等体积等质量混合质量分数计算
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两个密度不同的硫酸溶液,等体积混合,混合后溶液的质量分数标题: 两个密度不同的硫酸溶液,等体积混合,混合后溶液的质量分数引言:在化学实验中,溶液的质量分数是一个重要的参数,用于描述溶液中溶质的质量占溶液总质量的比例。
当我们混合两个密度不同的硫酸溶液时,溶液质量分数的计算会受到不同溶液密度的影响。
本文将通过实际情境来阐述此问题,并探讨质量分数的计算方法。
1. 实验背景假设我们有两个密度不同的硫酸溶液,分别为A和B。
我们的目标是将等体积的A和B溶液混合,然后计算混合后溶液的质量分数。
这个实验场景可以模拟现实生活中许多化学实验和工业生产过程。
2. 密度对溶液的影响密度是物质质量与体积的比值,对于液体而言,密度可以反映其相对浓度。
当我们混合两个密度不同的溶液时,密度的差异会导致混合后溶液的质量分数发生变化。
3. 溶液质量分数的计算溶液质量分数是溶质质量与溶液总质量的比值。
在本实验中,我们将A和B溶液等体积混合,所以混合后溶液的总质量将是A和B溶液质量的总和。
假设A溶液的质量为mA,B溶液的质量为mB,则混合后溶液的总质量为mA + mB。
根据溶质的质量定义,混合后溶液的质量分数可以用下式计算:质量分数 = 溶质质量 / 溶液总质量具体计算时,我们需要考虑两个溶液中硫酸的质量和密度之间的关系。
4. 实验操作与结果为了验证以上理论,我们进行了一组实验。
首先,我们准备了两个密度不同的硫酸溶液A和B。
通过称量,我们得到了A溶液的质量mA和B溶液的质量mB。
然后,将A和B溶液等体积混合,并充分搅拌使其充分混合。
最后,我们测量混合后溶液的质量,记作mMix。
通过实验数据的记录,我们可以计算出混合后溶液的质量分数:质量分数 = (mA + mB) / mMix5. 结论与讨论通过实验和计算,我们可以得到混合后溶液的质量分数。
实验结果表明,当两个密度不同的硫酸溶液等体积混合时,混合后溶液的质量分数并不等于0.5。
这是由于溶液密度的差异所致。
平均质量分数的计算
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。
溶液等质量和等体积混合
高三化学培优系列一溶液中的相关计算一、溶解度、溶液浓度的表示及其换算关系溶液浓度的表示方法有:质量分数和物质的量浓度。
设某饱和溶液的体积为VmL、密度为ρg•mL-1、质量分数为A%、溶解度为Sg、摩尔质量为Mg•mol-1,物质的量浓度为cmol•L-1,则它们之间有:c=1000VρA%/MA%=100S/(100+S)%。
例1.在标准状况下,将VL气体(摩尔质量为Mg•mol-1)溶于0.1L水中,所得溶液密度为dg•mL-1,则此溶液的浓度为( )。
A.[1000Vd/(MV+22400)]mol•L-1B.[(MV)/(22.4(V+0.1)d)]mol•L-C.[(100VM)/(VM+2240)]% D.[(VM)/22.4]% 练习1:(2010·四川卷)12.标准状况下VL 氨气溶解在1L 水中(水的密度近似为1g/ml ),所得溶液的密度为p g/ml,质量分数为ω,物质浓度为c mol/L ,则下列关系中不正确...的是A.()()1722400/22.422.4p V V =++B. ()17/1000W c ρ=C. ()17/1722400W V V =+D.C=1000V ρ/(17V+22400)练习2:(2006·全国卷Ⅱ)9.某氯化镁溶液的密度为1.18 g ·cm -3,其中镁离子的质量 分数为5.1%,300 mL 该溶液中Cl -离子的物质的量约等于A 0.37 molB 0.63 molC 0.74 molD 1.5 mol二、结晶中的有关计算 结晶在工业生产和化学实验中有广泛的应用。
常用的方法有:冷却热饱和溶液、蒸发溶剂和加入溶质。
例2.某温度下CuSO4的溶解度是25g,若温度不变,将32g无水CuSO4粉末撒入ng水中形成饱和溶液,并有CuSO4•5H2O晶体析出,则n的取值范围是( )。
A.18≤n≤128 B.36<n<180 C.18<n<128 D.36≤n≤180练习2 已知在某温度时,某不饱和溶液ag溶有溶质mg,若原溶液蒸发bg水并恢复至原温度,析出溶质m1g;若原溶液蒸发cg水并恢复至原温度,析出溶质m2g,若用S表示溶解度,则( )。
混合物中某元素质量分数的求解方法归纳
混合物中某元素质量分数的求解方法归纳混合物中元素质量分数的求解方法主要有两种,一种是通过实验测量得到的数据进行计算,另一种是通过化学方程式进行计算。
一、通过实验测量的数据进行计算1.质量法:将混合物中元素的质量与整个混合物的质量进行比较。
质量分数=元素的质量/混合物的质量2.体积法:将混合物中元素的体积与整个混合物的体积进行比较。
质量分数=(元素的体积×元素的密度)/(混合物的体积×混合物的密度)3.摩尔法:将混合物中元素的摩尔数与整个混合物的摩尔数进行比较。
质量分数=(元素的摩尔数×元素的摩尔质量)/(混合物的摩尔数×混合物的摩尔质量)二、通过化学方程式进行计算1.假设法:根据题目中给出的条件,假设混合物中元素的质量为x,则可以通过化学方程式求解出其他反应物和生成物的质量,再通过质量法计算出质量分数。
2.晶体水合物法:若混合物中的元素是晶体水合物的一部分,可以通过热分析实验(如加热测量质量的变化)确定晶体水合物和反应产物的质量,然后通过质量法计算出质量分数。
