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首页 初中化学知识 关于溶液的计算 溶液的酸碱性与pH值 中和反应及在实际中的应用 试题正文
  • 问答题
    利用中和反应可以测定酸或碱溶液中溶质的质量分数．例如，在一定量的待测酸（或
    碱）溶液中逐滴加入已知质量分数的碱（或酸）溶液（标准溶液），直到酸、碱正好完全反应，根据消耗标准碱（或酸）溶液的多少即可求算出待测酸（或碱）溶液的质量分数．
    右图为某次测定过程中，溶液的pH随所滴加的某标准溶液体积的变化而变化的关系图．
    （1）根据图曲线可以判断实验中是向______（填“酸”或“碱”，下同）溶液（待测液）中滴加______溶液（标准液）．
    （2）在这次测定中，为了指示中和反应刚好完全，用酚酞作指示剂，即在待测溶液中先滴入几滴酚酞试液，若看到______，则证明中和反应正好完成．
    （3）如果实验中使用的酸是硫酸，碱是氢氧化钠，且待测液和标准液的密度均以1.0g/mL计．若测定中取用待测液25mL，标准液溶质的质量分数为4.5%，根据图中数据，计算待测液溶质的质量分数．
    魔方格

    本题信息：2006年镇江化学问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “利用中和反应可以测定酸或碱溶液中溶质的质量分数．例如，在一定量的待测酸（或碱）溶液中逐滴加入已知质量分数的碱（或酸）溶液（标准溶液），直到酸、碱正...” 主要考查您对

关于溶液的计算

溶液的酸碱性与pH值

中和反应及在实际中的应用

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溶质质量分数：
1.  概念：溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。

2. 表达式：
溶质质量分数==

3. 含义：溶质质量分数的含义是指每100份质量的溶液中含有溶质的质份为多少。如100g10%的NaCl溶液中含有10gNaCl.。不要误认为是100g水中含有10gNaCl。

应用溶质质量分数公式的注意事项：
①溶质的质量是指形成溶液的那部分溶质，没有进入溶液的溶质不在考虑范围之内。如在20℃时，100g水中最多能溶解36gNaCl，则20gNaCl放入50g 水中溶解后，溶质的质量只能是18g。

②溶液的质量是该溶液中溶解的全部溶质的质量与溶剂的质量之和(可以是一种或几种溶质)。

③计算时质量单位应统一。

④由于溶液的组成是指溶液中各成分在质量方面的关系，因此，对溶液组成的变化来说，某物质的质量分数只有在不超过其最大溶解范围时才有意义。
例如在20℃时，NaCl溶液中溶质的质量分数最大为26.5%，此时为该温度下氯化钠的饱和溶液，再向溶液中加入溶质也不会再溶解，浓度也不会再增大。因此离开实际去讨论溶质质量分数更大的NaCl溶液是没有意义的。

⑤运用溶质质量分数表示溶液时，必须分清溶质的质量、溶剂的质量和溶液的质量。
a.结晶水合物溶于水时，其溶质指不含结晶水的化合物。如CuSO4·5H2O溶于水时，溶质是CuSO4。
溶质质量分数= ×100%
b.当某些化合物溶于水时与水发生了反应，此时溶液中的溶质是反应后生成的物质。如Na2O溶于水时发生如下反应：Na2O+H2O==2NaOH。反应后的溶质是NaOH，此
溶液的溶质质量分数=。
c.若两种物质能发生反应，有沉淀或气体生成，此时溶液中的溶质质量分数=
影响溶质质量分数的因素：
(1)影响溶质质量分数的因素是溶质、溶剂的质录，与温度、是否饱和无关。在改变温度的过程中若引起溶液中溶质、溶剂质量改变，溶质的质量分数也会改变，但归根结底，变温时必须考虑溶质、溶剂的质量是否改变。因而，影响溶质的质量分数的因素还是溶质、溶剂的质量。例如：
①将饱和的NaNO3溶液降低温度，由于析出品体，溶液中溶质的质缺减少，溶剂的质量不变，所以溶液中溶质的质量分数变小。
②将饱和的NaNO3溶液升高温度，只是溶液变成了不饱和溶液，溶液中溶质、溶剂的质量不变，因而溶液中溶质的质量分数不变。
(2)不要认为饱和溶液变成不饱和溶液，溶质的质量分数就变小；也不要认为不饱和溶液变成饱和溶液，溶质的质量分数就变大；要具体问题具体分析。

有关溶质质量分数计算的类型
（1）利用公式的基本计算
①已知溶质、溶剂的质量，求溶质的质量分数。
直接利用公式：溶质的质量分数=×100%
②已知溶液、溶质的质量分数，求溶质、溶剂的质量。
利用公式：溶质的质量=溶液的质量×溶质的质量分数
溶剂的质量=溶液的质量一溶质的质量
③已知溶质的质量、溶质的质量分数，求溶液的质量。
利用公式：溶液的质量=溶质的质量÷溶质的质量分数
④质量、体积、密度与溶质质量分数的换算
当溶液的量用体积表示时，计算时应首先将溶液的体积换算成质量后再进行相关计算。因为计算溶质的质量分数的公式中各种量都是以质量来表示的，不能以体积的数据来代替。
利用公式：溶液的质量=溶液的体积×溶液的密度

