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    方法與技巧利用平均值法巧解溶液混合問題

    2015-07-13 07:37:53田彩俠
    中學(xué)化學(xué) 2015年1期
    關(guān)鍵詞:溶質(zhì)氨水硫酸

    田彩俠

    將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w1、物質(zhì)的量濃度為c1的溶液與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w2、物質(zhì)的量濃度為c2的同一溶質(zhì)的

    溶液等質(zhì)量或等體積混合后,判斷所得溶液的w混與(w1+w2)/2的相對大小或c混與(c1+c2)/2相對大小,這類題目利用平均值法解題可使學(xué)生接受起來輕松愉快。

    類型一、等質(zhì)量或等體積混合,判斷溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w混

    例題1請從下列選項(xiàng)中選出正確選項(xiàng)()。

    1.已知氨水密度均小于1 g/mL,且濃度越大密度越小,將25%氨水(密度ρ1g/mL)與5%氨水(密度為ρ2g/mL)混合,判斷所得氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù):

    (1)等質(zhì)量混合( ),

    (2)等體積混合( )。

    2.已知硫酸密度均大于1 g/mL,且濃度越大密度也越大,將25%硫酸(密度ρ1 g/mL)與5%硫酸(密度為ρ2g/mL)混合,判斷所得硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù):(1)等質(zhì)量混合( ),(2)等體積混合( )。

    A.等于15%B.大于15%

    C.小于15%D.無法確定

    答案:ACAB。

    解析等質(zhì)量混合時(shí),設(shè)質(zhì)量均為m,一定有w混=(25%m+5%m)÷2m=15%。等體積混合時(shí)因密度不相等,則質(zhì)量不相等。以氨水為例,假設(shè)25%氨水的質(zhì)量m1, 5%氨水的質(zhì)量m2(m1

    等質(zhì)量混合,混合后溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%,第二步用所得15%的氨水與剩余的5%的氨水再混合,根據(jù)平均值規(guī)律所得溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定大于5%小于15%。同理,假設(shè)25%硫酸的質(zhì)量m1、5%硫酸的質(zhì)量m2,把混合分成兩步進(jìn)行,第一步用25%硫酸與5%硫酸等質(zhì)量混合,混合后溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%,第二步用所得15%的硫酸與剩余的25%的硫酸再混合,根據(jù)平均值規(guī)律所得溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定大于15%小于25%。

    規(guī)律總結(jié):

    1. 對于任何溶液等質(zhì)量混合,一定有w混=(w1+w2)/2。

    2.等體積混合時(shí),w混偏向于質(zhì)量多的溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù),w混∈[(w1+w2)/2,w(m大)]。氨水類:w混<(w1+w2)/2,硫酸類:w混>(w1+w2)/2。歸納為“大的大,小的小”,即密度大于1 g/mL的溶液,混合后

    w混>(w1+w2)/2;密度小于1 g/mL的溶液,混合后w混<(w1+w2)/2。

    3.某溶液與水混合時(shí),水中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)視為零即可。

    類型二、等質(zhì)量或等體積混合,判斷混合后溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c混(混合后總體積變化忽略不計(jì))(填>、<或=,下同)。

    例題21.將濃度為0.1 mol/L氨水與濃度為0.5 mol/L氨水等體積混合, c混 0.3 mol/L;等質(zhì)量混合c混 0.3 mol/L。

    2.將濃度為0.1 mol/L硫酸與濃度為0.5 mol/L硫酸等體積混合,c混 0.3 mol/L;等質(zhì)量混合c混 0.3 mol/L。

    答案:= > = <。

    解析等體積混合,設(shè)體積為V L,一定有c=(0.1V+0.5V) ÷2V=0.3 (mol/L)。等質(zhì)量混合時(shí),兩溶液因密度不相等則體積不相等。如氨水:若濃度c1V2,

    把混合分成兩步進(jìn)行,第一步用0.1 mol/L硫酸

    與0.5 mol/L硫酸等體積混合,混合后溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為0.3 mol/L;第二步用

    混合好的0.3 mol/L硫酸與剩余的0.1 mol/L硫酸再混合,利用平均值規(guī)律所得溶液的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度一定大于0.1 mol/L小于0.3 mol/L。

    規(guī)律總結(jié):

    1.對于任何溶液,等體積混合一定有c混=(c1+c2)/2。(混合后總體積變化忽略不計(jì))

    2. 等質(zhì)量混合,c混偏向于體積大的溶液的物質(zhì)的量濃度c混∈[(c1+c2)/2,c(V大)]。氨水類:c混>(c1+c2)/2;硫酸類:c混<(c1+c2)/2。歸納為“大的小,小的大” 即密度大于1 g/mL的溶液,混合后c混<(c1+c2)/2;密度小于1 g/mL的溶液,混合后c混

    >(c1+c2)/2。

    3. 某溶液與水混合時(shí),水中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度視為零即可。

    (收稿日期:2014-10-10)

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