三、注意事项1.在计算质量分数时,需要确保所选用的质量、体积或摩尔数是在同一条件下测量的。
2.在进行计算时,需要注意单位的统一,如质量的单位应为克,体积的单位应为立方厘米等。
3.在计算摩尔数时,需要根据化学方程式中的化学计量比进行计算,确保摩尔数的准确性。
4.在选取适当的测量方法时,要根据实际情况选择合适的方法,以确保计算结果的准确性。
总结起来,混合物中元素质量分数的求解方法主要有实验测量法和化学方程式法。
实验测量法包括质量法、体积法和摩尔法,通过测量相关数据进行计算。
化学方程式法包括假设法和晶体水合物法,通过化学方程式进行计算。
无论使用哪种方法,在计算时需要注意单位的统一和化学计量比的准确性。
固体的体积分数和质量分数换算公式
固体的体积分数和质量分数换算公式引言:在化学和物理学领域,固体的体积分数和质量分数是重要的概念。
体积分数是指固体在溶液或混合物中所占的体积比例,而质量分数是指固体在溶液或混合物中所占的质量比例。
本文将介绍固体的体积分数和质量分数的换算公式及其应用。
一、体积分数的定义和计算公式:体积分数(Volume fraction)是指溶液或混合物中某种组分的体积与总体积之比。
体积分数一般用小写字母v表示。
体积分数的计算公式如下:体积分数 = 固体的体积 / 溶液或混合物的总体积例如,假设有一个溶液中含有100 mL的水和20 mL的盐。
那么盐的体积分数可以用以下公式计算:盐的体积分数 = 20 mL / (100 mL + 20 mL) = 0.1667二、质量分数的定义和计算公式:质量分数(Mass fraction)是指溶液或混合物中某种组分的质量与总质量之比。
质量分数一般用小写字母w表示。
质量分数的计算公式如下:质量分数 = 固体的质量 / 溶液或混合物的总质量例如,假设有一个溶液中含有80 g的水和20 g的盐。
那么盐的质量分数可以用以下公式计算:盐的质量分数 = 20 g / (80 g + 20 g) = 0.2三、体积分数和质量分数的换算公式:体积分数和质量分数之间存在一定的换算关系。
通过该关系,我们可以根据已知的体积分数计算出对应的质量分数,或者根据已知的质量分数计算出对应的体积分数。
体积分数和质量分数之间的换算公式如下:质量分数 = 体积分数× 固体的密度 / 溶液或混合物的密度其中,固体的密度是指固体的质量与固体的体积之比,溶液或混合物的密度是指溶液或混合物的质量与溶液或混合物的体积之比。
例如,假设有一个溶液中含有40 mL的水和10 g的盐。
已知盐的体积分数为0.2,盐的密度为2 g/mL,水的密度为1 g/mL。
我们可以用以下公式计算盐的质量分数:盐的质量分数= 0.2 × 2 g/mL / ((40 mL × 1 g/mL) + (10 g × 2 g/mL)) = 0.0909四、体积分数和质量分数的应用:体积分数和质量分数在化学和物理学中有广泛的应用。
等体积等质量溶液混合规律
等体积等质量溶液混合规律Prepared on 22 November 2020等体积或等质量溶液混合时质量分数的变化规律例题:(1)已知硫酸溶液的浓度越大密度也越大。
40%的H2SO4和50%的H2SO4等质量混合后,所得溶液溶质的质量分数(填“>”、“<”或“=”)45%;如果是等体积混合,所得溶液溶质的质量分数(填“>”、“<”或“=”)45%。
(2)已知98%的浓硫酸溶液的物质的量浓度为L,试计算49 %的硫酸溶液的物质的量浓度 L(填“>”、“<”或“=”)规律:1.浓度与密度的变化关系若溶液的密度大于1g·cm-3,则溶液的质量分数越大,其密度就越大。
若溶液的密度小于1g·cm-3,则溶液的质量分数越大,其密度就越小。
常见溶液中,氨水、酒精溶液的密度小于比水,其它的一般都大于水。
2.两种不同质量分数的溶液等体积混合时,若溶液的密度大于1g·cm-3,则混合溶液质量分数大于它们和的一半;若溶液的密度小于1g·cm-3,则混合溶液质量分数小于它们和的一半。
3.两种不同质量分数的溶液等质量混合时,无论溶液的密度大于1g·cm-3还是小于1g·cm-3,混合溶液的质量分数都等于它们和的一半。
随堂练习:1. 已知25%氨水的密度为0.91 g·cm-3,5%氨水的密度为0.98 g·cm-3,若将上述两种溶液等体积混合,所得氨水的质量分数()A.等于15% B.大于15 % C.小于15% D.无法估算2.已知35%的乙醇溶液和15%的乙醇溶液等体积混合,混合后的质量分数为()A等于25% B大于25% C小于 25%D无法确定3.将30%的氨水与等体积的水混合,所得溶液的质量分数关系()A.等于15%B.大于15%C.小于15%D.无法确定4.将15mol/L的氨水与等质量的水混合,所得氨水的物质的量浓度为()A.等于L B.大于L C.小于L D.无法确定5.在100 g浓度为18 mol·L-1,密度为ρ(g·cm-3)的浓硫酸中加入一定量水稀释成9 mol·L-1的硫酸,则加入水的体积()A.小于100 mLB.等于100 mLC.大于100 mLD.等于100ρ mL6.密度为0.910g/cm3氨水,质量分数为%,该氨水用等体积的水稀释后,所得溶液的质量分数为()A.等于% B.大于% C.小于% D.无法确定7.若以w1和w2分别表示浓度为a mol/L和b mol/L氨水的质量分数,且知2a=b,则下列判断正确的是(氨水的密度比纯水的小) ()=w2 =1 C>2w1 <w2<2w120、将质量分数为2 w ,物质的量浓度为c 1的H 2SO 4溶液加水稀释,使质量分数变为w ,物质的量浓度变为c 2,则c 1和c 2之间关系正确的是>2c 2=2c 1<2c 2=2c 2解析:根据物质的量浓度c 、密度ρ和质量分数w 的关系推导。
