两溶液等体积混合后溶液中溶质的质量分数

1、两溶液等体积混合后溶液中溶质的质量分数湖北长阳二中（443500）田双彪化学学习中我们常常遇到一类要计算两溶液等体积混合后溶液中溶质的质量分数的选择题，如：把质量分数为70%的硝酸溶液（密度为1.40gcm-3）加入等体积水中，稀释后硝酸溶液中溶质的质量分数是（）A、等于35%B、大于35%C、小于35%D、无法估算这类题目，直接按质量分数的定义进行解答时，就是设原硝酸溶液的体积为VmL,稀释Vx1.40 x70%1.40 x70%后溶液中溶质的质量分数为：X100%=35%,选（B）。Vx1.40V1.401但通常我们不这样解答，而是假设加入的水与硝酸溶液等质量,这时溶液中溶质的质量分数为原

2、来的二分之一，即35%。考虑到题目所给的是加入与硝酸溶液等体积的水，由于水的密度（1gcm-3）小于硝酸的密度（1.40gcm-3）,水的质量自然小于硝酸溶液的质量，即分母比假设的要小，故混合液中溶质的质量分数应大于35%，这种方法较巧妙。再如，已知25%的氨水的密度为0.91gcm-3,5%的氨水的密度为0.98gcm-3,若将上述两溶液等体积混合，所得氨水中溶质的质量分数是（）A、等于15%B、大于15%C、小于15%D、无法估算此题，就不能再用上述方法巧算了，尽管若是两溶液等质量混合，混合液中溶质的质量分数是15%。但这时是两溶液等体积混合，与两溶液等质量混合相比，不仅溶液的质量改变了，

3、溶质的质量也改变了，即分子分母同时增大或减小，其值到的是增大还是减小是不能随便下结论的。为了弄清这类题目，我们不仿把上面的问题一般化以后，用数学方法来分析。如：质量分数为s勺某溶液（密度为P1）,与质量分数为32的同类溶液（密度为P2，且P产P2）等体积混合后，其混合液中溶质的质量分数3与混合前各溶液中溶质的质量分数的算术平均,1,22的大小关系如何。解析：设两溶液的体积都为VmL,由题意可知:Vpl,l+Vp2,23=Vp1+Vp2pl,l+p2,2p1+p2pl(,l+,2)+,2(p2一p1)2pl+(p2pl)p2一p1,1+,2+,2=p1若32=0，即溶液加等体积溶剂稀释时，有el

4、2pll0)10)1当PiQ时,3=P2时，3=- HYPERLINK l bookmark522+P2，Pl2Pl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。如:30%的硝酸加等体积水稀释后，混合液中溶质的质量分数大于l5%。这样我们解决了溶液稀释后，混合液中溶质的质量分数3的取值问题。若32工0,即两同类溶液等体积混合时，混合液中溶质的质量分数3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：ol+o2令4=3-=(plol+P2o2Pl+P2ol+o22ol+o22当33且PP或33121212且PP12时0则有3P2或3i32且Pi对于

5、上述数方法得到的结论，我们还可以再用十字交叉法加以验证，由于等体积混合时溶液密度大的质量大，故o121o133且pp或oo且pp时,12o-o2有o-o2co1或coVIo-o1+2解得结果均为：o2Vo且pp或o22o-o21o2op1时，有o12V1o-o11+2解得结果均为:oVo-o12由此，我们可以得到关于两同类溶液等体积混合后溶液中溶质的溶质质量分数的两条规律，即：（1）溶液中溶质的质量分数与溶液的密度成单调递增函数关系的两同类溶液等体积混合，其混合溶液中溶质的质量分数大于混合前各溶液中溶质的质量分数的算术平均值（简：你大我也大，则大）。（2）溶液中溶质的质量分数与溶液的密度成单调

6、递减函数关系的两同类溶液等体积混合，其混合溶液中溶质的质量分数小于混合前各溶液中溶质的质量分数的算术平均值（简：你大我却小，则小）。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）。总之，只要混合后体系可视为一个分散系，即可以看作一种物质分散到另一种物质里形成的混合物，我们都可以应用这两条规律进行比较判断。为了帮助我们更好地理解上述两条规律的化学意义，我们不仿把等体积混合看作是分两1+2步来实现的，即先把两溶液等质量混合质量分数

7、为一2，然后再加密度大的那种溶液,1+2其混合液的质量分数o又应介于一2和密度大的溶液的溶质质量分数之间，即1+2当oo且pp时，第一步等质量混合时，o二,第二步为满足等体121221+2积混合需加密度大的即质量分数为o的溶液，这时有一2VoVO1+2当oo且p2且PP2时，第一步等质量混合时，3=1+2第二步为满足等体积混合需加密度大的即质量分数为32的溶液，这时有1+21的两同类溶液等体积混合，其混合液的溶质质量分数大于两溶液的算术平均值。溶质密度比溶剂小的两同类溶液等体积混合，其混合液的溶质质量分数大于两溶液溶质质量分数的算术平均值。若水为溶剂，则是密度p1的两同类溶液等体积混合，其混合

8、液的溶质质量分数小于两混合液的算术平均值。附习题：10%的酒精溶液(=0.9819gcm-3)与50%的酒精溶液(P=0.9138gcm-3)等体积混合后，所得溶液中溶质的质量分数为()A.等于30%B.大于30%C.小于30%D.无法估算40%的醋酸溶液(P=1.049gcm-3)与60%的醋酸溶液(P=1.064gcm-3)等体积混合后，所得溶液中溶质的质量分数为()A.等于50%B.大于50%C.小于50%D.无法估算2%的KCO溶液(P=1.016gcm-3)与8%的KCO溶液(P=1.071gcm-3)等体积混合后，所得溶液中溶质的质量分数为()A.等于5%B.大于5%C.小于5%D

9、.无法估算8%的溶液(P=1.046gcm-3)与12%的(N印単溶液(P=1.069gcm-3)等体积混合后，所得溶液中溶质的质量分数为()A.等于10%B.大于10%C.小于10%D.无法估算把乙醇加入等体积水混合后，溶液中溶质的质量分数为()A.等于50%B.大于50%C.小于50%D.无法估算把纯硫酸加入等体积水混合后，溶液中溶质的质量分数为()A.等于50%B.大于50%C.小于50%D.无法估算把40%的酒精溶液(P=0.9352gcm-3)加入等体积水混合后，溶液中溶质的质量分数为()A.等于20%B.大于20%C.小于20%D.无法估算8把62%的硫酸溶液(P=1.520gcm-3)加入等体积水稀释后，溶液中溶质的质量分数为()A.等于31%B.大于31%C.小于31%D.无法估算把3