混合溶液范文（精选9篇）
混合溶液 第1篇
一 结合实例推导规律公式
例1:已知溶质为A的溶液, 密度大于1g/cm-3。现将溶质质量分数分别为ω1和ω2 (ω1>ω2) 的A溶液按等体积混合, 混合溶液中A的质量分数为 () 。
A.大于 (ω1+ω2) /2 B.等于 (ω1+ω2) /2
C.小于 (ω1+ω2) /2 D.等于ω1+ω2
解析:设ω1和ω2的A溶液的密度分别为ρ1、ρ2, 各取体积为V m L, 混合溶液中A的质量分数为ω。
根据溶液稀释定律:
因为, A溶液的密度大于1, 浓度越大, 密度越大, 即ρ1>ρ2, 所以, ρ1/ρ2>1, ρ1/ρ2+1>2。
故答案为A。
例2:已知溶质为B的溶液, 密度小于1g/cm-3。现将溶质质量分数分别为ω1和ω2 (ω1>ω2) 的B溶液按等体积混合, 混合溶液中B的质量分数为 () 。
A.大于 (ω1+ω2) /2 B.等于 (ω1+ω2) /2
C.小于 (ω1+ω2) /2 D.等于ω1+ω2
解析:设ω1和ω2的B溶液的密度分别为ρ1, ρ2, 各取体积为V m L, 混合溶液中B的质量分数为ω。
根据溶液稀释定律:
因为, A溶液的密度小于1, 浓度越大 (ω1>ω2) , 密度越小, 即ρ1<ρ2, 所以, ρ1/ρ2<1, ρ1/ρ2+1<2。
故答案为C。
二 总结规律公式
由以上两例推导过程可推理出同溶质的溶液等体积混合规律。设混合两溶液的质量分数分别为ω1、ω2, 等体积混合后的溶液质量分数为ω (混) , 则相应的规律公式为:
若溶液ρ>1g/cm-3, 则混合后ω (混) > (ω1+ω2) /2;
若溶液ρ<1g/cm-3, 则混合后ω (混) < (ω1+ω2) /2。
三 利用规律公式解题举例
例3:溶质质量分数分别为a%和7a%的H2SO4溶液按等体积混合, 混合溶液中H2SO4的质量分数为 () 。
A.4a%B.8a%C.大于4a%D.小于4a%
解析:因为H2SO4溶液的密度ρ大于1g/cm-3, 则混合后ω (混) > (a%+7a%) /2=4a%, 故答案为C。
例4:已知氨水的密度为0.990g/cm-3时, NH3的质量分数为2%, 氨水的密度为0.930g/cm-3, NH3的质量分数为18%。溶质质量分数分别为a%和5a%的氨水按等体积混合, 则混合溶液中NH3的质量分数为 ( ) 。
A.3a%B.6a%C.大于3a%D.小于3a%
解析:因为氨水溶液的密度ρ小于1, 则混合后, ω (混) < (a%+5a%) =3a%, 故答案为D。
根据这个规律也可以利用极限法思想来求溶液和水等体积混合后溶液的质量分数的大小范围。
例5:已知35%的Na OH溶液的密度为1.38g/cm-3, 现在用等体积的水将其稀释, 则稀释后的Na OH溶液的质量分数为 () 。
A.大于17.5%B.等于17.5%
C.小于17.5%D.无法计算
解析:因为Na OH溶液的密度大于1g/cm-3, 把水看成质量分数为0的Na OH溶液, 则ω (混) > (35%+0%) /2=17.5%。故答案为A。
例6:室温条件下, 用溶质质量分数分别为4a%的氨水和纯水等体积混合, 则混合溶液中NH3的质量分数为 () 。
A.2a%B.5a%C.大于2a%D.小于2a%
混合溶液 第2篇
关键词：一元强酸；弱碱；离子浓度；比较
电解质溶液中离子浓度大小比较问题，是高考的“热点”之一。其中以“混合溶液各离子浓度大小比较”这类题型最为常见，这种题型考查的知识点多，灵活性、综合性较强，有较好的区分度，它能有效地测试出学生对强弱电解质、电离平衡、电离度、水的电离、pH值、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度及对这些知识的综合运用能力。由于考查知识点较多，很多学生在解题时思路混乱造成解题失败，如何用简捷的方法准确寻找这类问题的答案，笔者从一元强酸与弱碱混合溶液离子浓度大小比较入手，结合具体试题，浅谈解题方法与技巧。
例1．（2005江苏）常温下将稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合，不可能出现的结果是（）
A．pH＞7，且c（OH-）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（CH3COO-）
B．pH＞7，且c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（CH3COO-）
C．pH＜7，且c（CH3COO-）＞c（H+）＞c（Na+）＞c（OH-）
D．pH＝7，且c（CH3COO-）＞c（Na+）＞c（H+）=c（OH-）
答案：AD。
解析：稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合时，溶液最终pH值可能有以下三种情况。
1.pH＞7混合后溶液呈碱性，认为CH3COOH向NaOH溶液中滴加，溶液离子浓度随着CH3COOH量的增加可能出现的情况：
①c（Na+）＞c（OH-）＞c（CH3COO-）＞c（H+）CH3COOH向NaOH溶液中刚开始滴加。
②c（Na+）＞c（OH-）=c（CH3COO-）＞c（H+）CH3COOH的量逐渐增多时会出现c（OH-）=c（CH3COO-）的情况。
③c（Na+）＞c（CH3COO-）＞c（OH-）＞c（H+）CH3COOH与NaOH溶液恰好完全反应溶液中只有CH3COONa。