气体的质量分数与体积分数换算
气体的质量分数与体积分数换算高等教育-探讨汽气体的质量分数与体积分数之间的换算
汽气体是由许多不同气体组成的混合物,因此它们的一个重要特征是不同特定气体的比例。
这个比例通常以两个不同的分数表示,即质量分数和体积分数。
要确定汽气体的质量分数,必须知道总汽气体的质量以及每个气体的质量。
而要计算汽气体的体积分数,则需要知道总汽气体的体积以及每个气体的体积。
质量分数表示某种汽气体在汽气体总质量中所占比例。
质量分数可以用如下公式表示:质量分数=该气体的质量/汽气体总质量例如,如果汽气体的质量和体积分别为12克和24立方厘米,则以氢气为例,其质量分数可以按以下公式计算:氢气的质量分数=2.5 g hydrogen/12 g gas=0.208。
体积分数表示某种汽气体在汽气体总体积中所占比例。
体积分数可以用如下公式表示:体积分数=该气体的体积/汽气体总体积仍以氢气为例,其体积分数可按以下公式计算:氢气的体积分数=0.7立方厘米hydrogen/24立方厘米gas=0.292。
通过上面的计算,可以得出氢气的质量和体积分数分别为0.208和0.292。
这体现了汽气体的特性,即不同气体的质量分数与体积分数是可以换算的,其关系可用如下函数表示:质量分数=体积分数×收缩系数。
收缩系数是一个特定汽气体的特征系数,它表示该汽气体的体积与质量之比。
综上所述,汽气体的质量分数和体积分数之间是可以换算的,而收缩系数就是未知量。
如果我们能够找到不同种汽气体的收缩系数,就可以精确地求解质量分数和体积分数的精确换算关系。
专题:同一溶质不同质量分数的溶液混合计算规律
专题:关于同一溶质不同质量分数的溶液混合计算规律1、相同溶质的两溶液等质量混合时,混合后的溶液溶质质量分数ω =(ω1+ω2)/22、相同溶质的两溶液等体积混合时。
如:ω1的x溶液与ω2的x溶液等体积混合后(1)对于ρ>1的物质,则x混合%___> _(ω1+ω2)/2,例:硫酸及一般的酸、碱、盐溶液等(2)对于ρ<1的物质,则x混合%__< __(ω1+ω2)/2,例:氨水、乙醇等有机物。
例1、质量百分比浓度分别为5x%与x%的两种硫酸溶液等体积混合,所得溶液浓度( B);若质量百分比浓度分别为5x%与x%的两种氨水溶液等体积混合,所得溶液浓度(C )。
A、=3x%B、>3x%C、<3x%D、无法计算例2、(‘07)密度为0.9g/cm3的氨水,质量百分比浓度为25%(即质量分数为0.25),该氨水用等体积的水稀释后,所得溶液质量分数为A、等于12.5%B、大于12.5%C、小于12.5%D、无法确定例3(‘07试测)把70%HNO3(密度为1.40g/cm3)加到等体积的水中,稀释后硝酸溶液中溶质的质量分数是A、0.35B、<0.35C、>0.35D、≤0.35例4、(09)已知25%氨水的密度为0.91g/cm3,5%氨水的密度为0.98g/cm3,若将上述两种溶液等体积混合,所得氨水溶液的质量分数是A、等于15%B、大于15%C、小于15%D、无法估算【变形1】将质量分数分别为5x%的A溶液与x%的A溶液等体积混合后,其溶质A的质量分数小于3x%。
下列物质中,A可能为A.H2SO4B.HClC.C2H5OHD.NH3·H2O【变形2】质量分数不等的两种Na2SO4溶液等质量混合时,其质量分数为a%,而等体积混合时为b%;质量分数不等的两种乙醇等质量混合时,其质量分数为a%,而等体积混合时为c%;则a、b、c的大小关系为A、a>b>cB、b>a>cC、c>a>bD、a>c>b【变形3】已知95%(质量分数)的酒精溶液的物质的量浓度为16.52mol/L,试判断47.5%的酒精溶液的物质的量浓度为A、>8.26mol/LB、=8.26mol/LC、<8.26mol/LD、无法判断【变形4】(03江苏)、若以ω1和ω2分别表示浓度为amol/L和bmol/L氨水的质量分数,且知2a=b,则下列推断正确的是(氨水的密度比纯水的小)A、2ω1=ω2B、2ω2=ω1C、ω2>2ω1D、ω1<ω2<2ω1【对照比较】:若以ω1和ω2分别表示物质的量浓度为c1mol/L和c2mol/L硫酸的质量分数,已知2ω1=ω2,则下列推断正确的是(硫酸的密度比纯水的大)A.2c1=c2B.2c2=c1C.c2>2c1D.c1<c2<2c1【变形5】在100g浓度为18mol/L的浓硫酸中加入一定量的水稀释成9mol/L的硫酸,则加入水的体积为A、<100mLB、=100mLC、>100mLD、无法计算【变形6】50g物质的量浓度为c1的浓硫酸(溶液的质量分数为w1)与VmL水混合,得到物质的量浓度为c2的稀硫酸(溶质的质量分数为w2)(以下填“>”、“<”或“=”)。
溶液混合后的变化规律
一、等体积或等质量溶液混合后的质量分数的变化规律:(1)溶液的浓度和密度的变化关系:a.若溶液的密度大于1g.ml-1(如NaCl,HNO3,H2SO4等,)则溶液的质量分数越大,其密度就越大。
b.若溶液的密度小于1g.ml-1(如氨水,酒精等溶液),则溶液的质量分数越大,其密度就越小。
(2)等质量的溶液混合后的质量分数变化规律:结论:等质量混合时,所得混合溶液的质量分数都等于它们和的一半。
(3)等体积的溶液混合后的质量分数变化规律:结论:两种不同质量分数的溶液等体积混合后,若密度大于1g.ml-1,则混合后溶液质量分数大于它们和的一半,若密度小于1g.ml-1,则混合后溶液质量分数小于它们和的一半。
