等体积的浓硫酸和稀硫酸混合后质量分数
- 格式:doc
- 大小:33.50 KB
- 文档页数:1
关于溶液的计算是初中化学计算的重要组成部分,其题型众多,解题方法也多,现将一些主要的解题方法与技巧汇总如下:一、隔离法隔离法就是通过分析,将某一份溶液(一个整体)分割成两个部分,或者将某一个完整的过程,分割成两个或多个过程,然后进行计算的方法。
例1. 一定温度下,向某硝酸钾溶液中加入4克硝酸钾固体或蒸发掉20克水,都恰好使溶液达到饱和,则该温度下硝酸钾的溶解度为()A. 20克B. 16克C. 8克D. 4克解析:该硝酸钾不饱和溶液蒸发掉20克水恰好达到饱和。
如下图所示:由此可以将原不饱和溶液看作是由蒸发掉20克水后的饱和溶液和20克水组成。
如下图所示:在原不饱和溶液中加入4克硝酸钾恰好饱和,即该温度下,20克水中溶解4克硝酸钾恰好饱和。
设该温度下硝酸钾的溶解度为x。
4g:20g=x:100gx=20g答案:A二、关系式法例2. 在某乙醇()溶液中,乙醇分子里所含的氢原子总数与水分子里所含的氢原子总数相等,则此乙醇溶液中溶质的质量分数是()A. 5%B. 71%C. 46%D. 33%解析:根据氢原子数相等,找出乙醇分子与水分子间的关系,进而确定出质量关系。
46 54此乙醇溶液中溶质的质量分数为:。
答案:C三、转换法例3. 要使含水99%的NaCl溶液a克,含水量降为98%,应蒸发掉_________克水。
解析:含水99%可转换为溶质质量分数为1%,含水98%即溶质质量分数为2%。
因此本题可转换为:要使溶质质量分数为1%的NaCl溶液a克,变为溶质质量分数为2%,应蒸发掉___________克水。
设应蒸发掉水的质量为x。
答案:克四、守恒法常用的守恒法是根据溶质的质量守恒。
守恒法不仅适用于稀释,还可用于浓缩、蒸发、结晶、混合等。
例4. 把400克溶质质量分数为20%的NaCl溶液稀释成溶质质量分数为16%的溶液,需加水()。
A. 100克B. 200克C. 400克D. 800克解析:可根据稀释前后溶质的质量守恒求解。
一.溶质守恒法在溶质质量分数计算题中的应用在溶质质量分数计算中常用的守恒法是根据溶质的质量守恒,守恒法不仅适用于溶液的稀释,还可用于溶液的浓缩、结晶、混合、配制等。
1.求溶液的稀释例题:配制溶质质量分数40%的稀硫酸溶液(密度为1.3克/厘米3)100毫升,需溶质质量分数98%的浓硫酸(密度为1.84克/厘米3)多少毫升?水多少毫升?分析:利用溶液稀释时溶质质量守恒进行计算:设浓硫酸的体积为V毫升。
解:V × 1.84克/厘米3× 98% = 100毫升× 1.3克/厘米3× 40%V = 28.8毫升稀溶液体积≠ 浓溶液体积 + 水的体积稀溶液质量 = 浓溶液质量 + 水的质量水的质量 = 稀溶液质量 - 浓溶液质量= 100毫升× 1.3克/厘米3 - 28.8毫升× 1.84克/厘米3 =77克水的体积 = 77克÷ 1克/毫升 = 77毫升答案:需溶质质量分数98%的浓硫酸(密度为1.84克/厘米3)28.8毫升,水77毫升。
2.求溶液的浓缩例题:要使含水99%的氯化钠溶液a克,含水量降为98%,应蒸发掉_________克水。
分析:含水99%可转换为溶质质量分数为1%,含水98%即溶质质量分数为2%。
因此本题可转换为:要使溶质质量分数为1%的氯化钠溶液a克,变为溶质质量分数为2%,应蒸发掉________克水。