综上，pH＞7溶液中c（Na+）最多且溶质可能为NaOH和CH3COONa或只有CH3COONa。
2．pH＝7混合后溶液呈中性，c（H+）=c（OH-），依据电荷守恒则c（Na+）=c（CH3COO-）离子关系。
④c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（CH3COO-）或c（CH3COO-）=c（Na+）＞c（H+）=c（OH-），此时溶液中溶质应为CH3COOH和CH3COONa。
3.pH＜7混合后溶液呈酸性，认为NaOH向CH3COOH溶液中滴加，()溶液离子浓度随着NaOH量的增加可能出现情况：
⑤c（CH3COO-）＞c（H+）＞c（Na+）＞c（OH-），NaOH向CH3COOH溶液中刚开始滴加。
⑥c（CH3COO-）＞c（H+）=c（Na+）＞c（OH-），NaOH向CH3COOH溶液滴加的量逐渐增多。
⑦c（CH3COO-）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（OH-），NaOH滴加的量已很多，但是还未达到与CH3COOH完全反应的量。
综上，pH＜7溶液中c（CH3COO-）最多且溶质为CH3COOH和CH3COONa。
由以上分析可知此题答案为AD，若把这个题目理解透彻，有关一元强碱与弱酸混合的很多题型便可迎刃而解。
例2．某溶液中仅含有CH3COO-，H+，Na+，OH-四种离子，下列说法错误的是（）
A.溶液中四种离子浓度之间可能满足：c（Na+）＞c（OH-）＞c（H+）＞c（CH3COO-）
B.若溶液中离子浓度之间满足：c（Na+）=c（CH3COO-），则该溶液一定呈中性
C.若原溶液溶质为CH3COONa，则c（Na+）＞c（CH3COO-）＞
c（OH-）＞c（H+）
D.若原溶液中离子浓度满足c（H+）＞c（OH-），则原溶液一定是CH3COOH和CH3COONa
答案：A。
解析：A选项错误。由例1可知c（Na+）最多时，pH＞7，则c（H+）应最小。
B选项正确。此时只有一种情况，即pH＝7，溶液呈中性。
C选项正确。符合例1中溶液pH＞7的第3种情况，即相当于CH3COOH与NaOH溶液恰好完全反应，原溶液中只有CH3COONa，则此选项中离子浓度大小关系正确。
D选项正确。由于离子浓度满足c（H+）＞c（OH-），则pH＜7，符合例1中溶液CH3COOH过量这一情况，即原溶液溶质一定为CH3COOH和CH3COONa。
由分析可知此题是例1的变形题。
例3．（2007年高考理综四川）在25℃时，将pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合后，下列关系式中正确的是（）
A．c（Na＋）=c（CH3COO－）＋c（CH3COOH）
B．c（H＋）=c（CH3COO－）＋c（OH－）
C．c（Na＋）＞c（CH3COO－）＞c（OH－）＞c（H＋）
D．c（CH3COO－）＞c（Na＋）＞c（H＋）＞c（OH－）
答案：D。
解析：A选项错误。由题意可知，由于弱酸部分电离即
c（CH3COOH）＞10－3mol·L－1c（Na＋）=c（OH－）=c（H＋）=10－3mol·L－1，则c（Na＋）＜c（CH3COO－）＋c（CH3COOH）。
B选项错误。该选项应依据电荷守恒为c（H+）+c（Na+）=
c（CH3COO－）+c（OH-）
C选项错误。pH之和为14时，强碱弱酸等体积混合，由于弱酸部分电离，即c（CH3COOH）＞10－3mol·L－1，则最终溶液呈酸性pH＜7，c（Na＋)最多不符合例1中溶液CH3COOH过量这一情况，那么
c（CH3COO－）应最多。
D选项正确。由前面分析可知最终溶液呈酸性pH＜7，c（CH3COO－）最多符合例1中溶液CH3COOH过量这一情况，但是c（Na＋）与c（H＋）关系是否正确，由题意可知pH＝11的NaOH溶液中c（Na＋）=c（OH－）=10－3mol·L－1，而pH＝3的CH3COOH溶液中c（H+）=10－3mol·L－1，因此将两溶液等体积混合后，二者溶液中已存在的OH－与H+恰好完全反应，则反应后c（Na＋）大于c（H＋）。
例4．（2002年上海）在常温下10mL pH=10的KOH溶液中，加入pH=4的一元酸HA溶液至pH刚好等于7（假设反应前后体积不变），则对反应后溶液的叙述正确的是（）
A.c（A－）＝c（K+）B.c（H+）＝c（OH－）＜c（K+）＜c（A-）
C.V（总）≥20mL D.V（总）≤20mL
答案：AD。
解析：A选项正确。HA可能为强酸也可能为弱酸，但无论是强酸还是弱酸，常温下pH=7，则C（H+）=C（OH-）,由溶液中电荷守恒得C（A-）+C（OH-）=C（K+）+C（H+），可推出C（A-）=C（K+），则A正确。
B选项错误。由以上分析可知c（H+）＝c（OH－）＜c（K+）=c（A-）。
C、D选项需分情况讨论：
①若HA为强酸，则酸碱浓度一样，恰好完全反应且生成的盐为强酸强碱盐，当pH=7时，溶液等体积混合为20mL。
②若HA为弱酸，pH之和为14时，强碱弱酸等体积混合，溶液呈酸性，由于弱酸部分电离，常温下加入的HA浓度肯定大于10的-4次方，那么要使反应后pH为7，加入的酸体积肯定小于10ml，V（总）＜20mL则C选项错误。
混合溶液 第3篇
关键词：框图等效法；混合溶液；质子守恒
文章编号：1005–6629（2014）9–0078–02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