二、等体积或等质量溶液混合后物质的量浓度的变化规律:1.物质的量浓度为Cmol/L的硫酸与水等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计),所得溶液的物质的量浓度为C/2mol/L。
2.物质的量浓度为Cmol/L的氨水与水等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计),所得溶液的物质的量浓度为C/2mol/L。
3.物质的量浓度为Cmol/L的氨水(密度为ρg.ml-1)与1/5Cmol/L的氨水等质量混合,所得溶液的密度>ρg.ml-1,所得溶液的物质的量浓度>3/5Cmol/L(混合后溶液体积变化忽略不计)。
a.可以先考虑等体积混合,再在此基础上将浓度为Cmol/L 的氨水多加点。
b.极限的方法考虑,将1/5Cmol/L的氨水看作是水来处理。
4.物质的量浓度为Cmol/L的硫酸(密度为ρg.ml-1)与1/5Cmol/L的氨水等质量混合,所得溶液的密度<ρg.ml-1,所得溶液的物质的量浓度<3/5Cmol/L(混合后溶液体积变化忽略不计)。
例题.对于1 mol/L的氨水,下列叙述正确的是(忽略溶液混合时的体积变化)( )A.将标准状况下22.4 L氨气溶于水配成1 L溶液,即可得到1 mol/L的氨水B.1 mol/L的氨水的质量分数小于1.7%C.1 mol/L的氨水与水等质量混合后,所得氨水的物质的量浓度大于0.5 mol/LD.将1 mol/L的氨水与3 mol/L的氨水等质量混合后,所得氨水的物质的量浓度为2 mol/L解析:B项中,由于氨水的密度ρ<1 g/mL,所以1 mol/L的氨水的质量分数=cM1 000ρ=171 000ρ>1.7%,错误;等质量的1 mol/L的氨水与水相比,前者体积大,所以二者混合,物质的量浓度大于0.5 mol/L,C项正确;1 mol/L氨水和3 mol/L氨水浓度不同,密度不同,故混合后物质的量浓度不为2 mol/L,D项错误。
等质混和等体积混合
等质量混和与等体积混混合一、分析记忆法质量分数为 ω1的某溶液(密度为ρ1),与质量分数为ω2的同类溶液(密度为ρ2,且ρ1≠ρ2)等体积混合后,其混合液中溶质的质量分数ω与混合前各溶液中溶质的质量分数的算术平均值221ωω+的大小关系如何。
解析:设两溶液的体积都为VmL ,由题意可知:ω=212211ρρωρωρV V V V ++=212211ρρωρωρ++=)12(12)12(2)21(1ρρρρρωωωρ-+-++=1122112221ρρρρρρωωω-+-++(1)若ω2=0,即溶液加等体积溶剂稀释时,有 ω=11221ρρρω-+当ρ1<ρ2时,ω=11221ρρρω-+<21ω即密度比溶剂小的溶液加等体积溶剂稀释后,其混合液中溶质的质量分数小于原溶液的一半。
当ρ 1 >ρ2 时,ω=11221ρρρω-+>21ω 即密度比溶剂大的溶液加等体积溶剂稀释后,其混合液中溶质的质量分数大于原溶液的一半。
(2) 若ω2≠0,即两同类溶液等体积混合时,混合液中溶质的质量分数ω的取值问题又怎么样呢?我们不仿用最基本的数学方法来比较一下:令 △=ω-221ωω+ =(212211ρρωρωρ++-221ωω+)=)21(222122111222112ρρωρωρωρωρωρωρ+----+=)21(212212211ρρωρωρωρωρ+--+ = )21(2)21)(21(ρρρρωω+--当ω1>ω2且ρ1 >ρ2 或ω1<ω2且ρ1<ρ2时△>0则有ω>221ωω+当ω1>ω2且ρ1<ρ2 或ω1<ω2 且ρ1>ρ 2 时△<0则有ω<221ωω+这两条规律不仅适用加水稀释、两溶液混合(水体系或非水体系),即使是固体、气体作分散剂的分散系或两纯物质等体积混合照相样适用(分散系中加等体积分散剂或两纯物质混合,我们可把分散剂或其中一种纯物质中溶质的质量分数视为0)。
高中化学 溶液的质量分数怎么算
物质的量浓度与质量分数之间的转化关系
•(1)基本公式:
•,c为溶质的物质的量的浓度,单位mol·L-1,ρ为溶液密度,单位为g·cm-3,ω为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位g·mol-1。
•(2)公式的推导(按溶液体积为V升推导)
•或
•溶质的质量分数:
溶质的质量分数又叫溶液的质量百分比浓度。
一般来说,(对大多数溶液)物质的量浓度越大,溶液的密度越大,质量百分比浓度也越大。
但是,对于氨水、酒精溶液,物质的量浓度越大,密度越小。
溶液的混合定律:
溶质相同、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合:
⑴等体积混合
o当溶液的密度大于1mol/mL时,必然是溶液浓度越大,密度越大,(如硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠等多数溶液)等体积混合后,质量分数
;
o当溶液的密度小于1mol/mL时,必然是溶液浓度越大,密度越小,(如酒精、氨水溶液)等体积混合后,质量分数。
⑵等质量混合
两溶液等质量混合时,(无论ρ>1g/mL还是ρ<1g/mL),则混合后溶液中溶质的质量分数
•溶质的质量分数:
溶液质量分数=×100% 用溶解度表示:
•有关溶液的计算:
溶质的质量分数=•。
判定等体积混合溶液质量分数的规则
判定等体积混合溶液质量分数的规则将同一溶质的不同质量分数的两溶液等体积混合。