解:设应蒸发掉水的质量为xA克× 1% = (a克– x)× 2%x = a/2 克答案:应蒸发掉a/2克水3.求溶液的混合例题:已知浓硫酸的密度大于稀硫酸的密度,现将90%的浓硫酸和10%的稀硫酸等体积混合后,溶质的质量分数将()A. 大于50%B. 等于50%C. 小于50%D. 都可能分析:如果去查硫酸的密度再计算较麻烦,考试时也无处可查,本题可用估算法速解。
若90%的浓硫酸与10%的稀硫酸等质量混合,则所得混合溶液的溶质质量分数恰好等于50%。
理解平均值规律速解计算推理题盛锡铭一. 平均值规律已知混合物由甲、乙两种物质组成,甲、乙及混合物所对应的相关量的数值分别为A、B、C,则根据平均值定理可得到以下规律:若已知A、B且A>B,则可推知:C必介于A、B两者这间,即A G B>>。
若混合物中甲的含量等于乙的含量,(所谓含量是指所含物质的多少,即质量、气体的体积等)则CA B=+2。
若甲的含量大于乙的含量,则CA B>+2,即C靠近甲所对应的相关量的数值A;若乙的含量大于甲的含量,则CA B<+2,即C靠近乙所对应的相关量的数值B。
以上规律概括为:计算推理有技巧,有大必有小,均值须在中间找,谁多往谁靠。
二. 应用1. 已知混合物的组成来推断相关量的大小例1. 一块质量为5.6克的镀锌铁片,与足量的稀硫酸完全反应,产生氢气的质量是()。
A. 等于0.2克B. 大于0.2克C. 小于0.2克D. 不小于0.2克解析:假设铁片中不含杂质,则5.6g铁与足量的稀硫酸完全反应所产生的氢气的质量是0.2g;而5.6g锌与足量和稀硫酸完全反应,产生氢气的质量只有约为0.17g。
根据规律可知,5.6g的含有少量锌的铁片,与足量的稀硫酸完全反应,产生氢气的质量应在0.17g与0.2克之间,应小于0.2g。
正确答案是C。
例2. 质量分数为90%的浓硫酸与质量分数为10%的稀硫酸等体积混合后,所得溶液中的硫酸的质量分数是()A. >50%B. <50%C. =50%D. 无法估计解析:假设90%的硫酸溶液的密度与10%的硫酸溶液的密度相等,则所得溶液中硫酸的质量分数为(90%10%)250%+÷=。
事实上,硫酸溶液中硫酸的质量分数越大其密度越大,90%的硫酸溶液密度大于10%的硫酸溶液的密度。
也就是说体积相等时,90%的硫酸溶液质量比10%的硫酸溶液质量大。
由上述谁多往谁靠的平均值规律可知,所得溶液中硫酸的质量分数大于50%,选A。
浅谈同溶质溶液混合后质量分数的快速求解关于溶液的组成棗溶质的质量分数(W)这一物理量在初中化学溶液一章中早已学过,可以说对于简单的基础的溶质的质量分数习题,高中学生都能快速、准确的求解。
但是对于复杂的、难度大的溶质的质量分数习题的求解,部分学生都感到很棘手,特别是同溶质溶液混合质量分数求解的习题。
在各级各类考试中极易出现,而且往往是以选择或填空题的形式出现。
如果学生在平时不注意积累、总结,那么在紧张的考试之中很难快速、准确地对其解答。
笔者认为,只要学生通过理解记住结论,便可在考试中轻松应对此类习题,至于繁琐的数学推理则不作要求。
笔者结合多年的教学实践,现将此类习题常见的六种情况归纳如下:一、对于任何两种相同溶质的溶液等质量混合后,其混合溶液的溶质质量分数等于混合前两种溶液的质量分数之和的【分析】令混合前两种溶液的质量均为m,质量分数分别为w1和w2,则混合后溶液的总质量为2m,溶质的总质量为mw1+mw2,依据溶质质量分数的求解公式得:wm混合=m(溶质的质量)/m(溶液的质量)=m w1+mw2/2m= w1+mw2/2例1:分别取等质量的98%的浓硫酸和46%的稀硫酸混合,则混合后溶液的质量分数为()A、55%B、67%C、74%D、82%【分析】由于是等质量混合,故混合后溶液的质量分数为混合前两溶液质量分数之和的。
答案选C。