溶液的质子守恒式的书写问题是历年高考化学试卷中的难点和重点，考查内容主要是围绕离子浓度的讨论。近五年该内容在全国高考试卷中出现率几乎100%，其中涉及到运用质子守恒解决的试题高达14次，尤其是江苏高考化学卷自08年至今，每年都考质子守恒的应用，且难度逐年递增。2014年普通高等学校招生全国统一考试化学考试大纲的说明明确要求：必须牢固掌握弱电解质的电离平衡、盐类水解平衡及电解质溶液之间的知识，领会所学化学知识的含义及其使用条件，能够正确判断、解释和说明有关化学问题，即不仅“知其然”，还能“知其所以然”。因此这种题型考查的知识点多，灵活性、综合性强，有较好的区分度。关于这部分知识的解题方法，常规的是电荷守恒、物料守恒、质子守恒。这三大守恒的应用学生需要准确地掌握，其中质子守恒式的书写是难点，学生在解决此类问题时，一般采用物料守恒式和电荷守恒式叠加导出，处理的过程较为繁琐。为寻求更为简单的方法，笔者查阅大量资料得知：
2009年吴芳老师、2012年刘文兵老师分别用图示法书写了单一溶液NaHCO3溶液的质子守恒式[1～2]。
2013年，林飞、戴浩老师结合图示法探讨出了0.1 mol/L HAc和0.1 mol/L NaAc的混合溶液的质子守恒式[3]。
图示法解决单一溶液、浓度相同的混合溶液的质子守恒问题比较简单，林飞等老师[4]所列举的示例均为浓度相同的混合溶液，未提到浓度不同的混合溶液的质子守恒式的书写方法。
有没有更为简单的方法解决浓度不同的混合溶液的质子守恒问题？笔者进行了深入的思考，找到了能够简单、清晰地解决浓度不同的混合溶液的质子守恒问题的方法。
例3 （ 2014年湖北省八校春季联考理综试卷12题）下列有关溶液中微粒浓度关系的叙述正确的是（省略A、B、C）
将①式和②式联立，消去c（Na+）后，整理得到质子守恒式。不难看出，利用上述方法解决此问题，物料守恒式的书写难度较大，容易出错，①式和②式联立处理过程较为繁琐。
小结：通过该方法解决浓度不同的混合溶液的质子守恒问题较为简单，不需要繁琐的计算，提高了兴趣，激发了思维，也提升了学生的求知欲和学习的主动性。该方法书写混合溶液的质子守恒，不仅适用于单一溶液、浓度相等的混合溶液，也适用于浓度不同的混合溶液。
参考文献：
[1]吴芳，肖继.全析质子守恒[J].中学化学，2009，（10）：11.
[2]刘文兵，韩善芳.以图导思、意明题简——图示法在高三化学复习中的应用[J].中学化学教学参考，2012，（1～2）：42～43.
[3][4]林飞，戴洁.用图示法解决混合溶液中质子守恒题[J].化学教学，2013，（1）：65～66.
[5]曾应超.用组分分离法书写混合溶液的质子守恒式[J].化学教学，2013，（5）：70～71.
摘要：为了能使学生从容地面对浓度不同的混合溶液的质子守恒式，结合框图等效法提出了如何书写浓度不同的混合溶液的质子守恒式，旨在把质子守恒式变得直观化，从而培养学生创新精神，提升课堂的教学效率。
关键词：框图等效法；混合溶液；质子守恒
文章编号：1005–6629（2014）9–0078–02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
溶液的质子守恒式的书写问题是历年高考化学试卷中的难点和重点，考查内容主要是围绕离子浓度的讨论。近五年该内容在全国高考试卷中出现率几乎100%，其中涉及到运用质子守恒解决的试题高达14次，尤其是江苏高考化学卷自08年至今，每年都考质子守恒的应用，且难度逐年递增。2014年普通高等学校招生全国统一考试化学考试大纲的说明明确要求：必须牢固掌握弱电解质的电离平衡、盐类水解平衡及电解质溶液之间的知识，领会所学化学知识的含义及其使用条件，能够正确判断、解释和说明有关化学问题，即不仅“知其然”，还能“知其所以然”。因此这种题型考查的知识点多，灵活性、综合性强，有较好的区分度。关于这部分知识的解题方法，常规的是电荷守恒、物料守恒、质子守恒。这三大守恒的应用学生需要准确地掌握，其中质子守恒式的书写是难点，学生在解决此类问题时，一般采用物料守恒式和电荷守恒式叠加导出，处理的过程较为繁琐。为寻求更为简单的方法，笔者查阅大量资料得知：
2009年吴芳老师、2012年刘文兵老师分别用图示法书写了单一溶液NaHCO3溶液的质子守恒式[1～2]。
2013年，林飞、戴浩老师结合图示法探讨出了0.1 mol/L HAc和0.1 mol/L NaAc的混合溶液的质子守恒式[3]。
图示法解决单一溶液、浓度相同的混合溶液的质子守恒问题比较简单，林飞等老师[4]所列举的示例均为浓度相同的混合溶液，未提到浓度不同的混合溶液的质子守恒式的书写方法。
有没有更为简单的方法解决浓度不同的混合溶液的质子守恒问题？笔者进行了深入的思考，找到了能够简单、清晰地解决浓度不同的混合溶液的质子守恒问题的方法。
例3 （ 2014年湖北省八校春季联考理综试卷12题）下列有关溶液中微粒浓度关系的叙述正确的是（省略A、B、C）
将①式和②式联立，消去c（Na+）后，整理得到质子守恒式。不难看出，利用上述方法解决此问题，物料守恒式的书写难度较大，容易出错，①式和②式联立处理过程较为繁琐。
小结：通过该方法解决浓度不同的混合溶液的质子守恒问题较为简单，不需要繁琐的计算，提高了兴趣，激发了思维，也提升了学生的求知欲和学习的主动性。该方法书写混合溶液的质子守恒，不仅适用于单一溶液、浓度相等的混合溶液，也适用于浓度不同的混合溶液。
参考文献：
[1]吴芳，肖继.全析质子守恒[J].中学化学，2009，（10）：11.