如果浓溶液的密度大于稀溶液的,则混合溶液中溶质的质量分数大于两种溶液中溶质的质量分数之和的一半;如果浓溶液的密度小于稀溶液的,则混合溶液中溶质的质量分数小于两种溶液中溶质的质量分数之和的一半;如果混合的两溶液密度相等,则混合溶液中溶质的质量分数等于两溶液中溶质的质量分数之和的一半。
本文通过数学推导,证明一条规律,使学生对其深刻理解并灵活运用。
假设浓溶液和稀溶液中溶质的质量分数分别为c1和c2,密度分别为d1和d2,两溶液的体积均为V。
混合后,溶液中溶质的质量为Vd1c1+Vd2c2,溶液的质量为Vd1+Vd2,所得溶液中溶质的质量分数为c混。
由质量分数的定义可知:c混=(Vd1c1+Vd2c2/Vd1+Vd2)=(d1c1+d2c2/d1+d2)=(d1c1+d2c2/2(d1+d2))+(d1c1+d2c2/2(d2+d2))=[(d1c1+d2c1/2(d1+d2))+(d2c2-d2c1/2(d1+d2))]+[(d1c2+d2c2/2(d1+d2))+(d1c1-d1c2/2(d1+d2))]=(c1/2)+(c2-c1)×(d2/2(d1+d2))+(c2/2)+(c1-c2)×(d1/2(d1+d2))=(c1+c2)/2+(c1-c2)×(d1-d2)/2(d1+d2)即,c混=(c1+c2)/2+(c1-c2)×(d1-d2)/2(d1+d2)当c1>c2,d1>d2,则c混>(c1+c2)/2当c1>c2,d1<d2,则c混<(c1+c2)/2当c1>c2,d1=d2,则c混=(c1+c2)/2现举例说明所得结论。
例1 将质量分数为98.7%,密度为1.84g·cm-3的H2SO4与质量分数为20.9%,密度为1.15g·cm -3的H2SO4等体积混合,则所得溶液中H2SO4质量分数是()。
两个密度不同的硫酸溶液,等体积混合,混合后溶液的质量分数
两个密度不同的硫酸溶液,等体积混合,混合后溶液的质量分数
假设两个硫酸溶液的体积分别为V1和V2,密度分别为ρ1和
ρ2,质量分数为w1和w2。
根据定义,质量分数是指溶液中溶质的质量与溶液总质量之比。
所以,质量分数w1可以表示为:
w1 = m1 / m
其中,m1是溶质1的质量,m是混合溶液的质量。
同样地,质量分数w2可以表示为:
w2 = m2 / m
其中,m2是溶质2的质量,m是混合溶液的质量。
由于等体积混合,所以V1 = V2 = V,混合后的溶液的体积也
是V。
另外,密度可以表示为质量与体积之比。
所以,溶质1的质量m1可以表示为:
m1 = V1 * ρ1
同样地,溶质2的质量m2可以表示为:
m2 = V2 * ρ2
混合溶液的总质量m可以表示为:
m = m1 + m2
将上述的表达式代入质量分数的定义公式中,可以得到:
w1 = V1 * ρ1 / (V1 * ρ1 + V2 * ρ2)
w2 = V2 * ρ2 / (V1 * ρ1 + V2 * ρ2)
因此,两个密度不同的硫酸溶液等体积混合后的溶液的质量分数可以通过上述公式计算得到。
关于两种浓度不相等的同种溶液等质量或等体积混合后的浓度的的计算
关于两种浓度不相等的同种溶液等质量或等体积混合后的浓度的的计算规律:1、当两种浓度不等的同种溶液等质量混合时,其混合液的质量分数为:M.大%+m.小%m+m= m(大%+小%)2m=大%+小%2即等于原两溶液溶质质量分数的平均值ω混= 平均值2、当两种浓度不等的同种溶液等体积混合时,混合液质量分数分为两种情况:①原溶液ρ< 1 g/cm3, ω混<平均值②原溶液ρ> 1 g/cm3, ω混>平均值例1.溶质质量分数分别为a%和5a%的氨水等体积混合,混合溶液中(ρ< 1 g/cm3),NH3的质量分数3a% (填>或< )解析:设密度大的a%的氨水密度为ρ大。
同理设密度小的5a%的氨水密度为ρ小。
则:ω混= ρ大. V. a% + ρ小. V. 5a%ρ大. V+ρ小. V= ρ大a% + ρ小5a%ρ大+ ρ小=ρ大a% +ρ小a% + ρ小4a%ρ大+ρ小=a% + ρ小ρ大+ ρ小.4 a%∵ρ小ρ大+ ρ小<12∴ρ小ρ大+ ρ小. 4a% <2a% 则ω混<3a%即ω混<平均值练习1、溶质质量分数分别为a%和5a%的H2SO4溶液,按等体积混合,混合溶液中H2SO4的质量分数(填>或< )3a%2、已知25%的氨水密度为0.91g/cm3 ,5%的氨水密度为0.98g/cm3 ,若将上述两溶液等体积混合,所得氨水的溶质质量分数()A、>15%B、=15%C、<15%D、无法确定3、密度为0.91 g/cm3 的氨水(质量分数为25%),该氨水用等体积的水稀释后,所得溶液溶质质量分数为()A、>12.5%B、<12.5%C、=12.5%D、无法确定4、浓度不等的两种H2SO4溶液等质量混合时,其质量分数为a%,而等体积混合时为b%;浓度不等的两种乙醇溶液等质量混合时,其质量分数为a%,而等体积混合时为c%;则a、b、c、之间的大小关系为:A、a>b>cB、b>a>cC、c>a>bD、不可比较5、含溶质质量分数相同的浓氨水(ρ< 1 g/mL)和浓NaOH(ρ> 1 g/mL),各取50mL分别与等体积水混合,所得稀氨水质量分数为a%,稀NaOH质量分数为b%,则a与b关系正确的是()A、a>bB、b>aC、a=bD、无法确定6、将溶质质量分数为2ω,物质的量浓度为C1 的硫酸溶液加水稀释,使溶质质量分数变为ω,物质的量浓度变为C2,则C1,C2之间的关系正确的是()A、C1=2C2B、C1<2C2C、C1>2C2D、C2=2C1解析:思路一:稀释前后,溶质的质量不变,而溶质质量分数由2ω变为ω,即变为原来的1/2,则说明溶液的质量变为原来的2倍,即加水的质量等于原溶液的质量,加水后的体积大于原溶液的2倍,据c=n/v,可知C1>2C2思路二:、C1=ρ大. V. 2ω/98V=ρ大.2ω/98 同理,C2=ρ小.