标准溶液的浓度

标准溶液的浓度（共12篇）

标准溶液的浓度 篇1

关于溶液浓度的计算是化学计算中的一大类型，在高考中频频出现，了解其常见题型及解法，对提高学生化学学习效率及应试能力，有所帮助。

有关溶液的计算应包括溶液的物质的量浓度、溶质的质量分数和溶质的溶解度三方面的计算及其相互结合的计算。有关溶液计算种类繁多，题型比较复杂，计算的关键是： (1) 分析该溶液的“形成过程”； (2) 正确判断溶液中溶质究竟为何物质； (3) 能够准确计算出溶液的体积。抓住了关键，无论题目如何变化，均能迅速突破。下面就几种类型例题进行分析：

一、关于溶液的稀释和混合的计算

[例1]今有两种密度和溶质的质量分数分别为ρ1、ρ2（单位：g/cm3）和x1、x2的同溶质溶液，等体积相混合后，所得溶液溶质的质量分数为X，试通过计算推理填写下表，得出什么结论？

解：两溶液等体积混合后，其溶质的质量分数X，则

据题意:当x1>x2, ρ1>ρ2及x1<x2, ρ1<ρ2时, △>0, 即, 所以1、2、5均填“>”;当x1>x2, ρ1<ρ2及x1<x2, ρ1>ρ2时, △<0, 即所以2、4、6均填“<”。

结论：

1. 当浓度越大，其密度越大的同溶质水溶液等体积相混合（ρ>1）时，所得混合溶液溶质的质量分数大于混合前两溶液溶质质量分数的平均值，如Ba Cl2、H2SO4、Na Cl等溶液。

2. 当浓度越大，其密度越小的同溶质水溶液等体积相混合（ρ<1）时，所得混合溶液溶质的质量分数小于混合前两溶液溶质质量分数的平均值。如氨水、乙醇溶液等。

同时，也可推论得到：3任何两种相同溶质的溶液等质量混合，其混合后溶液的质量分数等于混合前两种溶液的质量分数和的1/2。

二、两种不同浓度表示方法之间的计算

溶质的质量分数和物质的量浓度都可以用来表示溶液的组成，而二者之间换算的桥梁是溶液的密度，同一溶液无论用何种浓度表示，它所含的溶质的质量都是固定不变的。

（其中ρ：溶液的密度g/mL, M：溶质的摩尔质量g mol, W：质量分数，C：溶液的物质的量浓度mol/L)

另外，还有溶解度S与溶液质量分数W及物质的量浓度（C）的换算。对于饱和溶液溶质的质量分数W可以与溶解度（S）换算。

因而, 对于饱和溶液的溶解度也可以与物质的量浓度换算,

[其中ρ：g/m, C:mol/L]

总之，我认为无论是教者或学者，只要在平时的学习中养成良好的归纳、比较和总结的好习惯，那将会受益终身！

标准溶液的浓度 篇2

【摘要】医学上常用有关溶液浓度的量有很多。但由于历史原因，对它们的使用却并不统一，这给学术交流带来了不便。就目前医学上常用的有关量进行了总结，并提出了观点。

【关键词】浓度; 质量摩尔浓度; 分数

医学上常用有关溶液浓度的量有很多，有些是标准的量，有些是非标准的量。由于历史原因，在许多场合不同的学者对于这些量的使用却并不统一，这会给学术交流带来很多不必要的困难和困惑。国际上和我国对于溶液的浓度都有相关的标准出台[1]。本研究就目前医学上常用的有关量进行总结。

1 物质B的浓度

所谓溶液浓度就是指一定量的溶液或溶剂中含溶质的量[2]。常用的有物质的量的浓度、质量浓度和质量摩尔浓度。

1.1 物质B的物质的量的浓度cB

医学上最常用的是物质的量的浓度，简称为浓度，是一种标准的量，其定义为“物质B的物质的量除以混合物的体积”，

cB=nBV

其一贯单位为mol/m3。但按照SI(国际单位制)及我国法定计量单位的有关规定，在医药学领域溶液的体积一律以“升”(L)为基准，故其单位为mol/L、mmol/L、μmol /L等[3]。有时也采用mol/dm3单位。使用时需要注意的是必须指明基本单元，如c(NaOH)、c(HCl)、c(H2SO4)、c(1/2H2SO4)、c(K2SO4)、c(1/2K2SO4)。在化学中也可表示成[B]。

过去曾经用过与cB类似功能的非标准的量： 体积摩尔浓度、体积克分子浓度、克分子浓度、摩尔浓度，其单位为M;另一非标准的量为当量浓度，其单位为N。这两种非标准的量已经废除。现举两例说明这些量之间的关系：

1M(H2SO4)=2N(H2SO4) =1mol·L-1 (H2SO4)=2 mol·L-1 (1/2H2SO4)

1M(HCl ) = 1N(HCl ) = 1mol·L-1 (HCl )

1.2 物质B的质量浓度ρB

质量浓度定义为“物质B的质量除以混合物的体积”，是一种标准的量，

ρB=mBV

其一贯单位为kg/m3。但IUPAC等国际组织建议分母的单位只能用升，故常用单位为kg/L 、g/L、mg/L、μg/L、ng/L等。化学试剂基础标准GB603?88规定,对固体试剂配制的溶液, 一律用g/L作单位。

历史上曾采用非标准的量重量体积百分浓度或百分浓度表示质量浓度，其单位分别为%(w/w)和%。这种表示已废除。

1.3 物质B的质量摩尔浓度bB

质量摩尔浓度定义为“溶液中溶质B的物质的量除以溶剂的质量”，是一种标准的量，

bB=nBm

其一贯单位为mol/kg，也可用mmol/kg、μmol/kg等。采用这种浓度时应注意定义式中分母为溶剂质量而非溶液质量，并且分母的单位一律使用kg，而不宜采用mg、g等。之所以选择质量摩尔浓度作为溶液的组成变量，是因为其值不受温度和压力的影响，这为理论上和实验中带来便利[4]。

质量摩尔浓度对应的非标准的量为质量克分子浓度、重量摩尔浓度(m)，这种表示已废除。

2 物质B的分数

物质B的分数指系统中物质B的量与混合物(或溶液)相应总量之比。常用的有质量分数、体积分数和摩尔分数。

2.1 物质B的质量分数wB

物质B的质量分数定义为“B的质量与混合物的质量之比”，是一种标准的量，

wB=mBm

质量分数为无量纲量,它的单位为1,量值常为一小数或分数。

曾经使用过的非标准的量包括重量百分浓度、重量百分数、百分含量等，其单位为g%、%(w/w)、ppm、ppb、ppt等。其中ppm是“part per million”的缩写，含义是“百万分之一”,不是单位符号或数学符号，实质表示的是数量份额的大小，在表达某种物质的含量或浓度时，不能单独作为物理量使用[5]。另外，美、英、法、德等国家对ppb、ppt等的定义本身就存在区别，很易引起误解，所以这类所谓“浓度”的表示连同ppm应该停止使用。但实际上很多场合仍在使用。