[2]刘文兵，韩善芳.以图导思、意明题简——图示法在高三化学复习中的应用[J].中学化学教学参考，2012，（1～2）：42～43.
[3][4]林飞，戴洁.用图示法解决混合溶液中质子守恒题[J].化学教学，2013，（1）：65～66.
[5]曾应超.用组分分离法书写混合溶液的质子守恒式[J].化学教学，2013，（5）：70～71.
摘要：为了能使学生从容地面对浓度不同的混合溶液的质子守恒式，结合框图等效法提出了如何书写浓度不同的混合溶液的质子守恒式，旨在把质子守恒式变得直观化，从而培养学生创新精神，提升课堂的教学效率。
关键词：框图等效法；混合溶液；质子守恒
文章编号：1005–6629（2014）9–0078–02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
溶液的质子守恒式的书写问题是历年高考化学试卷中的难点和重点，考查内容主要是围绕离子浓度的讨论。近五年该内容在全国高考试卷中出现率几乎100%，其中涉及到运用质子守恒解决的试题高达14次，尤其是江苏高考化学卷自08年至今，每年都考质子守恒的应用，且难度逐年递增。2014年普通高等学校招生全国统一考试化学考试大纲的说明明确要求：必须牢固掌握弱电解质的电离平衡、盐类水解平衡及电解质溶液之间的知识，领会所学化学知识的含义及其使用条件，能够正确判断、解释和说明有关化学问题，即不仅“知其然”，还能“知其所以然”。因此这种题型考查的知识点多，灵活性、综合性强，有较好的区分度。关于这部分知识的解题方法，常规的是电荷守恒、物料守恒、质子守恒。这三大守恒的应用学生需要准确地掌握，其中质子守恒式的书写是难点，学生在解决此类问题时，一般采用物料守恒式和电荷守恒式叠加导出，处理的过程较为繁琐。为寻求更为简单的方法，笔者查阅大量资料得知：
2009年吴芳老师、2012年刘文兵老师分别用图示法书写了单一溶液NaHCO3溶液的质子守恒式[1～2]。
2013年，林飞、戴浩老师结合图示法探讨出了0.1 mol/L HAc和0.1 mol/L NaAc的混合溶液的质子守恒式[3]。
图示法解决单一溶液、浓度相同的混合溶液的质子守恒问题比较简单，林飞等老师[4]所列举的示例均为浓度相同的混合溶液，未提到浓度不同的混合溶液的质子守恒式的书写方法。
有没有更为简单的方法解决浓度不同的混合溶液的质子守恒问题？笔者进行了深入的思考，找到了能够简单、清晰地解决浓度不同的混合溶液的质子守恒问题的方法。
例3 （ 2014年湖北省八校春季联考理综试卷12题）下列有关溶液中微粒浓度关系的叙述正确的是（省略A、B、C）
将①式和②式联立，消去c（Na+）后，整理得到质子守恒式。不难看出，利用上述方法解决此问题，物料守恒式的书写难度较大，容易出错，①式和②式联立处理过程较为繁琐。
小结：通过该方法解决浓度不同的混合溶液的质子守恒问题较为简单，不需要繁琐的计算，提高了兴趣，激发了思维，也提升了学生的求知欲和学习的主动性。该方法书写混合溶液的质子守恒，不仅适用于单一溶液、浓度相等的混合溶液，也适用于浓度不同的混合溶液。
参考文献：
[1]吴芳，肖继.全析质子守恒[J].中学化学，2009，（10）：11.
[2]刘文兵，韩善芳.以图导思、意明题简——图示法在高三化学复习中的应用[J].中学化学教学参考，2012，（1～2）：42～43.
[3][4]林飞，戴洁.用图示法解决混合溶液中质子守恒题[J].化学教学，2013，（1）：65～66.
混合溶液 第4篇
一、同种溶质的A、B两溶液等质量混合后, 溶液中溶质的质量分数变化
分析:用w1%、ρ1分别表示A溶液溶质的质量分数、溶液的密度, 用w2%、ρ2分别表示B溶液溶质的质量分数、溶液的密度.
设A、B溶液的质量都为m
根据:undefined
混合后溶液中溶质的质量分数:undefined
结论:同一溶质不同浓度的两溶液等质量混合后, 溶液中溶质的质量分数等于原两溶液溶质质量分数之和的1/2.
二、同种溶质的A、B两溶液等体积混合后, 溶液溶质的质量分数变化
分析:用w1%、ρ1分别表示A溶液溶质的质量分数、溶液的密度, 用w2%、ρ2分别表示B溶液溶质的质量分数、溶液的密度.
设A、B溶液的体积都为v
则混合后溶液中溶质的质量分数为
undefined
undefined
undefined①
此时有两种情况:
(1) 对于溶液密度随浓度的增大而增大的溶液 (即当w1%>w2%时, 有ρ1>ρ2) , 上式①中的后一项为正值, 所以:undefined
(2) 对于溶液密度随浓度的增大而减小的溶液 (即当w1%>w2%时, 有ρ1<ρ2) , 上式①中的后一项为负值, 所以:undefined.
结论:
1.同一溶质不同浓度的两溶液等质量混合后, 对于溶液的密度随浓度的增大而增大的溶液, 溶液中溶质的质量分数大于原两溶液溶质质量分数之和的1/2.
2.同一溶质不同浓度的两溶液等质量混合后, 对于溶液的密度随浓度的增大而减小的溶液, 溶液中溶质的质量分数小于原两溶液溶质质量分数之和的1/2.
例1 已知硫酸溶液的浓度越大密度也越大, 40%的硫酸溶液和50%的硫酸溶液等质量混合后, 所得的溶液溶质的质量分数45%;等体积混合后质量分数45% (填大于、等于、小于) .