ω/98,对比可知C1>2C27、50g浓度为C1的浓H2SO4 (溶质质量分数为ω1)与Vml水混合,得浓度为C2的稀硫酸(溶质质量分数为ω2)(以下填>、<或=)⑴若ω1= 2ω2,则C1 2 C2,V 50ml⑵若C1= 2 C2,则ω1 2ω2,V 50ml8、已知硫酸、氨水的密度与所加水量的关系如图所示⑴ 表中硫酸的质量分数为 (不写单位,用含C1、ρ1的代数式表示)⑵ 物质的量浓度为C1 mol/L 的硫酸与水等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计)所得溶液的物质的量浓度为 mol/L⑶ 物质的量浓度为C 2mol/L 的氨水与1/5C 2mol/L 的氨水等质量混合,所得溶液的密度 (填大于、小于或等于)ρ2 g/cm 3 ,所得溶液的物质的量浓度 3/5 C 2mol/L(设混合后溶液的体积变化忽略不计) 溶液的密度(g/cm 3 ) 硫酸 氨水。
混合粉末体积分数计算等体积等质量混合质量分数计算
混合粉末体积分数计算等体积等质量混合质量分数计算导读:就爱阅读网友为您分享以下“等体积等质量混合质量分数计算”资讯,希望对您有所帮助,感谢您对 的支持!例1:已知25%的氨水的密度为,5%的氨水的密度为,若将上述两溶液等体积混合,所得氨水的质量分数是()A. 等于15% B. 大于15% C. 小于15% D. 无法估算解析:这是一类同溶质不同浓度的溶液等体积混合,求解混合溶液的质量分数的选择题。
通常已知混合前两溶液的质量分数,且浓溶液的质量分数是稀溶液的整倍数,要估算混合后的质量分数,关键是要弄清两溶液的密度及其与水的密度的相对大小关系。
下面对其计算规律以氨水为例讨论归纳如下:设浓氨水的质量分数为,其密度为,稀氨水的质量分数为a,其密度为,且。
若将其等质量混合,混合后的质量分数为:即混合溶液的质量分数为其稀浓溶液浓度的平均值;若将其等体积混合,混合后的质量分数为说明:从A步到B步即将不同质量分数的氨水等体积混合,其混合溶液的质量分数小于按等质量混合的浓度,亦即小于稀浓溶液浓度的平均值,故选C项。
例2:密度为的氨水,质量分数为25%,该氯水用等体积的水稀释后,所得溶液的质量分数是()A. 等于12.5%B. 大于12.5%C. 小于12.5%D. 无法确定解析:由上述讨论可知,此题与例1完全相似,差别在于用水替代了稀氨水,只需将水当成质量分数为0%的氨水即可,故选C项。
一般规律:(1)等质量的同溶质的稀浓溶液混合,包括纯溶质(100%)和纯溶剂(0%),混合溶液的质量分数为:其稀浓溶液质量分数的平均值。
(2)等体积的同溶质的稀浓溶液混合,包括纯溶剂(0%)①当溶液密度满足浓度越大,密度越小,且均小于水的密度时,混合溶液的质量分数小于其稀浓溶液质量分数的平均值。
适合此法的有氨水和乙醇、甲醇、乙二醇、丙三醇等醇的水溶液。
②当溶液密度满足浓度越大,密度越大,且均大于水的密度时,混合溶液的质量分数大于其稀浓溶液质量分数的平均值。
等体积等质量溶液混合规律
等体积或等质量溶液混合时质量分数的变化规律例题:(1)已知硫酸溶液的浓度越大密度也越大.40%的H2SO4和50%的H2SO4等质量混合后,所得溶液溶质的质量分数(填“>”、“<”或“=”)45%;如果是等体积混合,所得溶液溶质的质量分数(填“>”、“<”或“=")45%。
(2)已知98%的浓硫酸溶液的物质的量浓度为18.4mol/L,试计算49 %的硫酸溶液的物质的量浓度9.2mol/L(填“>”、“<”或“=”)规律:1.浓度与密度的变化关系若溶液的密度大于1g·cm—3,则溶液的质量分数越大,其密度就越大。
若溶液的密度小于1g·cm—3,则溶液的质量分数越大,其密度就越小。
常见溶液中,氨水、酒精溶液的密度小于比水,其它的一般都大于水。
2.两种不同质量分数的溶液等体积混合时,若溶液的密度大于1g·cm-3,则混合溶液质量分数大于它们和的一半;若溶液的密度小于1g·cm—3,则混合溶液质量分数小于它们和的一半。
3.两种不同质量分数的溶液等质量混合时,无论溶液的密度大于1g·cm-3还是小于1g·cm-3,混合溶液的质量分数都等于它们和的一半。
随堂练习:1. 已知25%氨水的密度为0.91 g·cm-3,5%氨水的密度为0.98 g·cm-3,若将上述两种溶液等体积混合,所得氨水的质量分数()A.等于15%B.大于15%C.小于15%D.无法估算2.已知35%的乙醇溶液和15%的乙醇溶液等体积混合,混合后的质量分数为( ) A等于25% B大于25% C小于25%D无法确定3.将30%的氨水与等体积的水混合,所得溶液的质量分数关系( )A。
等于15% B。
大于15% C.小于15% D.无法确定4.将15mol/L的氨水与等质量的水混合,所得氨水的物质的量浓度为( )A.等于7.5mol/LB.大于7。
5mol/LC.小于7。
等质量混和与等体积混合(更正版)
等质量混和与等体积混合两种同溶质溶液等质量混合,特别是等体积混合,质量分数如何判定有一定难度。
本篇可以把这一难点化易。
●难点磁场请试做下列题目,然后自我界定学习本篇是否需要。