二、任何两种相同溶质的溶液不等质量混合后,其混合溶液的溶质质量分数按w=w1m1+w2m2/m1+ m2计算例2:在室温下,把质量分数为16%的NaCl溶液20g和质量分数为24%的NaCl溶液40g混合,则混合后的溶液质量分数为多少?解:w=w1m1+w+w2m2/m1+m2=16%×20+24%×40/20+40≈21.3%答:混合后溶液的质量分数约为21.3% 。
三、密度大于1.00g/cm3的两种溶液等体积混合后,或被等体积的水稀释后,其混合溶液的溶质质量分数将大于稀释前两种质量分数之和的【分析】对于密度大于1.00g/cm3的溶液,随溶质质量分数的增大,溶液的密度增大。
混合溶液质量分数及物质的量浓度的快速确定方法混合溶液的混合主要以等质量和等体积混合为基调,求算或设问的量主要以质量分数及物质的量浓度进行展开。
引子:将质量分数为a%,密度为d1的浓硫酸与质量分数为b%、密度为d2的稀硫酸,等质量混合所得硫酸的溶质质量分数为多少?解:等质量混合时,设各取mg溶液混合,混合溶液溶质的质量分数:如等体积混合其质量分数w2%为多少?一、同种溶质溶液的等体积混合例1:将质量分数为a%,密度为d1的浓硫酸与质量分数为b%、密度为d2的稀硫酸,等体积混合所得硫酸的溶质质量分数w2%为多少?解析:由于硫酸的密度大于水的密度(4℃为1g/mL),所以溶液浓度越大,溶质含量越多,溶液的密度就越大,即d1>d2。
方法一:直观图示法显然可知:w2%>w1%。
方法二:差值比较法等体积混合时,设各取vmL溶液混合,混合溶液溶质的质量分数:所以:已知:(d1—d2)> 0,(b—a)<0,故w2%>w1%由上述推理知,等质量混合与等体积混合所得溶液的溶质质量分数大小取决于溶液密度与水的密度的比较。
拓展有:①密度比水大的两种不同浓度溶液混合,等体积混合后所得溶液中溶质的质量分数大于等质量混合后所得溶液中溶质的质量分数(即两种溶液中溶质的质量分数之和的一半)。
如氢氧化钠、氯化钠溶液等。
同理有:②密度比水小的两种不同浓度溶液混合,等体积混合后所得溶液中溶质的质量分数小于等质量混合后所得溶液中溶质的质量分数(即两种溶液中溶质的质量分数之和的一半)。
如氨水、酒精溶液等。
快速思维法:等体积混合后所得溶液中溶质的质量分数以等质量混合后所得溶液中溶质的质量分数为标准,向溶液质量大的质量分数靠近。
关键是判断溶液质量分数与密度的关系。
其原理是利用熟悉的“等质量”混合问题,以此为桥梁,通过密度大小的比较,解决“等体积”的问题。
简记:等体积密度大(比水大)则偏大(等质量平均值),密度小则偏小。
有关溶液的浓度计算题1、3克食盐完全溶于47克水中,所得溶液的溶质质量分数为?2、蒸干15克硝酸钠溶液,得到1。
2克硝酸钠,求硝酸钠溶液中该溶质质量分数?3、20℃时,氯化钠的溶解度是36克,求20℃时氯化钠饱和溶液中溶质的质量分数?4、20℃时,硝酸钾饱和溶液中溶质的质量分数为24%,求此温度下,硝酸钾的溶解度?5、在t℃时,某固体物质的溶解度为ag,该温度下其饱和溶液中溶质的质量分数为b%,则a、b的关系为()A、a>bB、a〈bC、a=bD、不能确定6、150千克16%的氯化钠溶液中,含有氯化钠和水各多少千克?7、100克10%硝酸钾,求以下情况的溶质质量分数(1)加入5克硝酸钾(2)加入10g水(3)加入10%硝酸钾溶液50克(4)加入80克20%硝酸钾溶液(5)加5g硝酸钾,10g水(6)蒸发5g水,无晶体析出(7)蒸发10g水,析出1g晶体8、400g10%的蔗糖溶液,蒸发200g水,再溶解多少克蔗糖,可使溶质质量分数达到50%?9、现有100g20%的硝酸钾溶液,若使溶质质量分数减小一半,应加水多少克?10、现有100g8%的硝酸钠溶液,若使其溶质质量分数增大一倍,可采用的方法是()A、加入9.5g硝酸钾B、加入8g硝酸钾C、蒸发46g水D、蒸发50g水11、取一定量12%的氯化钠溶液,蒸发掉120g水后,溶质的质量分数增大一倍,求所得溶液中溶质质量?12、140克氯化钠溶液,当蒸发掉20克水,或向原溶液加入4克氯化钠都能得到质量分数相同的氯化钠溶液,(1)求原溶液中氯化钠质量分数?