解答:设40%的硫酸溶液密度为ρ1, 50%的硫酸溶液密度为ρ2, 则依题意有ρ1<ρ2
当等质量混合时:undefined
当等体积混合时:
undefined
因为undefined
所以W%>45%.
而运用上述结论则可很快得出答题, 省去运算时间.
三、当稀释溶液使其溶质的质量分数为原溶液的
1/2, 稀释后溶质的物质的量浓度变化
对于这种情况, 通过两个例题分析来得出结论.
例2 已知98%的浓硫酸物质的量浓度为18.4 mol/L, 试判断49%的硫酸溶液的物质的量浓度9.2 mol/L (填大于、等于、小于) , 通过计算说明.
解答:设98%的硫酸溶液密度为ρ1 g/ml、物质的量浓度为c1, 49%的硫酸溶液密度为ρ2g/ml、物质的量浓度为c2, 则有ρ1>ρ2
undefinedmol·L-1
undefinedmol·L-1
而ρ1>ρ2即10ρ1>10ρ2
所以c1>c2即undefinedmol·L-1 =9.2 mol·L-1
从以上例可以得出如下结论:
稀释溶液使其溶质的质量分数为原溶液的1/2, 对于溶液的密度随浓度的增大而增大的溶液, 稀释后溶质的物质的量浓度小于原溶液物质的量浓度的1/2.
四、当稀释溶液使其物质的量浓度为原来溶液的
1/2, 稀释后溶液溶质的质量分数变化
分析:用w1%、c1、m原溶液分别表示原溶液溶质的质量分数、原溶液物质的量浓度、原溶液的质量, 用w2%、c2分别表示稀释后溶液溶质的质量分数、溶液的物质的量浓度.
当稀释使稀释后溶液的物质的量浓度为原来的1/2, 即undefined.
则加入水的体积与原溶液的体积近似相等 即v水≈v原溶液
分以下两种情况讨论:
(1) 溶液的密度随浓度的增大而增大的溶液
因为ρ水>ρ原溶液, v水≈v原溶液
所以m水>m原溶液
所以undefined
即undefined
(2) 溶液的密度随浓度的增大而减小的溶液
因为ρ水<ρ原溶液, V水≈V原溶液
所以m水
所以undefined
即undefined
结论:
1.稀释溶液使其溶质的物质的量浓度为原溶液的1/2, 对于溶液的密度随浓度的增大而增大的溶液, 稀释后溶质的质量分数小于原溶液溶质质量分数的1/2.
2.稀释溶液使其溶质的物质的量浓度为原溶液的1/2, 对于溶液的密度随浓度的增大而减小的溶液, 稀释后溶质的质量分数大于原溶液溶质质量分数的1/2.
混合溶液 第5篇
大量实验表明, 采用OPLS刚性三点模型能准确地描述离子溶液的性质[1,2,3,4,5], 其分子间的相互作用势能表示为:
2 结果与讨论
在室温条件下, 对摩尔浓度为0.005的氯化钠溶液进行了MD模拟, 研究了氯化钠水溶液、氯化钠甲醇溶液以及氯化钠乙醇溶液的O-Na+微观结构。图中给出了溶液中的O-Na+, 可以看到径向分布函数的第一峰值按水、甲醇、乙醇的顺序依次递增, 而第二峰值刚好是与之相反峰值按水、甲醇、乙醇的顺序依次递减, 分析其结构第一峰值依次递增的原因很有可能是由于溶液中H粒子数目增加引起的, 溶液中O-Na+径向分布函数第二峰值的这种变化情况可能正是水与醇之间结构的差异引起的, 我们知道, 在成分构成上醇类比水多了C原子, 三种溶液中O-Na+径向分布函数第二峰值很有可能受C原子影响, 随着C原子的增加递减, 这需要做进一步的实验研究验证。
摘要：在室温条件下, 运用分子动力计算氯化钠在醇水溶液 (甲醇、乙醇) 中的O-Na+结构性质。
关键词：氯化钠,甲醇,乙醇,径向分布函数
参考文献
[1]H.Berendsen, J.Grigera, and T.Straatsma, The missing term in effective pair potentials J.Phys.Chem.1987, 91 (24) , 6269-6271
[2]L.Dang and D.Smith, Molecular dynamics simulations of aqueous ionic clusters using polarizable water J.Chem.Phys.1993, 99, 6950.
[3]D.Smith and L.Dang, Computer simulations of Na Cl association in polarizable water J.Chem.Phys.1994, 100 (05) , 3757-3766.
[4]W.Jorgensen, J.Madura, and C.Swenson, Optimized intermolecular potential functions for liquid hydrocarbons J.Am.Chem.Soc.1984, 106 (22) , 6638-6646.