密度为0.91 g ·cm -1 的氨水,质量百分比浓度为 25.0%(即质量分数为0.250),该氨水用等体积的水稀释后,所得溶液的质量百分比浓度( )A.等于12.5%B.大于 12.5%C.小于 12.5%D.无法确定●案例探究[例题]把 70% HNO 3(密度为 1.40 g ·cm -3)加到等体积的水中,稀释后 HNO 3(aq)中溶质的质量分数是A.0.35B.<0.35C.>0.35D.≤0.35命题意图:主要考查学生对质量分数的认识和变换前提下的估算能力。
知识依托:有关质量分数的计算。
错解分析:审题不严,自以为是将两液体等质量混合,从而误选 A 项;解题过程中思维反向,也会误选 B 项。
解题思路:本题有以下两种解法。
方法1(条件转换法):先把“等体积”看作“等质量”,则等质量混合后溶液中 HNO 3 的质量分数为:w 混=2%70222121=+=⨯+⨯w w m m w m w =35% 而等体积混合时水的质量小于 HNO 3(aq) 的质量,则等体积混合相当于先进行等质量混合,然后再加入一定量的密度大的液体,这里是 70% 的 HNO 3(aq),故其质量分数大于 35%。
方法2(数轴表示法):(1)先画一数轴,在其上标出欲混合的两种液体中溶质的质量分数,并在两质量分数的对应点上标出两液体密度的相对大小。
·· 7(2)求出221w w +,并在数轴上标示出来。
(3)标出w 混:w 混在221w w +与 ρ大的液体的质量分数之间。
答案:C评注:方法2是方法1的一种升华。
●锦囊妙计 1.等质混两种同溶质液体(或某溶液与水)等质量混合时: w 混=221w w + 2.等体混两种同溶质液体(或某溶液与水)等体积混合时: w 混∈[221w w +,w (ρ大)] 具体解题时,常用数轴表示法。
不同质量分数的同一物质的两种溶液混合后的质量分数的计算
同一物质的不同质量分数的两种溶液混合后溶液质量分数的计算河南省许昌高级中学赵仁和分析:设浓溶液质量分数为X 1,密度为. 1.稀溶液质量分数为X 2,密度为2.W 1表示等质量混合后的质量分数.W 2表示等体积混合后的质量分数(1).若等质量混合.W 1=122X X (2). 若等体积混合.W 2=?设体积为V 则.W 2=112212V X V X V V =112212X X = 1112122212X X X X =11221212()()X X X =112212()X X X 当. 1 =2=1时. 112=12W 2 = 112212()X X X = 12(X 1-X 2)+ X 2= 221X X + 222X = 122X X 即.W 2 = W 1当.1>2≥1时. 112>12则有. W 2 =112212()X X X >1221()2X X X W 2>122X X即: W 2 > W 1当. 1<2≤1时. 112<12则有. W 2 =112212()X X X <1221()2X X X W 2<122X X 即. W 2 < W 1通过推算证明同一物质不同质量分数的两种溶液混合后的质量分数的计算,有以下规律.一. 若等质量混合,其质量分数等于两种溶液质量分数之和的一半。
二. 若等体积混合,有两种情况。
(1). 当密度随质量分数增大而增大的两种同溶质的溶液混合时,其质量分数一般大于等质量混合的质量分数之和的一半。
如.硫酸、盐酸、硝酸(密度大于或等于1g/cm 3)等。
(2). 当密度随质量分数增大而减小的两种同溶质的溶液混合时,其质量分数一般小于等质量混合的质量分数之和的一半。
如:氨水、酒精(密度小于或等于1g/cm 3)等。
举例: 1. 某两种硫酸溶液的浓度分别是70%和20%,密度分别是1和2,已知1>2>1。
求等质量混合及等体积混合的质量分数?即:等质量混合W =70%+20%/2=45%等体积混合W >45%2.若两种酒精溶液的浓度分别是70%和20%,密度分别是1和2,已知1<2<1。
有关等质量和等体积混合后溶液浓度的计算
有关等质量和等体积混合后溶液浓度的计算例题解析]:例题:已知25%氨水的密度0.91g/cm3,5%氨水的密度为0.98g/cm3,若将上述两溶液等体积混合,所得氨水溶液的质量分数()A.等于15%B.大于15%C.小于15%D.无法确定解法一:设所取溶液的体积为VmL,则混合后溶液的质量分数为[25%×V/0.91+5%×V/0.98]/(V×0.91+V×0.98)=15.37%>15%。
解法二:由氨水的浓度与密度的关系可知氨水的浓度越大,密度越小。
当将上述两种溶液等质量混合时,溶液的质量分数为15%。
当将两种溶液等体积混合时,25%氨水的质量小于5%氨水的质量。
即等同于在等质量混合的基础上又增加了5%氨水的质量,故混合液的质量分数小于15%。
[解题反思]:所谓反思,就是从一个新的角度,多层次、多角度地对问题及解决问题的思维过程进行全面的考察、分析和思考,从而深化对问题的理解,优化思维过程,提示问题本质,探索一般规律,沟通知识间的相互联系,促进知识的同化和迁移,并进而产生新的发现。
做到不仅要一题一得,更要一题多得,既能使知识得到不断的弥补、完善,又能举一反三。
通过对该题的分析可知,不仅可以利用计算手段判断混合后溶液质量分数的大小,也可以通过以等质量混合为参照进行判断的方法解题。
当采用对比方法解题时,应立足于溶液的密度与溶液浓度之间的变化关系:①以氨水、乙醇等溶液为代表:该类溶液的密度比水的密度小[d(aq)<d水],且溶液的浓度越大,溶液的密度越小。
将不同浓度的同种溶液混合时,等质量混合后溶液的质量分数大于等体积混合后溶液的质量分数。
②以硫酸溶液为代表:此类溶液的密度比水的密度大[d(aq)>d水],且溶液的浓度越大,溶液的密度越大。
将不同浓度的同种溶液混合时,等质量混合后溶液的质量分数小于等体积混合后溶液的质量分数。