(2)所得溶液中氯化钠质量分数?13、现有10%和40%氯化钠溶液,若得到20%100克溶液,求两种溶液各多少克?14、50g98%的硫酸溶液稀释成20%的硫酸溶液,加水多少克?15、配制500ml20%的硫酸溶液,需98%的硫酸溶液多少ml,加水多少ml (ρ20%=1.14g/ml,ρ98%=1.84g/ml)17、40克三氧化硫溶于60克水中,求所得溶液的溶质质量分数为?18、6。
溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算的学案设计老师:化学备课组班级:姓名:一、学习目标:1、让学生掌握溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的各自计算方法;2、让学生掌握溶质的质量分数与溶质物质的量浓度的相互换算关系。
二、学习重点让学生掌握溶质的质量分数与溶质物质的量浓度的相互换算关系。
三、学习难点让学生掌握溶质的质量分数与溶质物质的量浓度的相互换算关系。
四、学习方法:小组讨论、具体事例法等五、课时安排:一课时六、教学过程【引入】:初中我们学习了溶质质量分数的表示方法,上一节课我们学习了溶质的物质的量的表示方法,本节课我们来学习溶质的质量分数与溶质物质的量浓度的相互换算问题。
例题1:已知37℅的H2SO4溶液的密度为1.28g.cm-3,求其溶质的物质的量浓度为?方法一:解:根据题意得:取100g该溶液来计算,m(H2SO4)==100g×37℅n(H2SO4)==m(H2SO4)/M(H2SO4)==37g/98g.mol-1==0.37mol V[H2SO4(aq)]==m[H2SO4(aq)]/p[H2SO4(aq)]==100g/1.28g.cm-3==78.12ml==0.07812LC(H2SO4)==n(H2SO4)/V[H2SO4(aq)]==0.37mol/ 0.078L==4.8mol.L-1答:37℅的H2SO4溶液的物质的量浓度为4.8mol.L-1方法二:解:根据题意得:取1L该溶液来计算,V[H2SO4 (aq)]==1L==1000ml==1000cm3m(H2SO4) ==V[H2SO4 (aq)].p[H2SO4 (aq)].W(H2SO4) ==1000cm3×1.28g.cm-3×37℅==473.6gn(H2SO4)==m(H2SO4)/ M(H2SO4)==473.6g/98g.mol-1==4.8molC(H2SO4)==n(H2SO4)/V[H2SO4(aq)]==4.8mol/1L==4.8mol.mol-1答:37℅的H2SO4溶液的物质的量浓度为4.8mol.L-1.【讲解】:取一定质量或一定体积的溶液来解答此题时,所取溶液质量或体积的数值可以是任意的,以上解法中所取得100克溶液或1L的溶液,只是为了让计算过程简单化!【思考题】:请大家总结出,溶液的质量分数为W,密度为p的某溶液中,其溶质的物质的量浓度的表达式。
98%硫酸稀释公式
将98%的硫酸稀释至某一特定浓度时,可以使用以下的稀释公式来计算所需的水量或最终体积。
该公式基于质量守恒的原则,即稀释前后硫酸的质量应保持不变。
