数学运算问题一共分为十四个模块,其中一块是浓度问题。
浓度问题在公务员考试中主要只有三类,溶质变化、溶剂变化和不同溶液混合,其中不同溶液混合分为规律变化和无规律变化两种形式。只要掌握其解题技巧,这类问题便可轻松搞定浓度问题。
1、题型简介
化学定量分析常涉及溶液的配置和溶液浓度的计算,在实际生活中我们也常遇到溶液配比的问题,由此产生的许多问题归为浓度问题。公务员考试中浓度问题实际是从小学应用题演变而来的,其本质是比例问题。
2、核心知识
一般溶液是指将一种固体或液体溶于另一种液体(一般为水)中,得到的均匀混合物,被溶解的固体或液体为溶质,起溶解作用的液体(一般为水)为溶剂。
浓度问题就是研究溶质、溶剂、溶液和浓度之间关系的问题。它们存在以下
四个基本关系:
溶液质量=溶质质量+溶剂质量; 溶质质量=浓度×溶液质量;
; 溶液质量=
。
(1)溶剂的变化——蒸发与稀释问题
溶液蒸发 水含量降低 溶质浓度增加;
溶质不变
溶液稀释 溶剂含量增加 溶质浓度降低;
利用相同溶质的不同比例求解溶剂变化的情况。
(2)溶质变化——溶质的增减问题
一般而言,直接计算溶质的增减比较复杂,由于溶剂与溶质对立而统一,大部分情况下,溶质变化的浓度问题需要通过计算溶剂的变化来反推浓度。
(3)不同溶液的混合问题
A.浓度呈规律性变化
这类题往往具有多次操作,浓度不断变化且呈一定规律的特征。其关键是抓住浓度变化的统一规律,从而忽略掉每个步骤的分析过程,应用公式法,简化计算。
B.无规律变化
①某一溶液相对于混合后溶液,溶质增加;另一种溶液相对于混合后溶液,溶质减少。由于总溶质不变,因此增加的溶质等于减少的溶质。此类混合问题采用十字交叉法。
②使用混合判定法,从选项入手,根据溶液混合特性,使用带入排除法解题。
3、核心知识使用详解
浓度问题主要有四种解决方法。其中,方程法具有思维过程简单的特点,适用于大部分浓度问题。因此,同学需要优先而扎实地掌握以不变应万变的方程法。
(1)方程法
一般来说,该方法有两个要素,第一是设未知数,要求易于求解;第二是找等量关系列出方程。浓度问题中往往以浓度作为未知数,这样等量关系易于表达,但也伴有浓度数值大多是小数不好计算的弊病,同学可在实际做题中细加体会。
(2)特殊值法
在很多情况下,同学可选取符合一般情况的特殊值求解。
(3)十字交叉法
十字交叉法主要用于解决加权平均值问题,在浓度问题中即混合浓度问题。
两部分混合,第一部分的平均值为a,第二部分的平均值为b(这里假设a>b),混合后的平均值为r,利用十字交叉法有:
平均值 交叉作差 对应量
第一部分 a r-b A
总体平均值 r
第二部分 b a-r B
得到等式:(r-b)÷(a-r)=A÷B。
(4)混合特性判定法
同学可从选项入手,根据溶液混合特性直接排除一些选项,通常与代入排除法混合使用。其优点在于可以省去繁琐的计算,但较依赖于命题者对选项的设置。在熟练掌握上述基本方法的前提下,有意识地运用该方法,可提高解题效率。
(5)公式法
多次混合问题公式:
设原有盐水的质量为M,浓度为c0
先倒出M0 克盐水 ,再倒入M0 克清水,如此重复n次后,溶液浓度cn 为:
先倒入M0 克清水,再倒出M0 克盐水,如此重复n次后,溶液浓度cn 为:
- 溶剂变化
例1:(2009.安徽)
当含盐30%的60千克盐水蒸发为含盐40%的盐水时,盐水重量为多少克?
A. 45
B. 50
C. 55
D. 60
“当含盐30%的60千克盐水蒸发为含盐40%的盐水时”,表明考查的是蒸发问题。在此类问题中,溶质不变。“盐水重量为多少克”,本题要求的是溶液质量。
[解析]
应用方程法:
假设最后盐水质量为x千克;
根据“溶质不变”列方程:
60×30%=x×40%;
计算得x=45千克;
所以,选A。
例2:
甲容器中有6%的食盐水300克,乙容器中有10%的食盐水120克。往甲、乙两个容器中分别倒入等量的水,使两个容器的食盐水浓度一样,问倒入多少克水?
A. 100
B. 120
C. 180
D. 240
“往甲、乙两个容器中分别倒入等量的水”,表明考查的是稀释问题。在此类问题中,溶质不变。“使两个容器的食盐水浓度一样”说明溶质之比等于溶液质量之比。
[解析]
两个容器中食盐的含量之比为:
(300×6%):(120×10%)=3:2;
由于最后两个容器的食盐水浓度一样:
故最后两个容器中食盐水的质量之比为3:2;
设倒入x克水:
则有(300+x):(120+x)=3:2;
解得x=240。
- 溶质变化
例3:
一个容器内装有10升酒精,倒出2.5升后,用水加满;再倒出5升,再用水加满,这是容器里的酒精溶度是多少?