混合溶液 第6篇
关键词：甲醇水,扩散系数
甲醇水混合物的结构和动力学性质在实验和理论上都已经做了大量的研究。酒精一直是化工领域关注的热点, 在酒精中甲醇是最接近水的模型, 差别仅仅在于用一个甲基取代水中的一个氢即可形成甲醇, 而甲基不参与氢键的形成, 相对于氢键的链环结构甲基被认为是区别于水的标志[1]。甲醇被认为是最简单的醇类分子, 而水是地球上数量最多的液体, 并且在生态圈中扮演着重要的角色, 因此也得到了越来越多的关注和研究。甲醇水混合溶液被广泛用于研究亲水团和疏水团的水合作用, 它存在一种复杂体系具有的非理想的动力学特性。
1 理论方法
1.1 势能模型及方法
研究显示大多采用OPLS势能模型 (液体模拟的优化模型[2]) 研究甲醇、水的性质所得结果较为理想。因此本文的模拟工作采用四个粒子作用的OPLS势能模型:TIP4P模型。其任意两个分子间的相互作用遵循以下关系:
具体参数见表1。
1.2 模拟细节
对于表1中给出的每一组模拟参数, 分子动力学模拟在周期性边界条件中进行, 温度取值15 5 K, 18 0 K, 2 50 K, 29 8 K, 3 50 K, 450 K, 550 K, 大气压强为1atm。立方盒子的大小取决于常压下的实验密度。为了避免由于静电存在引起的能量间断, 所有的模拟计算中使用了10相互作用用于平滑能量的衰减。模拟过程中所取时间步长为2 fs, 每次模拟总时间为200 ps, 其中前100 ps使体系达到平衡, 后100 ps用于统计计算各种性质。
2 结果与讨论
在以下的表述中我们使用C表示甲基群CH3。
自扩散系数:为了研究甲醇水混合流体的动力学性质, 我们分别计算了不同甲醇质量分数下甲醇的自扩散系数和水的自扩散系数, 所得结果与实验值做了比较如表2所示。在经典模型的模拟[2,4]中很难达到这个值;混合流体中水的自扩散系数总体随着甲醇质量分数的增加而减小。图1为混合溶液中甲醇和水的自扩散系数随温度的变化曲线, 如图所示, 甲醇和水的扩散系数都随温度的增加而增加, 其中水的扩散系数随温度的递增较甲醇随温度的变化显著。
3 结论
通过以上的分析, 我们得到如下结论:
随着温度的增加甲醇水的径向分布函数曲线逐渐平缓;模拟的自扩散系数对比先前模拟的结果更接近实验值, 混合溶液中水和甲醇的自扩散系数随着温度增加而增加。
参考文献
[1]Susan, K.Allison, J.P.Fox R.H;SimonP.B.Physical ReviewB2005, 71, 024201.
[2]Wensink, E.J.W.Hoffmann, A.C.J.Chem.Phys.2003, 119, 14, 7308.
[3]Soper, A.K.Finney, J.L.Phys.Rev.Lett.1993, 71, 4346.
[4]Derlacki, Z.J.Easteal, A.J.Edge, A.V.J.Woolf, L.A.Roksandic, Z.J.Phys.Chem.1985, 89, 5318.
[5]Dougan, L.Hargreaves, R.;Bates, S.P.Finney, J.L.;Reat, V.;Soper, A.K.;Crain, J.J.Chem.Phys.2005, 122, 174514.
[6]Price, W.S.;Ide, H.;Arata, Y.J.Phys.Chem.A1999, 103, 448.
[7]Reimers, J.R.Watts, R.O.;Klein, M.L.Chem.Phys.1982, 64, 95.
抓住主要矛盾巧比混合溶液粒子浓度 第7篇
一、两混合溶液不反应
1. 判断溶液酸碱性.
2. 据溶液酸碱性写出主要物质电离或水解方程式.
3. 将其他微粒看成对主要物质平衡的影响.
例1常温下, 0. 1 mol/L CH3COOH与0. 1 mol /LCH3COONa溶液等体积混合, 比较c (CH3COOH) 、c (CH3COO-) 、c (Na+) 、c (H+) 、c (OH-) 相对大小.
解析:1. 判断溶液酸碱性:0.1 mol/L CH3COOH显酸性, CH3COONa显碱性, 溶液呈酸性.
2. 写出主要物质电离方程式:溶液酸性, 主要物质只发生
3. 将其他微粒看成对主要物质平衡的影响.
评析:将电离平衡与水解平衡转化为主要物质单一平衡, 有利于减少学生思维负担, 高水平学生还可据平衡常数定量计算溶液pH.
二、两混合溶液反应
1. 两物质相互反应后据溶质判断溶液酸碱性.
2. 据溶液酸碱性写出主要物质电离或水解方程式.
3. 将其他微粒看成对主要物质平衡的影响.
例2常温下, 将0.2 mol/L HCN和0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合后溶液呈碱性, 比较c (Na+) 、c (CN-) 、c (HCN) 、c (H+) 、c (OH-) 相对大小.
解析:1. 两物质相互反应:HCN +NaOH =NaCN +H2O溶质:0.05 mol/L NaCN、0.05 mol/L HCN, 溶液呈碱性.
2. 写出主要物质水解方程式:溶液碱性, 主要物质只发生
3. 将其他微粒看成对主要物质平衡的影响.
三、综合运用
例3 25℃时有的一组醋酸、醋酸钠混合溶液, 溶液中c (CH3COOH) 、c (CH3COO-) 与pH的关系如图1所示. 下列有关溶液中离子浓度关系的叙述正确的是 ( )
(A) pH =5.5的溶液中:
(B) W点所表示 的溶液中:
(C) pH =3. 5的溶液中:
(D) 向W点所表示的1.0 L溶液中通入0.05 mol HCl气体 ( 溶液体积变化可忽略 ) :
解析:题中所给选项均为酸性环境, 可看成CH3COOH电离, 其他微粒对电离平衡影响. (A) 项pH =5.5时:
(B) 项 pH =4.75 时:
(C) 项 pH =3.5 时:
(D) 项W点所表示的1.0 L溶液中通入0. 05 mol HCl气体, 相当于0.1mol/L CH3COOH与0. 05 mol /L NaCl.
混合溶液 第8篇
在电解质溶液的教学中, 常遇到的问题是, pH相同的氨水与氢氧化钠溶液相互混合后, 混合溶液的pH如何变化?