（2）溶液的稀释与浓缩
方法 计算依据 计算公式
溶液的稀释 ①加水稀释
②加稀溶液稀释		 ①加水稀释前后，溶液中溶质的质量不变
②用稀溶液稀释浓溶液时。稀溶液中溶质的质量与浓溶液中溶质的质量之和等于混合后溶液中溶质的质量		 加水稀释:稀释前后溶液中溶质的质量不变 m浓×ω浓%=（m浓+m水）×ω稀%
溶液的浓缩 ①添加溶质 ②蒸发溶剂 ③加入浓溶液 ①原溶液中的溶质与后加入的溶质质量之和等于混合后溶液中的溶质质量
②蒸发溶剂前后溶液中溶质的质量不变(没有溶质析出)
③原溶液中的溶质与后加入浓溶液中的溶质质量之和等于混合后溶液中的溶质质量		 蒸发浓缩:浓缩前后溶液中溶质的质量不变（m稀-m水）×ω浓%=m稀×ω稀%
注意：
a.几种溶液混合，溶液的体积不能简单相加，即V总≠VA+VB
b.混合后溶液的质量、溶质的质量可以相加，即m总=mA+mB
c. 要求混合后溶液的总体积，必须依据公式V=m/ρ，所以要知道混合溶液的密度才能求出总体积。

（3）饱和溶液中溶质质量分数的计算
a. 固体溶解度的计算公式
根据固体溶解度的计算公式[溶解度（S）=×100g]可推导出：，
b. 溶解度与溶质质量分数的关系
溶解度 溶质质量分数
意义 物质溶解性的量度，受外界温度的影响 表示溶液中溶质质量的多少，不受外界条件影响
容积要求 100g 无要求
温度要求 与温度有关 一般与温度无关
溶液是否饱和 一定达到饱和 不一定饱和
计算公式 ×100g
单位 克 无单位
联系 饱和溶液中溶质的质量分数=

特殊的溶质质量分数的计算：
（1）结晶水合物溶于水时，其溶质指不含结晶水的化合物。
如CuSO4·5H2O溶于水时，溶质是CuSO4。
溶质质量分数= ×100%

（2）溶质只能是已溶解的那一部分，没有溶解的不能做溶质计算
如20℃时，20gNaCl投入到50g中水中（20℃时，NaCl的溶解度为36g）。20℃时50g水最多只能溶解18gNaCl，如溶质的质量为18g，而不是20g，所以该NaCl溶液的质量分数=18g/(50g+18g)×100%=26.5%。

（3）当某些化合物溶于水时与水发生了反应，此时溶液中的溶质是反应后生成的物质。如Na2O溶于水时发生如下反应：Na2O+H2O==2NaOH。反应后的溶质是NaOH，此
溶液的溶质质量分数=。

（4）某混合物溶于水，要计算某一溶质的质量分数，溶液的质量包括混合物与水的质量
如5gNaCl和1gKNO3的混合物溶于100g水，计算NaCl的溶质质量分数：
ω（NaCl）=5g/(5g+1g+100g)×100%=4.7%。

（5）利用元素的质量分数进行计算
溶液中溶质的质量分数与溶质中某元素的质量分数之间有着联系。溶液的溶质质量分数×溶质中某元素的质量分数=溶液中某元素的质量分数。

溶质质量分数的不变规律：
（1）从一瓶溶液中不论取出多少溶液，取出溶液及剩余溶液的溶质质量分数与原来溶液中溶质质量分数相同。
（2）溶质、溶质质量分数均相同的两种溶液混合，所得溶液的质量分数保持不变。
（3）一定温度时，向某饱和溶液中加入该溶质，所得溶液的溶质质量分数保持不变。
（4）一定温度时，对某饱和溶液恒温蒸发溶剂，所得溶液的溶质质量分数保持不变。
（5）对于溶解度随温度升高而增大的物质来说，将其饱和溶液（底部没有固体时）升高温度，所得溶液的溶质质量分数保持不变。而对于溶解度随温度升高而减小的物质（熟石灰）来说，降低温度，所得溶液的溶质质量分数保持不变。

溶液的酸碱度及表示方法
1. 溶液的酸碱性：溶液呈酸性、碱性或中性，通常用指示剂来测定。
2. 溶液的酸碱度：指溶液酸碱性的强弱程度，即酸碱度是定量表示溶液酸碱性强弱的一种方法.溶液的酸碱度通常用pH表示。
3. pH的范围：0—14
   溶液酸碱度和pH值的关系