2.2 物质B的体积分数φB

物质B的体积分数定义为“纯物质B与混合物在相同温度和压力下的体积之比”,是一种标准的量，

φB=VBV=xB V*m,B?BxB V*m,B

体积分数也为无量纲量,它的单位为1,量值常为一小数或分数。也可使用一个替换定义，即以B的偏摩尔体积代替纯物质B的摩尔体积。

曾经使用过的非标准的量为体积百分浓度、体积百分数，单位为%、%(V/V)、ppm、ppb、ppt等，这种表示已废除。

2.3 物质B的摩尔分数xB

摩尔分数的定义为“物质B的物质的量与混合物的物质的量之比”，是一种标准的.量，

xB=nBn

摩尔分数同样为无量纲量,它的单位为1,量值常为一小数或分数。它的替换名称为物质的量分数。

历史上曾使用过的非标准的量为克分子百分浓度、摩尔百分数，单位分别为%( M/ M) 、 %( N/ N )，这种表示已废除。

3 比

是指系统中两特定组分的同类量之比(注意：不是与多组分均相系统总量之比)[6]。常用的有质量比、体积比和摩尔比。

3.1 质量比ξi,k

定义为“物质i的质量与物质k的质量之比”，

ξi,k=mimk

3.2 体积比ψi,k

定义为“物质i的体积与物质k的体积之比”，

ψi,k=ViVk

3.3 摩尔比ri,k

定义为“物质i的物质的量与物质k的物质的量之比”，

ri,k=nink

它的替换名称为物质的量比。

以上三种浓度均为无量纲量，它们的SI单位均为1。历史上曾使用过的非标准的量为分别为质量比例浓度、体积比例浓度和克分子比，已经废除。

4 结束语

在我国国家标准GB 3102.8?93(该标准等效采用国际标准ISO 31?8:1992)中详细定义了几种溶液浓度，它完全可以达到化学、医学等领域中对溶液浓度表示方法的要求。要使这些表示方法被完全接受和采用，还需要做大量的宣传和普及工作。

【参考文献】

1 GB 3102.8?93.物理化学和分子物理学的量和单位.

2 张蕾，李美玉.溶液的浓度及其正确表示方法.沈阳航空工业学院学报，, 13(3):35.

标准溶液的浓度 篇3

一、等质量混合不同浓度的两溶液

由于在溶液混合过程中，质量是守恒的，也就是说质量具有加和性。因而将两溶液等质量混合后，其实溶质质量等于两溶液中的溶质质量总和，溶液质量也等于两溶液质量总和，从而就可以简单得到溶液的质量分数应为两溶液质量分数的总和除以2。即设两溶液质量分数分别为w1、w2，设所取溶液质量为m，则可得混合后溶液的质量分数w3=（w1×m+w2×m）/2m=（w1+w2）/2。

例1有甲、乙两种H2SO4（aq），甲中H2SO4的质量分数为3a%，乙中H2SO4的质量分数为a%，取甲、乙两溶液等质量混合，搅拌均匀后所得H2SO4（aq）中溶质的质量分数（ ）。

A.>2a% B.<2a%

C.=2a% D.无法确定

解析可设分别取两溶液质量为m g，则可得混合后的质量分数为：

（m g×3a%+m g×a%）/2m=2a%，所以选C。

二、等体积混合不同质量分数的两溶液

由于在溶液的混合过程中，体积是不守恒的，也就是说体积不具有加和性。因而将两溶液进行等体积混合的情况要比等质量混合复杂一些。等体积混合溶液时的体积不守恒，所以是不能直接运算的，所以我们仍然是将等体积的情况进行转化，形成仍然用质量进行讨论，才能得到最终的结果。而从体积换算到质量则需要用到密度，所以在等体积混合溶液时，需要考虑的是溶液的密度及密度与浓度的关系。

中学讨论的都是水溶液，所以我们将溶液的密度分为两类，一类是溶液密度小于水的密度（ρ<1 g/mL），此类溶液的密度随着溶液浓度的增

pH或pOH越小，则α0越大。pH或pOH相等，则α0

相等。（说明：弱酸弱碱形成的盐比较复杂，不予讨

论。）

利用上述规律，可以比较准确的判断有关此类

问题。

例225℃时，在4种溶液（1）pH=4的

NH4Cl溶液、（2）pH=3的FeCl3溶液、（3）

pH=12的CH3COONa溶液、（4）pH=10的

Na2CO3溶液中，水的电离度分别为α1、α2、α3、α4，

则下列关系式正确的是（ ）。

A.α3>α4>α2>α1B.α1>α2>α4>α3

C.α3>α2>α1=α4D.α2>α3>α1=α4

解析pH=12的CH3COONa溶液的

pOH=14-12=2。pH=10的Na2CO3溶液的

pOH=14-10=4。依据在盐溶液中pH或pOH

越小α0越大，pH=pOH则α0相等，可知：

α3>α2>α1=α4。选C。

例3室温下，0.1 mol/L的下列溶液中，水

的电离度大小排列正确的是（ ）。

①AICl3 ②NaNO3 ③NaOH ④H2SO4

A.①>②>③>④ B.①>②>④>③

C.④>③>②>①D.②>①>③>④

解析①②是盐溶液，③④是酸碱溶液，所

以①②中α0比③④中α0大。

AICl3水解pH<7，NaNO3不水解pH=7，

故①中α0大于②中α0。0.1 mol/L NaOH溶液

pH=13，pOH=1，0.1 mol/L H2SO4溶液pH<1，

依据酸碱溶液中pH或pOH越小α0越小，可知

④中α0小于③中α0。综上所述，①>②>③

>④，所以应选A。

戊二醛溶液浓度的监测分析 篇4

1材料与方法

1.1材料

1.1.1药品

2%戊二醛消毒液 (郑州金迪药业有限公司, 批号2005年11月26日) 。药品、试剂和培养基等严格比例调配, 按《中国医院制剂规范方法》测得2%戊二醛消毒液中醛含量为2% (g/100mL) 。

1.1.2以3M公司3987Cold sterilong1.8%为监测戊二醛浓度的指示卡。

1.2方法

1.2.1从戊二醛浓度指示卡每瓶60片, 使用时取出1片及时旋紧瓶盖。将指示卡色块完全侵泡在戊二醛溶液中, 1s后取出, 勿将色块面朝下以免受到污染, 等候5～8min以判断结果:<5min颜色变化不彻底, 结果不正确, >8min, 颜色将逐渐褪去, 将导致判断困难。如果戊二醛浓度正常, 在5～8min之间, 指示卡色块将由白色变成均匀黄色, 就表示戊二醛溶液有效, 能起到杀菌作用。

1.2.2戊二醛浓度指示卡虽然有具有安全及时快速等优点, 但其本身也有储存及有效期短等条件限制。一是指示卡有效期为2.5年。二是打开瓶盖后, 有效期为60d。三是储存在原始瓶中, 室温应该保持在15～30℃, 并保持清洁干燥。

2结果

2.1通过2年来使用戊二醛浓度指示卡监测结果表明:共监测200次, 合格198例, 合格率为99%, 不合格2次, 通过寻找原因重新监测, 合格率达到了100%。

2.2对不合格的3次重新监测后, 进行全面追踪分析, 主要原因有:

2.2.1储存与温度条件

戊二醛溶液的温度系数较低, 因此在储存的过程中, 室温应控制在15～30℃, 其中2例不合格的的原因是高温干燥条件下, 消毒液丢失而达不到效果。

2.2.2器械的清洁和侵泡有要求

各种器械侵泡前均应按金属类器械清洗常规将器械清洗干净, 擦干后侵泡, 这样才能确保戊二醛的消毒杀菌效果。

3讨论

上述资料说明, 戊二醛灭菌失败主要原因是浓度达不到规定指标。在及时监测的基础上, 与有关人员分析, 共同找出了三大影响灭菌效能的相关因素。

3.1材料因素

鉴于不合格的原因是戊二醛溶液浓度达不到标准, 除了要求厂方在供货时必须提供戊二醛溶液的生产许可证和卫生部许可证为, 还要求提供戊二醛溶液的初始浓度和最低有效浓度以及产品有效期, 严把原材料进货关。

3.2业务因素

加强对院内具体操作人员的业务培训, 使他们从理论上明白戊二醛的分子结构和使用原理。在实践中真正掌握戊二醛灭菌失败的主要原因。力求避免出现水稀释, 消毒液丢失等现象。

3.3为杜绝工作中不负责任现象出现, 有护理部和院感科共同负责, 进行定期和不定期监测检查, 从而提高有关人员的工作积极性和责任心。

摘要：目的为监测院内消毒灭菌的效果, 利用戊二醛浓度指示卡测定戊二醛溶液, 并进行效能分析。方法对医院手术室、阴道镜室及宫腔镜室有关医用设备监测。结果合格率为99%, 同时对不合格的监测点进行追踪调查分析, 找出原因, 改进工作, 使戊二醛浓度指示卡测定戊二醛浓夜的合格率达到100%。结论戊二醛是一种广谱高效灭菌剂, 为能直观其消毒灭菌效果, 戊二醛浓度指示卡使用方便, 具有安全、及时、操作简便等优势, 在医院预防和控制感染工作作用显著。

关键词：戊二醛,监测分析

参考文献

[1]吴颐瑜.做好供应室工作防止交叉感染[J].当代护士杂志, 2002, 12:137-138.

