探究兩溶液等體積混合后濃度的變化

喻婷婷

將相同溶質的兩種不同濃度溶液進行混合，在高考中成為常考的知識點。在江蘇高考中曾連續三年考查了將不同濃度的兩溶液進行等體積混合后的濃度的變化，在三年中以不同的載體，如氨水、硫酸、酒精等進行了考查。相同溶質的兩種不同濃度溶液相混合，主要有兩種考查方式，一種是將不同濃度的兩溶液等質量混合；另一種是將不同濃度的兩溶液等體積混合。本文重點討論后一種情況，即不同濃度的兩溶液等體積混合，但等體積混合通常是以等質量混合為基礎進行討論，所以本文就這兩類不同的問題進行相應的討論。

一、等質量混合不同濃度的兩溶液

由于在溶液混合過程中，質量是守恒的，也就是說質量具有加和性。因而將兩溶液等質量混合后，其實溶質質量等于兩溶液中的溶質質量總和，溶液質量也等于兩溶液質量總和，從而就可以簡單得到溶液的質量分數應為兩溶液質量分數的總和除以2。即設兩溶液質量分數分別為w1、w2，設所取溶液質量為m，則可得混合后溶液的質量分數w3=（w1×m+w2×m）/2m=（w1+w2）/2。

例1有甲、乙兩種H2SO4（aq），甲中H2SO4的質量分數為3a%，乙中H2SO4的質量分數為a%，取甲、乙兩溶液等質量混合，攪拌均勻后所得H2SO4（aq）中溶質的質量分數（ ）。

A.>2a% B.<2a%

C.=2a% D.無法確定

解析可設分別取兩溶液質量為m g，則可得混合后的質量分數為：

（m g×3a%+m g×a%）/2m=2a%，所以選C。

二、等體積混合不同質量分數的兩溶液

由于在溶液的混合過程中，體積是不守恒的，也就是說體積不具有加和性。因而將兩溶液進行等體積混合的情況要比等質量混合復雜一些。等體積混合溶液時的體積不守恒，所以是不能直接運算的，所以我們仍然是將等體積的情況進行轉化，形成仍然用質量進行討論，才能得到最終的結果。而從體積換算到質量則需要用到密度，所以在等體積混合溶液時，需要考慮的是溶液的密度及密度與濃度的關系。

中學討論的都是水溶液，所以我們將溶液的密度分為兩類，一類是溶液密度小于水的密度（ρ<1 g/mL），此類溶液的密度隨著溶液濃度的增

pH或pOH越小，則α0越大。pH或pOH相等，則α0

相等。（說明：弱酸弱堿形成的鹽比較復雜，不予討

論。）

利用上述規律，可以比較準確的判斷有關此類

問題。

例225℃時，在4種溶液（1）pH=4的

NH4Cl溶液、（2）pH=3的FeCl3溶液、（3）

pH=12的CH3COONa溶液、（4）pH=10的

Na2CO3溶液中，水的電離度分別為α1、α2、α3、α4，

則下列關系式正確的是（ ）。

A.α3>α4>α2>α1B.α1>α2>α4>α3

C.α3>α2>α1=α4D.α2>α3>α1=α4

解析pH=12的CH3COONa溶液的

pOH=14-12=2。pH=10的Na2CO3溶液的

pOH=14-10=4。依據在鹽溶液中pH或pOH

越小α0越大，pH=pOH則α0相等，可知：

α3>α2>α1=α4。選C。

例3室溫下，0.1 mol/L的下列溶液中，水

的電離度大小排列正確的是（ ）。

①AICl3 ②NaNO3 ③NaOH ④H2SO4

A.①>②>③>④ B.①>②>④>③

C.④>③>②>①D.②>①>③>④

解析①②是鹽溶液，③④是酸堿溶液，所

以①②中α0比③④中α0大。

AICl3水解pH<7，NaNO3不水解pH=7，

故①中α0大于②中α0。0.1 mol/L NaOH溶液

pH=13，pOH=1，0.1 mol/L H2SO4溶液pH<1，

依據酸堿溶液中pH或pOH越小α0越小，可知

④中α0小于③中α0。綜上所述，①>②>③

>④，所以應選A。