因此,通过对解题方法的反思,实现一题多解,总结解题规律,做到举一反三。
关于浓度不同的同种溶液混合后浓度计算问题
关于浓度不同的同种溶液混合后浓度计算问题 假设两种溶液的分别是x y ,其中x <y ,1.对于溶液,等质量(假设都是m g )混合之后,混合溶液=mx+my 2m =x+y 2等体积混合时,由于小的密度比较小,等体积的两种,质量分数大的质量大,那么等体积混合相当于先将二者等质量混合,然后再加入一定量的高质量分数组分的硫酸,因此混合溶液质量分数>x+y 2 2.对于溶液,等质量混合时其浓度依然是=mx+my 2m =x+y 2等体积混合时,由于质量分数小的溶液密度比较大,等体积的两种溶液,质量分数大的质量小,那么等体积混合相当于先将二者等质量混合,然后再加入一定量的低质量分数组分的氨水溶液,因此混合溶液质量分数<x+y 2关于等体积混合计算:体积为:V ω1<ω2 ρ1 ρ2分别为两溶液密度质量分数=V ω1ρ1+V ω2ρ2V ρ1+V ρ2=ω1ρ1+ω2ρ2ρ1+ρ21. 当1<ρ1<ρ2时 ω>ω1+ω222. 当ρ2 <ρ1<1时 ω<ω1+ω22【例题】浓度不等的两种硫酸溶液等质量混合后,溶质的质量分数为a%,而等体积混合后,溶质的质量分数为b%;浓度不等的两种氨水等质量混合时,其溶质的质量分数为a%,而等体积混合后,溶质的质量分数为c%,那么a 、b 、c 数值的关系是( )A .a >b >cB .b >a >cC .c >b >aD .c >a >b等体积或等质量溶液混合浓度的变化规律【规律】:1.浓度与密度的变化关系①若溶液的密度大于1g/mL,则溶液的质量分数越大,其密度就越大。
②若溶液的密度小于1g/mL,则溶液的质量分数越大,其密度就越小。
③常见溶液中,氨水、酒精溶液的密度小于水,其它的一般都大于水。
2.两种不同质量分数的溶液等质量混合时,无论溶液的密度大于1g/mL还是小于1g/mL,混合溶液的质量分数都等于它们和的一半。
3.两种不同质量分数的溶液等体积混合时,若溶液的密度大于1g/mL,则混合溶液质量分数大于它们和的一半;若溶液的密度小于1g/mL,则混合溶液质量分数小于它们和的一半。
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A. 等于15% B. 大于15% C. 小于15% D. 无法估算
解析:这是一类同溶质不同浓度的溶液等体积混合,求解混合溶液的质量分数的选择题。通常已知混合前两溶液的质量分数,且浓溶液的质量分数是稀溶液的整倍数,要估算混合后的质量分数,关键是要弄清两溶液的密度及其与水的密度的相对大小关系。下面对其计算规律以氨水为例讨论归纳如下:
设浓氨水的质量分数为,其密度为,稀氨水的质量分数为a,其密度为,且。
若将其等质量混合,混合后的质量分数为:
即混合溶液的质量分数为其稀浓溶液浓度的平均值;
若将其等体积混合,混合后的质量分数为
说明:从A步到B步
即将不同质量分数的氨水等体积混合,其混合溶液的质量分数小于按等质量混合的浓度,亦即小于稀ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ溶液浓度的平均值,故选C项。
3:解析:加入等体积的水时,由于氨水满足浓度越大,密度越小,且小于水的密度,所以其混合溶液质量分数应小于平均值,即,亦即;但与等质量的水混合时,由于水的密度大于氨水,等质量的水所占体积小于相应的氨水,由于溶质的物质的量不变,而体积增大小于一倍,所以物质的量浓度应大于原来的一半,即应为,故应选C项。
②当溶液密度满足浓度越大,密度越大,且均大于水的密度时,混合溶液的质量分数大于其稀浓溶液质量分数的平均值。适合此法的有硫酸溶液、硝酸溶液和磷酸溶液等。
练习:
1. 溶质的质量分数分别为9x%和x%的两种硫酸溶液等体积混合,所得硫酸溶液的浓度是( C)
A. 等于4.5x% B. 等于5x%
A. B. ,
C. ,, D. ,
简解:
1:解析:其溶液的密度满足浓度越大,密度越大,且均大于水的密度。所以其混合溶液的质量分数应大于9x%和x%的平均值,故应选C项。
2:解析:由于等体积混合后的浓度小于乙腈浓溶液的一半,只有0.4a,而一半为0.5a。所以套用混合溶液的质量分数小于其稀浓溶液质量分数的平均值的前提条件:浓度越大,密度越小,且均小于水的密度。故应选B项。
一般规律:
(1)等质量的同溶质的稀浓溶液混合,包括纯溶质(100%)和纯溶剂(0%),混合溶液的质量分数为:其稀浓溶液质量分数的平均值。
(2)等体积的同溶质的稀浓溶液混合,包括纯溶剂(0%)
①当溶液密度满足浓度越大,密度越小,且均小于水的密度时,混合溶液的质量分数小于其稀浓溶液质量分数的平均值。适合此法的有氨水和乙醇、甲醇、乙二醇、丙三醇等醇的水溶液。
例2:密度为的氨水,质量分数为25%,该氯水用等体积的水稀释后,所得溶液的质量分数是( )
A. 等于12.5% B. 大于12.5%
C. 小于12.5% D. 无法确定
解析:由上述讨论可知,此题与例1完全相似,差别在于用水替代了稀氨水,只需将水当成质量分数为0%的氨水即可,故选C项。
C. 大于5x% D. 小于5x%
2. 一定温度下,向质量分数为a的乙腈()溶液中加入等体积的水,所得溶液的质量分数为0.4a,若乙腈的密度为,水的密度为,则下列说法正确的是( B)
A. B.
C. D. 无法确定
3. 某浓氨水的物质的量的浓度为,质量分数为a。若将其与等体积的水混合所得稀氨水的质量分数为;若将其与等质量的水混合所得稀氨水的物质的量浓度为,则下列关系正确的是( )