[2]王云.手术室医院感染因素监测的探讨[J].护士进修杂志, 1999, 2:13.

标准溶液的浓度 篇5

[教学目标]

1、初步了解物质的量浓度的概念、单位及计算公式。

2、掌握物质的量浓度的计算。

3、初步学会配制一定物质的量浓度的溶液的操作技能，在溶液配制的演示过程中培养学生观察、分析、推理等能力。

4、掌握溶液的稀释公式及其计算。

[重点和难点]

1、重点：溶液配制过程及稀释公式的掌握。

2、难点：稀释公式的运用。

[教学过程]

一、导入

前两节课我们已经学习了物质的量浓度的概念及其计算，那么如何把这些理论知识运用到实践中呢？在初中时我们已经学过了怎样配制一定的质量百分比浓度的溶液，那么如何来配制一定物质的量浓度的溶液呢？这就是这节课要解决的问题。

二、设问

初中时配制一定的质量百分比浓度的溶液时我们用的是什么仪器？（烧杯等）那么配制一定的物质的量浓度的溶液时还是用烧杯吗？（不）为什么呢？（板书）物质的量浓度=溶质的物质的量/溶液的体积（解释）体积不能叠加，即使知道了溶质的体积，怎么才能计算中溶剂的体积呢，没有办法计算，那么是不是能引入一种新的仪器能够固定溶液的体积呢？

三、容量瓶的引入和介绍（仪器设计）

（A）（B）（D）（C）

以上的四种仪器你认为哪一种最合适呢？（讨论）（D）因为“脖子”细而长，提高精确性。（板书）

三、配制一定的物质的量浓度的溶液

1、仪器：容量瓶

(1)固定的体积，且只有定值(50ml，100ml，250ml、500ml)(2)温度(20℃)(说明在这个温度下使用是最佳的)(3)只有一根刻度线(说明只能配制固定体积的溶液，不能配制99ml之类的。可能不同的瓶子刻度线有高低，那是生产批次的不同罢了。)(4)有一个塞子，且用绳子钓着，说明每个都有自己的原配(每次用前要检漏)[演示检漏过程]

四、实验过程的讲解及演示(板书)

2、步骤

例1：配制0.1mol/l 250ml的Na2CO3溶液

(1)计算：m(Na2CO3)=CVM=0.1*0.25*106=2.65g(2)称量(称取或量取)：(固体用天平称取，液体用量筒量取。用天平时要用称量纸，不用砝码，只用游码，药品取完瓶盖要及时盖紧。)(3)溶解：(小烧杯中溶解，加水30、40ml差不多，玻璃棒搅拌，溶解度小的就再加)(4)转移：玻棒引流

(5)洗涤(2-3次)：洗涤液移入容量瓶

(6)定容：a、直接注入蒸馏水至刻度线下2-3cm

b、改用胶头滴管加至刻度

盖盖子定容结束

(7)摇匀：(手托肚子，手心顶塞子，托住脖子，来回晃)凹液面最低处与刻

3例2：配制1mol/l250ml的盐酸溶液(用ρ=1.19 g/cm,36.5%的浓度相切 盐酸来配)原理：溶质的物质的量不变

n(浓溶液中溶质)=n’(稀溶液中溶质)c(浓)V(浓)=c’(稀)V’(稀)c(浓)=1000ρa%/M=1000*1.19*36.5%/36.5=11.9 mol/l 11.9* V(浓)=1*0.25

V(浓)=21.0ml 用量筒量取21.0 ml的浓盐酸溶液，后面的步骤和固体溶质配制是一样的。(强调稀释公式，具体的运用和计算下节课再讲)

五、实验过程的强调

本实验是高中要求的实验内容，会考的内容，每个细节都要注意，带领学生回忆刚刚的实验过程，自己总结注意点。

六、作业布置 书上的课后练习

标准溶液的浓度 篇6

电解质溶液中微粒浓度大小比较在各类考试中均是较重要的题型，常以选择或填空的形式出现，注重考查学生思维的灵活性和深刻性。常见为一种电解质溶液中或两种电解质溶液混合后，各种微粒浓度关系的判断。

解此类题的要领是掌握“两个平衡、两个原理”;即弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和电解质溶液中的电荷守恒与物料守恒原理。

二、常见题型归类例析

1.一种电解质溶液中微粒浓度关系的比较

（1）弱酸溶液。

解题时应抓住弱酸的电离平衡，多元弱酸以第一步电离为主，以后电离程度逐渐减弱。

例1在0.1 mol·L-1的H2S溶液中，下列微粒浓度关系正确的是（）。

A.c（H+）=c（HS-）+c（S2-）+c（OH-）

B.c（H+）=c（HS-）+2c（S2-）+c（OH-）

C.c（H+）>c（HS-）>c（S2-）>c（OH-）

D.c（H+）+c（HS-）+c（S2-）=0.1 mol·L-1

解析在H2S溶液中存在下列平衡：

H2SHS-+H+

HS-H++S2-

H2OH++OH-

故有

c（H+）>c（HS-）>c（S2-）>c（OH-），即C正确;再依电荷守恒可知B也正确;而依硫原子守恒（物料守恒）有：c（H2S）+

c（HS-）+c（S2-）=0.1 mol·L-1，故D错，选B、C。

（2）弱碱溶液。

解题时应抓住弱碱的电离平衡即可。

例2用水稀释0.1 mol·L-1的氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是（）。

A.c（OH-）/c（NH3·H2O）

B.c（NH3·H2O）/c（OH-）

C.c（H+）和c（OH-）的乘积

D.OH-的物质的量

解析氨水的主要成分为NH3·H2O，存在电离平衡：

NH3·H2ONH+4+OH-

当加水稀释时，有以下特点：

①c（NH3·H2O）变小;

②NH3·H2O的电离度变大，c（OH-）变小，但c（NH3·H2O）变小的程度比c（OH-）变小的程度更大（因NH3·H2O电离度增大所致）;

③OH-的个数增加;

④水的离子积不变。

故答案为B。

（3）强酸弱碱盐溶液。

解题时应抓住弱碱阳离子的水解平衡，还应明确：发生水解的阳离子只是一少部分，即水解是微弱的。

例3在NH4Cl溶液中，下列关系正确的是（）。

A.c（Cl-）>c（NH+4）>c（H+）>c（OH-）

B.c（NH+4）>c（Cl-）>c（H+）>c（OH-）

C.c（Cl-）=c（NH+4）>c（H+）>c（OH-）

D.c（Cl-）=c（NH+4）>c（H+）=c（OH-）

解析NH4Cl完全电离：

NH4ClNH+4+Cl-

又有少部分NH+4水解：

NH+4+H2ONH3·H2O+H+

故溶液显酸性，即有：

c（Cl-）>c（NH+4）>c（H+）>c（OH-），

选项A正确。

（4）强碱弱酸盐溶液。

解题时应抓住弱酸根离子的水解，多元弱酸的酸根离子水解以第一级水解为主，以后逐渐减弱，但每步均产生H+。

例4在0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中，下列关系正确的是（）。

A.c（Na+）=2c（CO2-3）

B.c（OH-）=2c（H+）

C.c（HCO-3）>c（H2CO3）

D.c（Na+）<c（CO2-3）+c（HCO-3）

解析在Na2CO3溶液中，存在着：

Na2CO32Na++CO2-3

CO2-3+H2OHCO-3+OH-

HCO-3+H2OH2CO3+OH-

H2OH++OH-

由于CO2-3的水解，使得：c（Na+）>2c（CO2-3）;两步水解过程中均产生OH-，故溶液显碱性，即c（H+）极小，故有：c（OH-）c（H+），这样有：c（Na+）>c（CO2-3）>c（OH-）>c（HCO-3）>c（H2CO3）>c（H+），即C正确;