A. 35%
B. 37.5%
C. 40%
D. 42.5%
“一个容器内装有10升酒精,倒出2.5升后,用水加满;再倒出5升,再用水加满”,表明溶质质量变化,步步求解。
[解析]
第一次加水后溶质变化为原来的:
;
第二次加水后变为原来的:
;
所求溶度为:
;
所以, 选B。
- 不同溶液混合
例4:(安徽行测真题)
从装满1000克浓度为50%的酒精瓶中倒出200克酒精,倒入蒸馏水将瓶加满,这样反复三次后,瓶中的酒精浓度是:
A. 22.5%
B. 24.4%
C. 25.6%
D. 27.5%
[解析]
根据题意:
每次操作后,酒精浓度变为原来的(1000-200)/1000=0.8;
故反复三次后浓度变为:
50%×0.8×0.8×0.8=25.6%;
所以,选C。
例5:(2008.北京应届)
甲杯中有浓度17%的溶液400克,乙杯中有浓度为23%的同种溶液600克,现在从甲、乙取出相同质量的溶液,把甲杯取出的倒人乙杯中,把乙杯取出的倒人甲杯中,使甲、乙两杯溶液的浓度相同,问现在两杯溶液浓度是多少?
A. 20%
B. 20.6%
C. 21.2%
D. 21.4%
“甲杯中有浓度17%的溶液400克,乙杯中有浓度为23%的同种溶液600克”可以得出这两杯的溶质质量。
“甲、乙两杯溶液的浓度相同”暗含将两杯的溶液混合,溶质和总溶液不变。
求出混合后的溶液浓度就是本题的重点。
[解析]
解法一:
应用方程法:
假设两杯溶液浓度为x,
根据“溶质和总溶液不变”列方程:
(400+600)x=400×17%+23%×600;
解得x=20.6%;
所以,选B。
解法二:
应用十字交叉法:
设混合后总浓度为x:
浓度 交叉作差 对应量
第一部分(甲) 17% 400
总浓度(总体平均值)
第二部分(乙) 23% 600
得到等式:
解得
所以,选B。
- 溶剂变化
例6:(2010.浙江)
已知盐水若干千克,第一次加入一定量的水后,盐水浓度变为6%,第二次加入同样多的水后,盐水浓度变为4%,第三次再加入同样多的水后盐水浓度是多少?
A. 3%
B. 2.5%
C. 2%
D. 1.8%
“已知盐水若干千克,第一次加入一定量的水后,盐水浓度变为6%,
第二次加入同样多的水后,盐水浓度变为4%”,
可知本题的溶质不变,变的是溶液的质量和浓度。
[解析]
设特殊值:
假设第一次加水后盐水的质量为100克
溶质质量(食盐)为:
溶质质量=浓度×溶液质量=100×6%=6克
第二次加水后溶液质量为:
溶液质量==6/4%=150克
先后加水的质量为:
150-100=50克
第三次加水后溶液的浓度为
=
=;
所以,选A。
- 溶质变化
例7:(2008.云南)
有一瓶水,将它倒出1/3,然后倒入同样多的酒精,再将此溶液倒出1/4后又倒进同样多的酒精,第三次倒出此溶液的1/5后又倒进同样多的酒精,问此时的酒精浓度是多少?
A. 70%
B. 65%
C. 60%
D. 55%
“有一瓶水,将它倒出1/3,然后倒入同样多的酒精,再将此溶液倒出1/4后又倒进同样多的酒精,第三次倒出此溶液的1/5后又倒进同样多的酒精”,可以找出此题暗含的是混合后溶液质量不变,关键是求溶质质量。
[解析]
设特殊值:
假设这瓶水的总量为60(3、4、5的最小公倍数)
第一次倒出的水和倒入的酒精质量一样,为:
60×1/3=20;
第二次倒出水和倒入酒精后,共有酒精为:
20×﹙1-1/4﹚+60×1/4=30;
第三次倒出水和倒入酒精后,共有酒精为:
30×﹙1-1/5﹚+60×1/5=36
故最终溶液浓度为:
=36/60×100%=60%
所以,选C。
例8:
已知有A、B、C三种溶液,其浓度分别为40%、36%、35%,将三者混合后得到浓度为38.5%的溶液11升。其中B溶液比C种溶液多3升,那么其中A种溶液多少升?
A. 4升
B. 5升
C. 6升
D. 7升
“已知有A、B、C三种溶液,其浓度分别为40%、36%、35%,将三者混合后得到浓度为38.5%的溶液11升”,混合前后A、B、C三者的溶质不变
[解析]
设A溶液有x升.B溶液有y升,则C溶液有(y-3)升:
有X+Y+(Y-3)=11;
A溶液的溶质质量为:
溶质质量=浓度×溶液质量=40%x;
B溶液的溶质质量为:
溶质质量=浓度×溶液质量=36%y;
C溶液的溶质质量为:
溶质质量=浓度×溶液质量=35%(y-3);
混合后的溶质质量为:
溶质质量=浓度×溶液质量=38.5%×11;
溶解前后的溶质质量不变:
40%x+36%y+35%(y-3)=38.5%×11消去
y,
得x=7;
所以,选D
学完知识点后就应该进行实战演练了,自我检测中的题目是91UP专家团针对本条知识精选出来的典型题目。题 不在多而在于精,在洞察其万变不离其宗的模式,认真完成自我检测可以事半功倍举一反三。