、物質(zhì)的量濃度為18.4mol·L-1的濃硫酸和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24%、物質(zhì)的量濃度為3.2mol·L-1的稀硫酸等質(zhì)量混合后,溶液的密度為1.18g·cm-3,硫酸的物質(zhì)的量濃度10.3mol·L-1（填“?”、“=”或?”）。?【結(jié)論】密度大于水的溶液與水等質(zhì)量混合后，質(zhì)量分?jǐn)?shù)減半，物質(zhì)的量濃度小于原來的一半。推而廣之，密度大于水的兩種溶液等質(zhì)量混合后，質(zhì)量分?jǐn)?shù)，物質(zhì)的量濃度。12（w1+w2）=12（c1+c2）?【練習(xí)】已知質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸溶液的物質(zhì)的量的濃度為18.4mol/L，則質(zhì)量分?jǐn)?shù)為49%的硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為()mol/LA.等于9.2B.小于9.2C.大于9.2D.無法確定B【提示】硫酸的密度大于水；質(zhì)量分?jǐn)?shù)減半，等質(zhì)量加水。等體積混合后，得到的稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為

;質(zhì)量分?jǐn)?shù)（混合后溶液質(zhì)量小于濃硫酸溶液質(zhì)量的2倍）。12c112w1?情形2溶液與等體積的水混合體積均為V的濃硫酸和水。濃硫酸：密度1.84g·cm-3，水：1.0g·cm-3。圖示如下：m1、Vc1、w1m2、V濃硫酸水【例2】質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.9%、物質(zhì)的量濃度為1mol·L-1和14.3%、4mol·L-1的NaOH溶液等體積混合后，所得混合液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)9.1%（填“?”、“=”或“?”）。?【結(jié)論】密度大于水的溶液與水等體積混合后，物質(zhì)的量濃度減半，質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于原來的一半。推而廣之，密度大于水的兩種溶液等體積混合后，物質(zhì)的量濃度，質(zhì)量分?jǐn)?shù)。12（c1+c2）=12（w1+w2）?【練習(xí)2】把70%HNO3(密度為1.40g·cm－3)加到等體積的水中，稀釋后HNO3(aq)中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是（）A.0.35B.＜0.35C.＞0.35D.≤0.35C【提示】密度與水相比是大還是小？等質(zhì)量還是等體積混合？第二類、溶液密度小于水(1.0g·cm-3)的溶液混合?氨水、酒精等溶液的密度都小于水，可以歸為一類分析。情形3溶液與等質(zhì)量的水混合質(zhì)量均為m的氨水和水。濃硫酸：密度0.73g·cm-3，水：1.0g·cm-3。圖示如下：m、V1c1、w1m、V2氨水水等質(zhì)量混合后，得到新的氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

;物質(zhì)的量濃度（混合體積小于氨水體積的2倍）。12w112c1?【結(jié)論】密度小于水的溶液與水等質(zhì)量混合后，質(zhì)量分?jǐn)?shù)減半，物質(zhì)的量濃度大于原來的一半。推而廣之，密度小于水的兩種溶液等質(zhì)量混合后，質(zhì)量分?jǐn)?shù)，物質(zhì)的量濃度。12（w1+w2）=12（c1+c2）?【例3】若以w1和w2分別表示物質(zhì)的量濃度為amol/L和bmol/L氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，且w2＝2w1，則下列判斷正確的是()A.2a＝bB.a＝2bC.2a?bD.a?b?2aD【解析】w2＝2w1，可以看作:將bmol/L的氨水加等質(zhì)量的水稀釋得到amol/L的氨水。

m、V2b、w2m、V1氨水水則有物質(zhì)的量濃度大于原來的一半，即a?從而12ba?b?2a等體積混合后，得到新的氨水的物質(zhì)的量濃度為

;質(zhì)量分?jǐn)?shù)（混合后溶液質(zhì)量大于氨水質(zhì)量的2倍）。12c112w1?情形4溶液與等體積的水混合體積均為V的氨水和水。氨水：密度0.73g·cm-3，水：1.0g·cm-3。圖示如下：m1、Vc1、w1m2、V氨水水【結(jié)論】密度小于水的溶液與水等體積混合后，物質(zhì)的量濃度減半，質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于原來的一半。推而廣之，密度小于水的兩種溶液等體積混合后，物質(zhì)的量濃度，質(zhì)量分?jǐn)?shù)。12（c1+c2）=12（w1+w2）?

綜上所述，解決溶液混合引起濃度變化問題時，可以考慮圖示法解題。具體思路是：第一步：審清溶液與水的密度大小關(guān)系；第二步：依題意畫出等質(zhì)量或等體積與水混合的示意圖，得

出相應(yīng)結(jié)論；第三步