再依物料守恒有：

c（Na+）=2[c（CO2-3）+

c（HCO-3）+c（H2CO3）]

故D错，即本题答案为C。

2.两种电解质溶液混合后，各种微粒浓度关系的比较

解题时应抓住两溶液混合后生成盐的水解情况，若混合后弱电解质有剩余，则还应讨论弱电解质的电离情况。必要时还需比较盐的水解及弱电解质的电离程度的相对大小。

下面仅以一元酸、碱及其盐为例分类解析。

（1）强酸与弱碱溶液混合

例5将pH=3的盐酸溶液和pH=11的氨水等体积混合后，溶液离子浓度关系正确的是（）。

A.c（NH+4）>c（Cl-）>c（H+）>c（OH-）

B.c（NH+4）>c（Cl-）>c（OH-）>c（H+）

nlc202309020155

C.c（Cl-）>c（NH+4）>c（H+）>c（OH-）

D.c（Cl-）>c（NH+4）>c（OH-）>c（H+）

解析pH=3，c（HCl）=1×10-3mol·L-1，在pH=11的氨水中c（OH-）=1×10-3mol·L-1，而c（NH3·H2O）1×10-3mol·L-1，即远大于盐酸的浓度。故二者等体积混合后，氨水过量，混合液中存在着：

①NH+4+H2ONH3+H+

②NH3·H2O（过量部分）NH+4+OH-

因②式NH3·H2O的电离程度大于

①式NH+4的水解程度，故有c（NH+4）>c（Cl-）;又由于氨水过量，使溶液显碱性，即有c（OH-）>c（H+）;而氨水为弱电解质，故电离出的c（OH-）一定小于c（Cl-），因此有：c（NH+4）>c（Cl-）>

c（OH-）>c（H+），即选B。

（2）强碱与弱酸溶液混合

例6等体积、等浓度的MOH强碱溶液与HA弱酸溶液混合后，溶液中有关离子浓度应满足的关系为（）。

A.c（M+）>c（OH-）>c（A-）>c（H+）

B.c（M+）>c（A-）>c（H+）>c（OH-）

C.c（M+）>c（A-）>c（OH-）>c（H+）

D.c（M+）+c（H+）=c（A-）+c（OH-）

解析由题意知，强碱MOH与弱酸HA恰好完全反应，生成强碱弱酸盐MA，溶液中存在着下列关系：

MAM++A-

A-+H2OHA+OH-

由于A-水解，故使c（M+）>c（A-），溶液显碱性，即有c（OH-）>c（H+）;又因为水解的只是一少部分A-，故c（A-）>c（OH-），因此有c（M+）>c（A-）>c（OH-）>c（H+）;再依电荷守恒可知D也正确。即答案为C、D。

（3）强酸与强碱弱酸盐溶液混合

例7将0.1 mol·L-1的醋酸钠溶液20 mL与0.1 mol·L-1盐酸10 mL混合后，溶液显酸性，则溶液中有关微粒的浓度关系正确的是（）。

A.c（CH3COO-）>c（Cl-）>c（H+）>c（CH3COOH）

B.c（CH3COO-）>c（Cl-）>c（CH3COOH）>c（H+）

C.c（CH3COO-）=c（Cl-）>c（H+）>c（CH3COOH）

D.c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO-）+c（Cl-）+c（OH-）

解析由题中条件可知，混合后所得溶液为等浓度的CH3COONa、CH3COOH、NaCl的混合溶液，存在着：CH3COONa、CH3COOH、NaCl的混合溶液，存在着：

CH3COOHCH3COO-+H+

CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-

两平衡中，CH3COOH的电离占主要地位，故溶液显酸性，因此有：c（Na+）>c（CH3COO-）>c（Cl-）>c（CH3COOH）>c（H+）>c（OH-），即B正确;再依电荷守恒知D也正确，故答案为B、D。

（4）强碱与强酸弱碱盐溶液混。

例80.1 mol·L-1的NaOH溶液和0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液等体积混合后，离子浓度关系正确的是（）。

A.c（Na+）>c（Cl-）>c（OH-）>c（H+）

B.c（Na+）=c（Cl-）>c（OH-）>c（H+）

C.c（Na+）=c（Cl-）>c（H+）>c（OH-）

D.c（Cl-）>c（Na+）>c（OH-）>c（H+）

解析由题中条件知，混合后得到等浓度的NaCl和NH3·H2O溶液，溶液中存在着：

NaClNa++Cl-

NH3·H2ONH+4+OH-

H2OH++OH-

由上述三式可知：c（Na+）=c（Cl-），c（OH-）>c（H+），由于NH3·H2O电离程度较小，故有

c（Na+）=c（Cl-）>c（OH-）>c（H+），故选B。

（收稿日期：2015-08-12）

溶液中离子浓度大小比较 篇7

电解质溶液中离子浓度大小比较问题, 是高考的“热点”之一。高考化学试卷年年涉及这种题型。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。掌握此类题有三个思维基点:电离、水解和守恒。

一、电离平衡理论和水解平衡理论

1.电离理论:

⑴弱电解质的电离是微弱的, 电离消耗的电解质及产生的微粒都是少量的, 同时注意考虑水的电离的存在;例如NH3·H2O溶液中c (NH3·H2O) >c (OH-) >c (NH4+) >c (H+) 。

⑵多元弱酸的电离是分步的, 主要以第一步电离为主;例如H2S溶液中微粒浓度关系为:c (H2S) >c (H+) >c (HS-) >c (OH-)

2.水解理论:

⑴弱酸的阴离子和弱碱的阳离子因水解而损耗;如NaHCO3溶液中有:c (Na+) >c (HCO3-) 。

⑵弱酸的阴离子和弱碱的阳离子的水解是微量的 (双水解除外) , 因此水解生成的弱电解质及产生H+的 (或OH-) 也是微量, 但由于水的电离平衡和盐类水解平衡的存在, 所以水解后的酸性溶液中c (H+) (或碱性溶液中的c (OH-) ) 总是大于水解产生的弱电解质的浓度;例如 (NH4) 2SO4溶液中c (NH4+) >c (SO42-) >c (H+) >c (NH3·H2O) >c (OH-) 。

⑶多元弱酸的酸根离子的水解是分步进行的, 主要以第一步水解为主。例如Na2CO3溶液中c (CO32-) >c (HCO3-) 。

二、电荷守恒和物料守恒

1.电荷守恒:

电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。如NaHCO3溶液中c (Na+) +c (H+) =c (HCO3-) +2c (CO32-) +c (OH-)

【注意】书写电荷守恒式必须①准确的判断溶液中离子的种类;②弄清离子浓度和电荷浓度的关系。

2.物料守恒:

电解质溶液中由于电离或水解因素, 离子会发生变化变成其它离子或分子等, 但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如NaHCO3溶液中n (Na+) :n (C) =1:1, 推出:c (Na+) =c (HCO3-) +c (CO32-) +c (H2CO3)

3.导出式——质子守恒:

如碳酸钠溶液中由电荷守恒和物料守恒将Na+离子消掉可得:c (OH-) =c (H+) +c (HCO3-) +2c (H2CO3) 。此关系式也可以按下列方法进行分析, 由于指定溶液中氢原子的物质的量为定值, 所以无论溶液中结合氢离子还是失去氢离子, 但氢原子总数始终为定值, 也就是说结合的氢离子的量和失去氢离子的量相等。可以用图示分析如下:

由得失氢离子守恒可得:c (OH-) =c (H+) +c (HCO3-) +2c (H2CO3) 。

又如醋酸钠溶液中

电荷守恒:c (Na+) =c (CH3OO-) +c (CH3COOH)

物料守恒: c (Na+) +c (Na+) =c (CH3OO-) +c (OH-)

将钠离子消掉可得质子守恒:c (OH-) =c (H+) +c (CH3COOH) 。

【专题突破】

【例1】在Na2S溶液中下列关系不正确的是

A.c (Na+) =2c (HS-) +2c (S2-) +c (H2S)

B.c (Na+) +c (H+) =c (OH-) +c (HS-) +2c (S2-)

C.c (Na+) >c (S2-) >c (OH-) >c (HS-)

D.c (OH-) =c (HS-) +c (H+) +c (H2S)

分析:电荷守恒:c (Na+) +c (H+) =c (OH-) +c (HS-) +2c (S2-) ;

物料守恒:c (Na+) =2c (HS-) +2c (S2-) +2c (H2S) ;

质子守恒:c (OH-) =c (HS-) +c (H+) +2c (H2S) , 选A D

【例2】用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液, 已知其中C (CH3COO-) >C (Na+) , 对该混合溶液的下列判断正确的是 ( )

A.C (H+) >C (OH-)

B.C (CH3COOH) +C (CH3COO-) =0.2 mol/L

C.C (CH3COOH) >C (CH3COO-)

D.C (CH3COO-) +C (OH-) =0.2 mol/L

分析:CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中, CH3COOH的电离和CH3COONa的水解因素同时存在。已知C (CH3COO-) >C (Na+) , 根据电荷守恒C (CH3COO-) +C (OH-) =C (Na+) +C (H+) , 可得出C (OH-)

【例3】物质的量浓度相同的下列溶液中, NH4+浓度最大的是 ( )

A.NH4Cl B.NH4HSO4

碳酸钠溶液中粒子浓度大小的认识 篇8

关键词：碳酸钠溶液,粒子浓度,认识

电解质溶液中粒子浓度大小的比较是中学化学教学的重点和难点之一, 也是高考常考的内容之一。涉及的知识点主要包括弱电解质的电离及盐类的水解等知识。从学生的答卷不难看出, 主要存在的问题是学生没有掌握做题的方法、没有理解透溶液中的三个守恒关系等, 为此笔者以碳酸钠溶液为例, 就此类题的解法做一简要介绍, 希望学生能从对碳酸钠溶液中粒子浓度大小的认识掌握电解质溶液中粒子浓度大小问题。不当之处, 求同行指正。

一、电解质溶液中粒子浓度比较的基本方法

1. 确定溶液中的溶质:如碳酸钠溶液中的溶质为碳酸钠。

2. 确定电解质溶液中所有的变化, 在电解质溶液中, 不论定性还是定量比较, 都要弄清溶液中发生的变化, 如碳酸钠溶液中的变化如下:

3. 确定溶液中离子的主次:一般来说, 溶质电离出的离子是主要的, 即Na+和CO32-离子是主要的, 且 (不水解离子) > (水解离子) , 其他离子是次要的, 同时 (显性离子) > (二级水解离子) > (水电离出的另一离子) , 即c (OH-) >c (HCO3-) >c (H+) , 故Na2CO3溶液中所存在的离子浓度由大到小的排列顺序是:

二、电解质溶液中的三个守恒的理解

电解质溶液中的三个守恒在各类考题中出现的频率非常高, 但因理解不到位而很容易出现错误, 现简述如下:

1. 物料守恒规律:

就电解质溶液而言, 物料守恒是指电解质发生变化 (反应或电离) 前某元素的原子 (或离子) 的物质的量等于电解质变化后溶液中所有含该元素的原子 (或离子) 的物质的量之和。即加入的溶质组成中存在的某些元素之间的特定比例关系, 由于水溶液中一定存在水的H、O元素, 所以物料守恒中的等式一定是非H、O元素的关系。

实质上, 物料守恒属于原子个数守恒和质量守恒, 是针对溶质写出的式子, 写这个等式要注意, 把所有含这种元素的粒子都要考虑在内, 可以是离子, 也可以是分子。如碳酸钠溶液中c (Na+) Na2CO3电离=2c (CO32-) Na2CO3电离

2. 质子守恒规律:

就是指电解质溶液中的粒子电离出氢离子 (H+) 的总数等于粒子接受的氢离子总数再加上游离的氢离子数。广义上来说, 无论溶液中结合氢离子还是失去氢离子, 但氢原子总数始终为定值, 也就是说结合的氢离子的量和失去氢离子的量相等。狭义上来说, 可以理解为溶液中溶剂水电离出的H+和OH-的量相等。实质上是由溶剂写出的式子, 即

质子守恒关系式也可以从电荷守恒与物料守恒中推导得到。如

物料守恒式:c (Na+) =2[c (CO32-) +c (HCO3-) +c (H2CO3) ]

电荷守恒式:c (Na+) +c (H+) =c (HCO3-) +2c (CO32-) +c (OH-)

将物料守恒式中的c (Na+) 代入电荷守恒式中即可得到质子守恒式:

3. 电荷守恒:

电解质溶液中, 不论存在多少种离子, 溶液总是呈电中性的, 即阴离子所带负电荷的总数一定等于阳离子所带正电荷总数, 这就是所谓的电荷守恒规律。

实质上是由溶液写出的式子。如在碳酸钠溶液中存在Na+、H+、OH-、CO32-、HCO3-, 则必然有如下关系:

写这个等式要注意两点: (1) 要判断准确溶液中存在的所有离子, 不能漏掉; (2) 注意离子自身带的电荷数目。

盐溶液中离子浓度比较 篇9

首先,明确解题思路,找离子,方法是写出所有的电离方程式和水解的离子方程式。学生要勤动笔,养成认真、细致、严谨的解题习惯,在形成正确解题思路的基础上学会常规分析方法。

其次,明确是单一溶液还是混合溶液。下面对两种溶液分别进行分析。

(一)单一溶液,如Na2CO3溶液中,物料守恒式。电解质溶液中由于电离或水解,离子会变成其他离子或分子等,但离子或分子中某特定元素的原子总数是不会改变的。看化学式,即Na和C的浓度比是,2:1写出所有的方程式,把含C的粒子找全,就可列出正确的守恒式,即电荷守恒式, 电荷守恒式阳离子所带的正电荷等于阴离子所带的负电荷。需要注意的是不是阴阳离子的量相等,即Na2CO3溶液中而不是质子守恒式,由水电离出的C(H+)水=C(OH-)水,得质子守恒关系为但学生在初学阶段很难理解。可通过电荷守恒和物料守恒推导,把盐对应的离子约掉,得到C(OH-)和C(H+)的一个关系式,这样学生会觉得好理解。三个守恒完了,还有一个离子浓度大小比较。首先明确水解是微弱的,盐的离子要排在前边,如在Na2CO3溶液中:c(Na+)>C(CO32-),再有弱酸根离子的水解是分步进行的,其主要是第一步水解

(二 )混合溶液离子浓度比较:首先判断两溶质能否反应,从而确定溶液中溶质的成分。比较典型的是酸碱混合,其中又以强酸与弱碱或弱酸与强碱的混合最常见。以CH3COOH与Na OH的反应为例,由于CH3COOH与Na OH反应生成了CH3COONa,溶质的成分有三种,CH3COONa;CH3COONa与Na OH;CH3COONa与CH3COOH,无论是哪种成分,写出所有的电离方程式和水解的离子方程式,溶液中都是只有四种离子,即:c(Na+),c(CH3COO-),c(OH-),c(H),都会有电荷守恒式,即c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),在此基础上如果已知溶液的酸碱性,即c(OH-),c(H+)的关系,就可以判断出另外两种离子浓度的关系。常见的题型有四种:

1.酸碱恰好完全反应

例1:100m·L0.1mol·L-1CH3COOH与100m L0.1mol·L-1NaOH溶液混合,所得溶液中( )

A、c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)

B、c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)

C、c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)

D、c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)解析:由于CH3COOH与NaOH物质的量相等, 恰好完全反应得到CH3COONa溶液,强碱弱酸盐pH>7,即c(OH-)>c(H+),由电荷守恒所以,此题选择A.

