摘要:有關溶液濃度的計算是中學化學學習的一項重要內容,其中主要包括了溶液的物質的量濃度、溶質的質量分數、溶質的溶解度三方面的計算及其相互結合的有關計算。
關鍵詞:溶液濃度;高中;化學計算;解法
關于溶液濃度的計算是化學計算中的一大類型,在高考中頻頻出現,了解其常見題型及解法,對提高學生化學學習效率及應試能力,有所幫助。
有關溶液的計算應包括溶液的物質的量濃度、溶質的質量分數和溶質的溶解度三方面的計算及其相互結合的計算。有關溶液計算種類繁多,題型比較復雜,計算的關鍵是:①分析該溶液的“形成過程”;②正確判斷溶液中溶質究竟為何物質;③能夠準確計算出溶液的體積。抓住了關鍵,無論題目如何變化,均能迅速突破。下面就幾種類型例題進行分析:
一、關于溶液的稀釋和混合的計算
[例1]今有兩種密度和溶質的質量分數分別為 ρ1、ρ2(單位:g/cm3)和x1、x2的同溶質溶液,等體積相混合后,所得溶液溶質的質量分數為X,試通過計算推理填寫下表,得出什么結論?
解:兩溶液等體積混合后,其溶質的質量分數X,則
X=■=■
則?駐=X-■=■-■=■
據題意:當x1>x2,ρ1>ρ2及x1<x2,ρ1<ρ2時,?駐>0,即X>■,所以1、2、5均填“>”;當x1>x2,ρ1< ρ2及x1<x2,ρ1>ρ2時,?駐<0,即X<■,所以2、4、6均填“<”。
結論:
1.當濃度越大,其密度越大的同溶質水溶液等體積相混合(ρ>1)時,所得混合溶液溶質的質量分數大于混合前兩溶液溶質質量分數的平均值,如BaCl2、H2SO4、NaCl等溶液。
2.當濃度越大,其密度越小的同溶質水溶液等體積相混合(ρ<1)時,所得混合溶液溶質的質量分數小于混合前兩溶液溶質質量分數的平均值。如氨水、乙醇溶液等。
同時,也可推論得到:3任何兩種相同溶質的溶液等質量混合,其混合后溶液的質量分數等于混合前兩種溶液的質量分數和的1/2。
二、兩種不同濃度表示方法之間的計算
溶質的質量分數和物質的量濃度都可以用來表示溶液的組成,而二者之間換算的橋梁是溶液的密度,同一溶液無論用何種濃度表示,它所含的溶質的質量都是固定不變的。
即C=■mol/L
(其中ρ:溶液的密度g/mL,M:溶質的摩爾質量g/mol,W:質量分數,C:溶液的物質的量濃度mol/L)
另外,還有溶解度S與溶液質量分數W及物質的量濃度(C)的換算。對于飽和溶液溶質的質量分數W可以與溶解度(S)換算。
W=■×100%,S=■因而,對于飽和溶液的溶解度也可以與物質的量濃度換算,
C=■=■=■mol/L
或C=■=■=■mol/L
[其中ρ:g/m,C:mol/L]
總之,我認為無論是教者或學者,只要在平時的學習中養成良好的歸納、比較和總結的好習慣,那將會受益終身!