 溶液的pH值  溶液的酸碱度
 <7  酸性溶液（pH越小，酸性越强）
 =7  中性溶液
 >7  碱性溶液（pH越大，碱性越大）
（1）呈酸性的溶液不一定是酸溶液，如NaHSO4溶液呈酸性，但属于盐溶液；呈碱性的溶液不一定是碱溶液，如Na2CO3溶液呈碱性，但它也是盐溶液。
（2）粗略测定溶液的酸碱度常用pH试纸。

pH的测定方法：
测定溶液pH通常用pH试纸和pH计。其中用pH试纸测定溶液pH的具体操作为：测定时，将pH试纸放在表面皿上，用干净的玻璃棒蘸取被测溶液并滴在pH试纸上，半分钟后把试纸显示的颜色与标准比色卡对照，读出溶液的pH，简记为：“一放、二蘸、三滴、四比”。

改变溶液pH的方法:
溶液的pH实质是溶液中H+浓度或OH-浓度大小的外在表现。改变溶液中H+浓度或OH-浓度，溶液的pH就会发生改变。

方法一加水:只能改变溶液的酸碱度，不能改变溶液的酸碱性，即溶液的pH只能无限地接近于7。
①向酸性溶液中加水，pH由小变大并接近7，但不会等于7，更不会大于7(如下图所示)。

②向碱性溶液中加水，pH由大变小并接近于7，但不会等于7，更不会小于7(如下图所示)。
 

方法二加酸碱性相同，pH不同的溶液:原溶液酸碱性不会发生变化，但混合后溶液的pH介于两种溶液之间:

方法三加酸碱性相反的溶液:混合后发生中和反应，溶液的pH可能等于7，若加入的溶液过量，原溶液的酸碱性就会与原来相反(如下图所示)。

pH值测定时的注意事项：
①不能直接把pH试纸浸入待测的溶液中，以免带入杂质，同时还可能溶解pH试纸上的一部分指示剂，致使比色时产生较大误差。

②不能先用水将pH试纸润湿再进行测定。因为将待测溶液滴到用水润湿后的pH试纸上，其溶质质量分数将变小。

③用pH试纸测得溶液的pH一般为整数。

了解溶液的酸碱度的重要意义:
①化工生产中许多反应必须在一定pH溶液里才能进行；
②在农业生产中.农作物一般适宜在pH为7或接近于7的土壤中生长；
③测定雨水的pH（因溶解有二氧化碳，正常雨水的pH约为5.6，酸雨的pH小于5.6)，可以了解空气的污染情况；
④测定人体内或排出的液体的pH，可以了解人体的健康状况。

身边一些物质的pH:

中和反应：
(1)定义：酸跟碱作用生成盐和水的反应，叫做中和反应。

(2)实质：酸中的氢离子与碱中的氢氧根离子作用生成水的过程。


概念理解：
①中和反应一定生成盐和水，但生成盐和水的反应不一定是中和反应。如Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O不是中和反应
②中和反应一定是复分解反应，但复分解反应不一定是中和反应。二者的关系是复分解反应包含了中和反应。

探究中和反应是否发生的方法：
酸与碱作用生成盐和水的反应叫中和反应，中和反应一般情况下没有明显的外观现象【H2SO4+ Ba(OH)2==BaSO4↓+2H2O除外】。
探究酸碱发生中和反应的方法有以下几种(以HCl和NaOH反应为例):

1. 指示剂法。先在NaOH溶液中滴加几滴酚酞溶液，溶液显红色，然后再滴加盐酸，观察到红色逐渐消失，则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。

2. pH试纸法。先用pH试纸测定NaOH溶液的pH，再滴加盐酸，并不断振荡溶液，同时多次测定混合溶液的pH。如果测得pH逐渐变小且小于7，则证明 NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。

3. 热量变化法。化学反应通常伴随着能量的变化.所以可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生。如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化，则证明发生了化学反应。
中和反应的应用：
①改变土壤的酸碱性根据土壤情况，可以利用中和反应，在土壤中加人适量酸性或碱性物质，调节土壤的酸碱性，以利于植物生长。如:近年来由于空气污染造成的酸雨，导致一些地方的土壤显酸性，不利于农作物生长，人们通常向土壤中撒适量熟石灰中和其酸性。

②处理工厂的废水工厂里排出的废水有一些显酸性或碱性，直接排放会对水体和环境造成污染。通常在排出的废水中加入适量的碱性或酸性物质中和。如:废水中含有硫酸可向其中加人适从熟石灰，反应的化学方程式为：H2SO4+Ca(OH)2==CaSO4+2H2O。

③用于医药人体胃酸(主要成分是盐酸)过多，会造成消化不良，甚至会产生胃病，通常服用呈碱性的物质来消除症状，如氢氧化铝，反应的化学方程式为：3HCl+Al(OH)3== AlCl3+3H2O。被蚊虫叮咬(蚊虫能分泌出蚁酸)后，可在患处涂上显碱胜的物质，如:NH3·H2O。
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