2.酸碱反应后pH=7

例2.常温下,将CH3COOH与Na OH溶液混合,所得溶液p H=7,则此溶液中( )

A.c(Na+)<c(CH3COO-)

B.c(Na+)>c(CH3COO-)

C.c(CH3COO-)=C(Na+)

D.无法确定c(CH3COO-)与C(Na+)的关系

解析:由电荷守恒:因p H=7,故C(H+)=C(OH-),所以有C(Na+)=c(CH3COO-),有时也可判断CH3COOH与Na OH物质的量的关系,可先假设恰好完全反应,生成的CH3COONa为强碱弱酸盐,溶液呈碱性 ,而现在p H=7,故溶质的成分为CH3COONa与CH3COOH的混合物 ,即n(CH3COOH)>n(Na OH),此题选择C。

3.酸碱反应后得到等浓度CH3COOH与CH3COONa的混合物

例3.将0.2mol·L-1CH3COOH溶液和0.1mol·L-1的Na OH溶液等体积混合后,溶液显酸性,下列关系式中正确的是( )

A.C(CH3COOH)>c(CH3COO-)

B.C(Na+)>c(CH3COO-)

C.C(CH3COO-)-c(CH3COOH)=C(OH-)

D.C(CH3COOH)+Cc(CH3COO-)=0.1mol·L-1

解析:将CH3COOH溶液和Na OH溶液等体积混合后,由于混合后溶液呈酸性, 说明CH3COONa水解程度小于CH3COOH的电离程度,故C(CH3COOH)>c(CH3COO-),A错。由上述分析知c(CH3COO-)>0.05mol·L-1,而C(Na+)=0.05mol·L-1,B错;根据C元素守恒即物料守恒可得故D正确;根据电荷守恒:故C错,综上此题选择D。

4.pH值相加和等于14的酸碱等体积混合

例4:p H=3的CH3COOH与p H =11的Na OH溶液等体 积混合,此溶液中()

A.c(Na+)<c(CH3COO-)

B.c(Na+)>c(CH3COO-)

C.c(CH3COO-)=C(Na+)

D.无法确定c(CH3COO-)与C(Na+)的关系

利用旋光性测量溶液浓度 篇10

1 旋光性及其检测溶液浓度的原理

当普通光通过一个偏振片时,一部分光被吸收,只有振动方向与偏振片透光轴平行的光才能通过。这种只在一个平面上振动的光称为平面偏振光。

当平面偏振光通过手性化合物溶液后,具有光学活性的有机手性化合物能使平面偏振光的振动面旋转一定角度,这一性质就叫做旋光性,具有旋光性的物质则称为旋光性物质(如葡萄糖、果糖、乳糖等)。

旋光溶液的浓度与旋转角度有如下关系:

如图1所示,本实验系统中激光器采用He-Ne激光器,两个偏振片一个做起偏器,另一个做检偏器,起偏器始终处于固定状态,检偏器由步进电机带动可自由转动。放入旋光溶液前,由PC机控制步进电机转动以使起偏器和检偏器透光轴平行。然后,放入具有旋光性的待测溶液,线偏振光经过待测溶液后,振动面旋转一个角度α,这样,检偏器透过的光强不再是最大光强,这时,PC机找最大光强程序控制步进电机转动寻找到最大光强,得到转动的角度α,从而通过式(1)计算得到溶液浓度。

2 信号的采集和处理

光信号经过光学系统后,带上了溶液浓度信息,但要实现信息的处理与最终显示,必须把光信号转换成电信号,这部分由光电接收与转换电路来实现。在没有信号光照的情况下,由于有背景光的存在,光敏二极管也会有光电流产生,系统采用对称电路来滤除噪声,,如图2所示。

除了背景噪声外,还有运放噪声的存在。实验中采用供集成运放TL084的±12V电源,供2CU80B型硅光电二极管的+12V电源,这三个电源对地都接上大电容,可滤除50Hz交流干扰,在差动运放输出端对地接上一个合适电容,使测试结果更加准确[3]。

模拟信号采用集成A/D转换器转换成数字信号,供单片机使用。

3 数据通信与程序控制

要实现整个检测过程的自动化,程序设计起决定作用。检测系统软件包括PC机端程序和单片机端程序,它们之间采用串行通信的方式进行数据交换。单片机从A/D转换器处得到电压信号,传送给PC机,PC机向单片机发送校准指令,单片机根据指令内容控制步进电机进行相应度数转动,然后将转动结果(当前电压)反馈给PC机,最终寻找到最大电压,此时起偏器与检偏器透光轴平行(未放溶液前)或者检偏器透光轴与经过旋光溶液的偏振光振动方向一致(放入旋光溶液后)。

单片机使用汇编语言编程,采用n断方式与PC机进行串行通信。由于要实现程序自动调节寻找最大电压,PC机需不断向单片机发送不同转动度数的校准指令,控制命令由PC机校准算法自动发送,单片机接收后执行并反馈执行结果,PC机又根据反馈结果发送下一条指令。单片机除了要有执行控制命令对应的功能段外,还需要供功能段调用的A/D转换子程序、步进电机驱动程序以及串行n中断子程序[2]。

PC机端使用VB编程,主要完成用户界面窗口设计、串行通信控件设置和寻找最大电压[4]。

VB设置了一个寻找最大光强子程序,总共校准15次,精度在0.125°。图3为寻找最大光强子程序流程图。

最大电压值、本次采集电压值和旋转角度分别保存在Datamax、Voltage和α中。从开始到结束,每执行一步,α则加上(正转)或减去(反转)相应的度数。以上15个转动步进电机子程序的运行条件都为Datamax>Voltage,若不满足,将Voltage值赋予Datamax,程序从开始处重新开始运行该子程序,直到子程序运行结束。将执行完子程序得到的转动角度值α取绝对值与已知的比旋光率和溶液长度通过计算机程序计算,得到此旋光溶液浓度,计算结果显示在用户界面上。

4 实验结果

通过偏振光自动检测溶液浓度系统,可以简单并且比较精确地测量到待测溶液的浓度。应用此系统,测量葡萄糖水溶液,在20℃环境下,查得旋光率为53,取测定管长度2.24dm,根据式(1),计算机画出理论曲线。测得6组自配葡萄糖溶液的浓度,每组溶液测量3次,取浓度平均值为最后的结果,浓度测量结果如表1所示。

实验检测结果与分析如图4所示。

图中直线为理论曲线,直线上的点为6组溶液的测量结果,由于是根据旋转角度计算出来的浓度,显然点均在这条直线上。但是,测量结果明显存在误差,以第四组溶液为例,溶液的配置浓度为22g/100ml,对应旋转角度26.1184°,而测量结果为22.95g/100ml,对应旋转角度27.2462°,浓度相对误差4.32%,而实际上,我们需要的结果是旋转角度27.2462°对应22g/100ml的浓度,所以需要对系统做误差修正,图中偏离直线的点为22g/100ml的修正点,修正后的曲线应该是大量多次测量不同浓度溶液后得到的修正点的连线。