二、理论探究
方法一:氨水是弱碱, 溶液中存在电离平衡, 加入等体积的氢氧化钠溶液后, 氨水被稀释, 使它的电离程度增大, 平衡向着电离的方向移动, 则电离出的氢氧根离子增多, 混合物碱性增强, 所以pH增大。
方法二:氨水中加入稀氢氧化钠溶液, 由于氢氧化钠中氢氧根离子的影响, 使氨水的电离程度减弱, 氨水的电离平衡向逆方向移动, 氢氧根离子减少, 则混合物碱性减小, pH减小。
方法三:从氨水的电离平衡常数入手, Kb=c (NH+ 4) ×c (OH-) ÷c (NH3·H2O) , 电离平衡常数只随温度的变化而变化, 在稀释过程中温度几乎不变, 所以电离平衡常数不变, 在稀释的瞬间铵根离子浓度、一水合氨分子浓度都减小到原来的一半, 但比值不变, 所以氢氧根的浓度不变, pH不变。
方法四:用数学中的特殊值代入法来解决问题, 具体做法是:设pH=10的氨水与pH=10的氢氧化钠溶液等体积混合后, 计算出它的pH。
三、实验探究
实验中出现的问题是, 一定pH的氢氧化钠溶液好配制, 一定pH的氨水难配制, 因此可先配制一定pH的氨水, 然后通过计算再配制相同pH的氢氧化钠溶液。
实验步骤:
1.标定pH 计。
2.配制氨水溶液:取少许氨水 (氨水浓度20%, 密度0.9g/cm3) 于烧杯中, 加水搅拌得到一定浓度的稀溶液, 洗涤, 冷却, 将pH计放入烧杯中, 1分钟后读其pH值, pH=11.93。
3.配制pH=11.93的氢氧化钠溶液100mL。
4.配制 NaOH 标准液:取0.4gNaOH, 配制100mL 溶液, 测其pH=11.94。
5.配制混合溶液:分别取两种配制好的溶液各20 mL于烧杯中, 混合搅拌, 静止片刻, 测pH=11.92。
6.重复上述操作, pH 几乎不变化。
结论:从两次实验的结果取其平均值来看, 混合后溶液的pH与原来相比基本不变。
四、结论
混合溶液 第9篇
Sodium alginate(SA),a linear hydrophilic polysaccharide,has been widely used to make microcapsules for drug delivery,immobilization of biocatalysts,wound dressing,tissue engineering and electrochemical polymer film owing to its good biocompatibility,nontoxicity,biodegradability,chelating ability and soon[7—10].Now,we prepared SA as polymer matrix.
In this work,the simple cast method was used to immobilize FeⅢ-TAML into SA films on pyrolytic graphite(PG)electrodes.The electrochemical properties of FeⅢ-TAML were characterized by electrochemical impedance spectroscopy(EIS)and cyclic voltammetry(CV).FeⅢ-TAML immobilized within the SAfilm exhibited well-defined and reversible electrochemistry features in aqueous-ethanol solvents mixtures.
1 Experimental sections
1.1 Chemicals and reagents
The FeⅢ-TAML was synthesized according to two procedures described from Collins et al.[11]and He et al.[12]Sodium Alginate was from Qingdao Huadong Chemicals.All other chemicals were of analytical grade.
The test solution was aqueous-organic solvents mixtures prepared by mixing the buffer solution and ethanol solvent when the volume ratio was 1:1.Solutions were prepared with twice distilled water.
1.2 Preparation of FeⅢ-TAML/SA composite modified electrodes
Prior to use,PG electrode(PG,4.5 mm diameter)were polished with metallographic sandpapers while flushing with water and then polished on a clean billiard cloth with twice distilled water.The electrodes were ultrasonicated in twice distilled water for 30 s after each polishing step.
The FeⅢ-TAML/SA films were prepared as follows.5μL of 1 mg/m L SA solution was spread evenly onto a freshly polished PG electrode with a micro-syringe.A small bottle was fit tightly over the electrode to serve as a closed evaporation chamber for several hours.After the films stood overnight,10μL of 1 mg/m L FeⅢ-TAML solution was spread onto the dry SA film surface with a micro-syringe.A small bottle was fit tightly over the electrode so that water evaporated gradually.The FeⅢ-TAML/SA films were then dried in air overnight.
1.3 Instruments and procedures
A CHI 760C electrochemical analyzer was used for EIS and CV.In electrochemical measurements,a regular three-electrode cell was used with a saturated calomel electrode(SCE)as reference,a platinum wire as counter electrode,and a PG electrode coated with films as working electrode.All experiments were performed at ambient temperature[(2052)℃]under a nitrogen stream.
2 Results and discussion
2.1 Impedance characterization of FeⅢ-TAML immobilized onto SA composite film
Electrochemical impedance spectroscopy(EIS)was a powerful tool for probing the feature of surfacemodified electrodes.The Nyquist plot of impedance spectra included a semicircle portion and a linear portion,the semicircle portion at higher frequencies corresponded to the electron-transfer limited process,and the linear portion at lower frequencies corresponded to the diffusion process.The electron-transfer resistance(Rct)at the electrode surface was equal to the semicircle diameter,and it could be used to describe the interface properties of the electrode[13].Fig.1 showed the typical results of impedance spectra,presented as Nyquist plots(Z”vs.Z’)of the SA composite film modified electrode and the FeⅢ-TAML/SA composite film modified electrode in the presence of 5.0 mol K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]containing 0.1 mol KCl.To give more detailed information about the electrical properties of the above modified electrode,the values of Rctcould be estimated by using the Randles equivalent circuit(inset of fig.1)[14]as the model and fitting the impedance data into the model.In the Randles circuit,it was assumed that the resistance to electron transfer(Rct)and the diffusion impedance(Zw)were both in parallel to the interfacial double layer capacity(Cdl).This parallel combination of Rct and Cdlgave rise to a semicircle in the Nyquist plot of Z”vs.Z’.It could be seen from fig.1 that the semicircle diameter of curve b was much larger than that of curve a,indicating a higher electron transfer resistance at the electrode interface.The Rctvalue for bare electrode was 807.9Ω,SA composite film/PG electrode was 4 130.8Ω,while the Rctwas increased to8 321.3Ωfor FeⅢ-TAML/SA composite film/PG electrode.The high coverage would result a higher barrier for the interfacial electron transfer.It suggested that the FeⅢ-TAML layer was tightly assembled onto the SA composite film.