加水的质量(或体积,如果水的密度近似为1g/mL)= (浓硫酸质量* 浓硫酸质量分数) / 稀硫酸质量分数- 浓硫酸质量
或者,如果你需要计算最终溶液的总体积,可以使用以下公式:
最终体积(V_final)= (浓硫酸体积* 浓硫酸质量分数) / 稀硫酸质量分数
需要注意的是,由于硫酸和水的密度不同,因此在计算体积时需要考虑密度的影响。
然而,在某些情况下,为了简化计算,可以假设水的密度为1g/mL,从而直接将质量转换为体积。
另外,如果你知道硫酸的密度和摩尔质量,你还可以使用物质的量浓度(c)和质量分数(ω)之间的转换公式来计算稀释后的硫酸浓度:
c = 1000 * ρ * ω / M
其中,ρ是硫酸的密度(单位:g/mL),ω是硫酸的质量分数,M是硫酸的摩尔质量(单位:g/mol)。
通过这个公式,你可以将质量分数转换为物质的量浓度,从而更好地理解和控制稀释过程。
需要注意的是,在进行硫酸稀释时,应始终注意安全,穿戴适当的防护装备,并在通风良好的地方进行操作。
硫酸是一种强酸,具有强烈的腐蚀性和刺激性,因此必须小心处理。
化学计算题练习(一)中学化学计算题常见方法及策略1. 在温度不变的情况下,向一定量的硫酸铜溶液中加入25克胆矾(CuSO 4·5H 2O )或蒸发掉55克水均可得到饱和溶液,求该温度时硫酸铜的溶解度。
2. 在化合物X 2Y 和YZ 2中,Y 的质量分数分别为40%和50%,则在化合物X 2YZ 3中,Y 的质量分数是多少?3. 已知某混合物由Na 2S 、Na 2SO 3、Na 2SO 4三种物质组成。
经测定,其中钠元素的质量分数为m ,求混合物中氧元素的质量分数。
4. 在托盘天平的两边各放置一只烧杯,烧杯内分别盛有质量相等的同种盐酸(盐酸均过量)调节天平至平衡。
现向左边烧杯中投入纯锌7.8克,若要使反应后天平仍保持平衡,右边的烧杯中应加入多少克碳酸钙固体?5. 机动车尾气排放的氮的氧化物是城市污染源之一,其中有一种含氮约为46.7%,它是( )A. N 2OB. NO 2C. NOD. N 2O 56. 将质量分数为P%的硫酸与等体积的水混合后得到质量分数为q%的硫酸,则下列关于P 、q 的关系式正确的是( )A. q <p <2qB. p <2qC. p=2qD. p≥2q7. 实验室用氢气还原氧化铜m 克,当大部分固体变红时停止加热,冷却后称得残留固体质量为n 克,共用去氢气w 克。
则被还原得氧化铜的质量为( )A. 40w 克B. 80n/64克C. 5(m -n )克D. m 克8. X 、Y 元素的原子量之比为2:1,由两元素形成的化合物中,X 、Y 元素的质量比为2:3,其中X 元素的化合价为+a ,则化合物中Y 元素的化合价为( )A. 2/a -B. 3/a -C. 2/3a -D. 3/2a -9. 将一些氧化铜粉末加入到100克14℅的硫酸溶液中微热至氧化铜全部溶解,再向该蓝色溶液中加入铁粉20克,充分反应后过滤仍得到干燥固体物质20克,求(1)原加入的氧化铜粉末的质量是多少?(2)最后得到的溶液中溶质的质量分数?10. 某溶液中含有Na +,Mg 2+,SO 42-三种离子,设Na +个数为n Na +, Mg 2+个数为n Mg 2+,SO 42-个数为n SO 42-,下列关系式正确的是( )A. n Na + + n Mg 2+ = nSO 42-B. 2n Na + = nSO 42--n Mg 2+C. n Mg 2+ = n Na + + nSO 42-D. nSO 42- = 1/2n Na + + n Mg 2+11. 已知乙醇在O 2不足时燃烧得到CO 、CO 2 和H 2O 。