5 结束语

旋光性测量溶液系统使用了光电探测器和信号处理电路,将光强信号量化为可供单片机识别的数字信号,并通过计算机和单片机的配合完成了寻找最大光强的关键任务,最后通过计算机程序将浓度的计算结果显示在用户界面上。在实验中发现还有一些问题需要作进一步处理:

(1)激光器的输出光强不是恒定不变的,这会对测量结果造成影响。

(2)寻找最大电压的程序只精确到旋转角度0.125°,这也是产生误差的原因。

(3)待测溶液应该选取更为精确的成品溶液,或者采用去离子水溶剂来配。

(4)需要通过大量实验测量的结果给本系统做一条误差修正曲线。

摘要：提出了利用手性化合物的旋光性检测溶液浓度。通过硬件电路进行信号处理,软件部分实现自动化操作,溶液浓度的测量结果反应在用户界面上。友好的用户界面,直观的结果显示,实验结果符合理论分析。

关键词：偏振光,旋光性,旋光度,浓度检测,自动控制

参考文献

[1]江福椿,朱昌平,等.气体浓度检测技术的现状和应用[J].河海大学常州分校学报,2004,(1):23-26

[2]周志光,刘定良.单片机技术与应用[M].长沙:中南大学出版社,2005.

[3]邹逢兴.计算机硬件技术基础[M].北京:高等教育出版社.2005.9

标准溶液的浓度 篇11

关键词：高中化学 溶液中离子浓度大小比较 教学反思

一、“溶液中离子浓度大小比较”的教学设计

1.赏题

在教学“溶液中离子浓度大小比较”时，笔者会先问学生：“你知道在高考中这个知识点怎么考吗？2011年的江苏高考化学卷被评为‘优秀试卷，题目经典，具有参考价值。接下来，我们一同欣赏2011年江苏省高考化学卷第14题，并分析命题的情境和考查形式。”

例1.（2011年江苏省高考化学卷第14题）下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是（ ）

A.在0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中：c（Na+）>c（HCO3-）>c（CO3）>c（H2CO3）

B.在0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中：c（OH-）-c（H+）=c（HCO3-）+2c（H2CO3）

C.向0.2 mol·L-1NaHCO3溶液中加入等体积0.1 mol·L-1NaOH溶液：

c（CO3）> c（HCO3-）> c（OH-）>c（H+）

D.常温下，CH3COONa和CH3COOH混合溶液[pH=7， c（Na+）=0.1 mol·L-1]：c（Na+）=c（CH3COO-）>c（CH3COOH）>c（H+）=c（OH-）

出示案例后，笔者说：“近几年的高考题，虽然这个知识点只占4分，但得分率很低。我们这一节课就是要明确‘电解质溶液的分类和‘离子浓度大小比较的题型，学会分析题型，用正确理论来思考，用正确的方法来解题。”

设计意图：近几年江苏省高考题中“离子浓度大小比较”的重现率为100%。通过赏析高考试题，笔者让学生明白了高考是如何考查这一知识点的。

2.观题

赏题环节结束后，笔者说：“我们刚才分析了命题的情境主要分两类：单一溶液和混合溶液。分清所给溶液的组成特征是解答这类题型的第一步。”

例2.认真观察，对比下列9组命题情境：

①在0.1mol·L-1的NH3·H2O溶液中；

②在0.1mol·L-1CH3COOH溶液中；

③在0.1mol·L-1 NH4Cl溶液中；

④在0.1mol·L-1 Na2CO3溶液中；

⑤在0.1mol·L-1 NaHCO3溶液中；

⑥浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合；

⑦0.1mol·L-1 CH3COOK與0.1 mol·L-1盐酸等体积混合；

⑧0.1molCO2通入到1L0.1mol·L-1 NaOH溶液中；

⑨pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合。

出示案例后，笔者要求学生从溶液的分类这一角度出发，给题中的溶液分类，并将序号填入括号内。

溶液的分类

设计意图：分析命题的情境是解答“离子浓度大小比较”最关键的一步，只有清楚分析是弱电解质还是盐溶液，混合以后究竟是什么溶质，才能解答此类问题。

3.析题

在观题环节后，笔者说：“我们知道题中所给的溶液是什么类型之后，就要关注题目考查的形式，是等式，还是不等式。最后，我们再结合所学的理论进行梳理。”

首先，熟悉两大理论，构建思维基点。第一，电离理论：弱电解质的电离程度小；第二，水解理论：离子的水解程度小。

其次，把握两种守恒，明确等量关系。第一，电荷守恒：正电荷总浓度等于负电荷总浓度；第二，物料守恒。电解质溶液中某些原子（团）间存在一定的比例关系。

第三，辨析等式和不等式两种形式，理清解题策略。

最后，熟记两对矛盾，分清主次。如等物质的量浓度的双组分混合溶液中常见的两个矛盾：

NH3·H2O（主） CH3COOH （主）

NH4Cl （次） CH3COONa（次）

（碱性） （酸性）

设计意图：理论知识不能只讲不练，只有结合具体的Na2CO3和NaHCO3溶液把两大理论、两种守恒讲解清楚，才能引导学生触类旁通。

4.命题

析题环节结束后，笔者对学生说：“你们能利用案例一中的9组命题情境，给同桌出一道‘比较离子浓度大小的题目吗？”然后让学生自主活动，有学生设计了这样一道题目：下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是（ ）。

A.在0.1mol·L-1 Na2CO3溶液中：c（H+）+ c（H2CO3）= c（OH-）+ c（CO3）

B.pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合：

c（Na+）>c（CH3COO-） >c（H+） >c（OH-）

C.浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合：

2c（H+）+ c（CH3COOH）= c（OH-） +c（CH3COO- ）

D.在0.1mol·L-1 NH4Cl溶液中：c（Cl-）>c（NH4）>c（NH3·H2O） >c（H+） >c（OH-）

设计意图：这一环节让学生体验了自主命题，是一种体验式学习。在体验过程中，学生自主学习，大胆设置问题，提升了学生的综合能力。

二、“溶液中离子浓度大小比较”的教学反思

1.以点带面，一图串知

本节课打破了传统的复习课教学理念，设计新颖，四个活动内容环环相扣、推进流畅，通过一张动态的滴定关系图可以有效呈现单一溶液、混合溶液中各种守恒关系和大小关系。在以往的习题中也出现过类似的滴定曲线图分析离子浓度的大小关系，但是未能把其中所有的关系归纳到位。然而，在高三复习中，恰恰需要这种能够把知识点和问题点穿到一块的主线，通过主线引领教师的教学，以点带面，强化知识之间的联系，同时培养学生的纵向思维。

2.“体验命题”的大胆尝试

在高三复习过程中，教师要更新观念，从“精讲多练”向“精讲精练”方向转变， 继而走向“少讲多学”，教师要相信学生有能力进行自主命题。在自主命题的过程中，学生可以采用自主学习、合作学习等多种学习方式，不断地积累经验，提升自己。教师为了不教，所以在复习备考中，一定要多创造条件，让学生体验命题，让学生在感知、感受和感悟中不断成长、进步，进而提高化学学习效率。

参考文献：

[1]马文礼.对“离子浓度大小比较”动态开放性试题的教学探析[J].绵阳师范学院学报，2015，（11）.

[2]王芬.电解质溶液中离子浓度大小比较的方法[J].学周刊，2016，（19）.