EIS responses of(a)bare(b)SA composite filmmodified electrode and(c)FeⅢ-TAML/SA composite film electrode in the presence of 5.0 mmol K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]with 0.1 mol KCl as the supporting electrolyte.ACamplitude:5 m V;frequency range:0.1 Hz-100 k Hz.Inset is the Randles circuit.
2.2 Direct electrochemistry of FeⅢ-TAML/SA composite film modified electrode
Electrochemical characteristics derived from CV reflected the nature of FeⅢ-TAML.When a FeⅢ-TAML/SA films electrode was immersed into p H 7.0 buffer solution/ethanol(v:v=1:1)containing no FeⅢ-TAML,after about 15 min of soak and several CV scan,a pair of peaks at the steady state were observed at about-0.085 V and 0.001 V(V vs SCE).Fig.2 b showed a single electrochemically reversible redox process at electrode.The peaks of FeⅢ-TAML/SA films showed nearly reversible cyclic voltammograms in blank buffers,suggesting direct electron transfer occurred between FeⅢ-TAML and PG electrode in SA films.
Cyclic voltammograms for(a)SA film(b)FeⅢ-TAML/SA films at a scan rate of 0.1(V·s)–1in p H 7.0 buffer solution/ethanol(VPBS:Vethand=1:1).
(VPBS:Vethanol=1:1)at scan rates of(from inner to outer):(a)0.1,(b)0.2,(c)0.3,(d)0.4,(e)0.5,(f)0.6,(g)0.7,(h)0.8(i)0.9,(j)1.0(V·s-1).(VPBS:Vethanol=1:1)at scan rates of(from inner to outer):(a)0.1,(b)0.2,(c)0.3,(d)0.4,(e)0.5,(f)0.6,(g)0.7,(h)0.8(i)0.9,(j)1.0(V·s-1).
Fig.3 showed the cyclic voltammograms of FeⅢ-TAML/SA films in p H 7.0 buffer solution/ethanol(v:v=1:1)at various scan rates.Moreover,both Ipc and Ipa increased linearly with scan rates from 0.1 to 1.0V·s-1(inset of fig.3).The regression equation wasIpc=0.025 5+1.246 3v(Ipc:(A v:V·s-1r=0.999 5);Ipa=-0.0446-1.3394v(Ipa:(Av:V·s-1r=0.998 4),indicating a surface-controlled electrochemical process[15].For thin layer cyclic voltammetry,integration of CV peak gives the totalamount of charge(Q)passed through the electrode for the reduction or oxidation of FeⅢ-TAML in the SAfilms.The number of electron exchanged(n)could be estimated as follows:
Where v is the scan rate,F,R and T have their usual meanings.Thus,n could be estimated to be1.001,that was to say,the redox reaction of FeⅢ-TAML in the SA films belonged to a single electron transfer process.This suggested that the feature should be ascribed to the Fe3+/Fe2+transformation.The average concentration of electroactive FeⅢ-TAML(Γ*,mol·cm-2)was calculated to be(1.128±0.006)×10ˉ11mol·cm-2according to the equation:
Where n is the number electron we have calculated above,A is the geometric area of PG electrode.(*scarcely changed with scan rates from 0.1 to 1.0V·s-1,confirming the stable,thin layer immobilized state of FeⅢ-TAML.
2.3 Effect of buffer p H on the voltammetric behavior of immobilized FeⅢ-TAML
An increase of p H in solution led to a negative shift in potential for both reduction and oxidation peaks.The cyclic voltammograms demonstrated almost the same peak potentials and heights if electrode was transferred from a solution with a different pH value to its original solution.The formal potential(Eo′)of FeⅢ-TAML/SA films,estimated as the midpoint of reduction and oxidation CV peak potentials,had a linear relationship with p H from p H 3.0 to 10.0 with a slope of-49.86 m V·p H–1for Fe-TAML/SA films(Fig.4).The results indicated that proton could participate in the electrochemical reaction.This slope value was close to the theoretical value of-55.7 m V·p H–1at18(C for a reversible one-electron transfer coupled by single-proton transportation[16],which could beexpressed as
3 Conclusions
In this paper,direct electrochemistry of FeⅢ-TAML entrapped in SA films on PG electrodes was studied.A pair of well-defined redox waves corresponding to the conversion of Fe(Ⅲ)and Fe(Ⅱ)was obtained,indicating that SA had a good promotion toward the reduction/oxidation of FeⅢ-TAML.The peak currents varied as a linear function of scan rates,indicating a surface-controlled electrochemical process.The electrochemical kinetics data demonstrated the films produced a fast direct electron transfer in hydrophilic organic solution.Herein,it is potential to fabricate the FeⅢ-TAML sensitive sensor for being employed in non-aqueous solvents.
摘要：用海藻酸钠(Sodium Alginate,SA)将四酰胺基大环铁配合物(FeⅢ-TAML)固定在热解石墨电极表面,制成FeⅢ-TAML/SA膜修饰电极。交流阻抗结果显示FeⅢ-TAML可以很好的固定在SA膜中。包埋在SA膜中的FeⅢ-TAML在磷酸盐缓冲溶液(PBS)和乙醇混合溶液中与电极直接传递电子,得到一对基于Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)电对的氧化还原峰,其峰为-0.085V和0.001V(V vs SCE)。研究了扫速及电解质pH值对FeⅢ-TAML的影响,其电化学反应是受表面控制的电极过程,其电势随着PBSpH值的增加而负移且成线性关系,直线斜率为-49.86mV·pH–1,说明FeⅢ-TAML的电子传递过程中伴有质子转移。