标准溶液的浓度 篇12

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

分析天平 (TG 328A, 上海精密) ;恒温水浴 (HH.S21-4, 上海博讯) ;垂熔玻璃漏斗 (G 4规格, 河北虹宇) ;烘箱 (GZX-9146MBE, 上海博讯) ;酸式滴定管 (白色、棕色, 50mL) 。

KMnO4 (固体, 分析纯) ;c (Na2S2O3) =0.1025mol/L的溶液;2mol/LH2SO4;0.5%淀粉溶液;10%KI溶液;Na2C2O4 (固体, 基准物) 。

1.2 高锰酸钾溶液的配制

称取稍小于计算用量的KMnO4 (如称取2.80g) 于1000mL大烧杯中[2], 加水1000mL, 盖上表面皿, 加热至沸并保持微沸状态15min以上, 冷却后于室温下加塞静置2～3d, 然后用垂熔玻璃漏斗过滤, 滤液贮于清洁带塞的棕色瓶中密封保存。这样标定后得到的浓度大约为0.1042mol/L, 与设定浓度0.10mol/L相当, 恰好能满足实际应用的需要。

1.3 间接碘量法

1.3.1 标定原理

由于I-是中等强度的还原剂, 许多标准电位高于+0.54V的氧化剂能被I-还原。所以在酸性溶液中, KMnO4可以和KI发生氧化还原反应而析出I2, 反应式为:

析出的I2再用Na2S2O3标准溶液滴定, 反应式为:

标定时加入KMnO4溶液的体积必须一定, 而KI应加过量, 比理论值大2～3倍。最后通过消耗Na2S2O3标准溶液的体积来计算出KMnO4溶液的准确浓度。

1.3.2 标定方法

用移液管准确移取25mL待标定的KMnO4溶液于250mL碘量瓶中, 加2mol/LH2SO4溶液25mL, 再加入10%KI溶液10mL, 然后用已知浓度的Na2S2O3标准溶液滴定到淡黄色, 加0.5%的淀粉溶液3mL, 用Na2S2O3溶液继续滴定至蓝色恰好消失为止。平行标定8次, 同时做空白试验。

另外, 采用同样的方法, 可以用已知浓度的KMnO4标准溶液对Na2S2O3溶液进行标定, 原理同上。

1.3.3 KMnO4、Na2S2O3溶液浓度的计算

从标定原理中的反应式看出:I-在 (1) 式中被氧化, 在 (2) 式中又被还原, 结果并未发生变化。实际上, 总反应相当于KMnO4氧化了Na2S2O3。在 (1) 反应中, 2molKMnO4氧化产生5molI2, 而在 (2) 反应中, 1molI2和2molNa2S2O3反应。由此可知, KMnO4与Na2S2O3是按2∶10 (即1∶5) 的量比进行反应的。因此, KMnO4溶液浓度的计算式为:

式中:c (1/5KMnO4) 为KMnO4标准溶液的浓度, mol/L;V1为移取KMnO4溶液的体积, mL;c (Na2S2O3) 为Na2S2O3标准溶液的浓度, mol/L;V2为消耗Na2S2O3溶液的体积, mL;V0为空白试验消耗Na2S2O3溶液的体积, mL。

同样, 如果用KMnO4标准溶液来标定Na2S2O3溶液的浓度, 计算式如下:

式中:c (1/5KMnO4) 为KMnO4标准溶液的浓度, mol/L;V1为消耗KMnO4溶液的体积, mL;V0为空白试验消耗KMnO4溶液的体积, mL;c (Na2S2O3) 为Na2S2O3标准溶液的浓度, mol/L;V2为移取Na2S2O3溶液的体积, mL。

重复标定8次, 取算术平均值为标定的结果, 任意两次标定计算值之差应不超过0.0005mol/L。

1.3.4 应注意的问题

1) 淀粉溶液应取直链可溶性淀粉, 在使用前配制, 当滴定接近终点时加入, 以防止较多的I2被淀粉胶粒包裹, 致使终点时蓝色不易消失而影响终点的确定及测定结果的准确度。

2) Na2S2O3标准溶液放置不能太长, 因微生物溶解在水中的CO2和空气中的氧气易使它分解, 标好的溶液应贮存于棕色试剂瓶中。

3) KMnO4与KI反应析出的I2容易挥发, 滴定时溶液温度不能过高, 在室温下进行即可, 并且摇动不要太剧烈, 最好使用碘量瓶滴定。

4) 在酸性溶液中I-容易被空气中的O2氧化, 溶液酸度越高, 氧化速度越快, 故溶液酸度不宜太高滴定开始溶液酸度在为好析出后, 应立即进行滴定, 并且滴定速度可适当快些。

5) KMnO4溶液颜色较深, 液面的弯月面下不易看出, 读数时应以液面的上沿最高线为准。

1.4 草酸钠标定法

1.4.1 KMnO4溶液浓度的计算

准确称取0.15～0.20g (称准至0.0002g) 已在105～110℃烘干至恒重的基准Na2C2O4于250mL的锥形瓶中[3], 加入50mL蒸馏水溶解后, 再加入2mol/L的H2SO4溶液25mL, 加热到75～85℃, 趁热用已配好的0.10mol/L (1/5KMnO4) 的溶液滴定。开始时, 每滴加1滴KMnO4溶液, 就应充分摇动至红紫色褪去, 再滴加第2滴溶液, 待溶液中产生Mn2+后, 适当加快滴定速度, 直至溶液呈粉红色并保持30s不褪色为终点。平行标定8次, 同时做空白试验。反应如下:

式中:m为基准草酸钠的质量, g;V1为滴定消耗高锰酸钾溶液的体积, mL;V0为空白试验消耗高锰酸钾溶液的体积, mL;134.00为草酸钠的摩尔质量, g/mol;c (1/5KMnO4) 为高锰酸钾标准溶液的浓度, mol/L。

1.4.2 应注意的问题

1) 温度:常将溶液加热到75～85℃时趁热滴定, 滴定完毕时, 溶液的温度也不应低于65℃, 否则反应不完全。温度若高于90℃, 会使部分H2C2O4发生分解, 使KMnO4用量减少, 标定结果偏高。

2) 酸度:在开始滴定时, 溶液的酸度约为0.5～1mol/L, 滴定终了时, 酸度约为0.2～0.5mol/L。酸度不足时, 容易生成MnO2·H2O沉淀;酸度过高时, 又会促使H2C2O4分解。

3) 滴定速度:第一滴KMnO4溶液加入后, 由于溶液中没有Mn2+, 反应速度慢, 红色褪去很慢, 必须等滴入的第一滴KMnO4溶液褪色后, 才开始加入第二滴, 保持逐滴加入的速度, 否则滴入的KMnO4来不及与Na2C2O4发生反应, KMnO4就分解了, 从而使结果偏低。随着滴定的进行, 溶液中Mn2+的浓度不断增大, 由于Mn2+的自催化作用, 反应速度越来越快, 红色褪去也就越来越快。

4) 滴定终点:用Na2C2O4标定KMnO4溶液时, 滴定终点不太稳定, 这是由于空气中含有还原性气体及尘埃等杂质, 能使KMnO4缓慢分解, 而使微红色消失, 故经过半分钟不褪色即可认为已到达终点。

2 结果与讨论

1) 用两种标定方法分别标定c (1/5KMnO4) =0.10mol/L的溶液, 标定结果见表1、表2。

由表1、表2看出, 两种标定方法得出的结果取得了较好的一致性。

2) 用F检验法对两种标定结果进行对比, 相关数据见表3。

注:Fa, f1, f2值是在95%置信水平 (a=0.05) 时单侧检验查表得到的。

由表3可见, F

4 结论

从上述分析数据来看, 采用基准Na2C2O4标定法, 整个操作过程比较长, 称取基准试剂要花费一定时间, 滴定前溶液还需要加热, 且滴定速度较慢。而间接碘量法中, 由于KMnO4与KI反应速度快, 操作简便, 条件容易控制, 可大大缩短标定时间。两种标定法的相对误差只有0.0986%, 因此用已知浓度的Na2S2O3标准溶液间接标定KMnO4溶液浓度的方法是完全可行的, 而且比较方便。

参考文献

[1]邢文卫, 陈艾霞.分析化学[M].第二版.北京:化学工业出版社.2006.

[2]GB-T601-2002, 化学试剂标准滴定溶液的制备[S].