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1、溶液濃度計算配制知 識 講 解,制作 品工課 胡德林 2006.7.20,一.最基本的化學知識,1.化学知识:自然界由物质构成的,我们经常见到的水、泥土、食盐、钢铁等都是物质.一切物质都处在不停的运动状态.运动是物质存在形式.例如:水蒸发成汽,遇冷变成冰块等.物质发生运动变化的根本原因在于物质内部的矛盾性.自然界一切物质的运动和变化叫自然现象,研究自然变化规律的科学统称自然科学,自然变化可分化学变化和物理变化两大类.研究物理变化的科学叫物理学,研究化学变化的科学叫化学.化学研究的内容是：物质的组成和性质,物质的变化,物质变化时发生的现象等.,2.原子分子论的基本概念.原子分子论学说是化学的基础
2、,其要点归纳如下:A.物质由分子组成,分子是维持物资组成和化学性质 的最小单位.B.物质分子见间互相有作用力（吸引力、排斥力）.物 质分子间作用力各不相同,以固体最大,液体次之,气体最小.C.物质分子之间具有空隙,分子间的空隙决定着物质的体积.D.分子由原子组成,它参与化学反应时并不分解.E.表现出相同化学性质的一定种类的原子称为化学元素,目前已发现的元素有100多种,不同的元素的原子其重量体积、性质都不相同.F.物质的分子和原子是外在不断的运动中.,3.元素符号及元素的原子量:为了表示不同的元素,在化学领域中常用拉丁字母来代表各种元素,这叫做元素符号.原子的重量是很小的.例如:一个碳原子的重
3、量为:0.00000000000000000000001994克.这样的数使用和书写都很不方便,为了使用上的方便,用专用单位来表示原子重量,现在国际上采用碳单位来表示原子重量.一个碳单位等于碳原子重量的十分之一.用碳单位表示的一个重量叫做原子量.例如:氢的原子量为:1.008.氧的原子量为:15.9994.,4.化学反应：概念:由一种物质变化成另一种新物质的过程叫化学反应.例:碳燃烧变成二氧化碳就是化学反应.在化学反应中是由一种物质变成另一种物质但物质不会消失,也不可能增多.它应服从下面的物质不灭定律和定比定律.A.物资不灭定律:参加反应物质的总重量等于反应生成物质的总重量.B.定比定律:在化
4、学反应中参加反应的物质都有一定的比例.反应生成物质也有一定的组成比例.例如:2克氢+16克氧,生成18克水.,5.分子式:用元素符号来表示物质组成的式子,叫做分子式.在写分子式时,先写上元素符号,再把原子的数目用较小的数字记在符号的右下角.例如;水分子由两个氢原子个氧原子组成,可写成:H2O.知道物质的分子式后,我们就知道物质的组成,并且可计算出分子量.例如：硫酸的分子式是:H2SO4,由此可知道它由2个氢原子、1个氧原子组成.它的分子量是:2个氢原子量+1个硫原子量+4个氧原子量=分子量 用分子式及符号经平衡后表示的化学反应过程叫化学方程式：例如：硝酸银与氧化钠作用生成氧化银和硝酸钠.可写成
5、：AgNO3+NaCl=AgCl+NaNO3知道化学反应方程式后，我们就能知道多少参加反应的物质能生成多少反应生成物。,例如:硝酸银与氧化钠作用生成氧化银和硝酸钠.可写成:AGNO3+NACl=AGCl+NANO3知道化学反应方程式后,我们就能知道多少参加反应的物质能生成多少反应生成物.例如:在上面的例子反应中,一个分子硝酸银与一个分子的氯化钠反应生成一个分子的氯化银和一个分子的硝酸钠.我们查表知道这几种物质的分子量是：硝酸银AgNO3=170 氯化钠NaCL=58硝酸钠NaNO3=85 氯化银AgCl=143由此可知:170克AgNO3(硝酸银)+58克的(氯化钠)生成143克的AgCl(氯
6、化银)+85克的NaNO3(硝酸钠).假设我们需要配制40克AgCl(氯化银),则需要多少AgNO3(硝酸银)和NaCl(氯化钠)呢？AgNO3(硝酸银)：AgCl(氯化银)=170：143AgNO3(硝酸银)=170X40/143=47.5克NaCl(氯化钠):AgCl(氯化银)=58：143 NaCl(氯化钠)=16.2克则需用AgNO3(硝酸银)47.5克和NaCl(氯化钠)16.2克。,6.物质的分类:一切物质按其存在形式可分单质及化合物.单质又可分为金属和非金属,化合物又可分为无机化合物及有机化合物两大类.所有的这些物质都与表面处理有着密切的关系.譬如:电镀的各种金属多为单质,电镀用
7、的药品大多数为酸、碱、盐等化合物.近来有机化合物在电镀中应用也是越来越多,它被广泛和用作酸洗缓冲剂、光亮剂等添加劑.1).什么叫单质:由同种元素的原子组成的物质叫单质.单质分金属和非金属。A.金属:常温下多为固体(汞例外).具有金属光泽,是电和热的良导体,有一定的延展性.例:金,银,铜,铁,锡.B.非金属:常温下有气体.液体.固体三种形态,导电及导热性差,比重小,固体脆性大.例:炭,硫,氮,硅.,2).化合物：A.有机化合物:凡属碳氢化合物及其衍生物称为有机化合物.例如:汽油,酒精,丁炔二醇,萘二碳酸,香蕉水.B.无机化合物:氧化物與非氧化物.氧化物可分为:酸性,碱性,两性氧化物.酸性氧化物大
8、多为非金属氧化物.它能与碱反应生成盐 和水.溶于水生成酸.例如:二氧化硫,二氧化碳.碱性氧化物大多为金属氧化物,它能与酸反应生成盐和水.溶于水生成碱.例如：Na2O,K2O,MgO,CaO.酸：在水溶液中能电离出H的化合物,通常称为酸.酸可分为有机酸和无机酸,无机酸还可分为含氧酸,无氧酸（氢酸）.含氧酸:硫酸,硝酸,磷酸,铬酸等.氢酸有:氢氟酸,氢氰酸等.酸类的特点:有酸味,使兰色石蕊试纸变成红色,易于溶于水.有腐蚀性.酸与碱作用生成盐和水.如:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O 酸与金属作用放出氢气.如:H2SO4+Zn=ZnSO4+H2碱:在水溶液中能电离出OH的化合物,通常称
9、为碱.可分为强碱,如：NaOH、KOH 弱碱：NH4OH碱类的特性：碱使红色石蕊变成兰色,具有腐蚀性.0,7.PH值的概念:PH值就是用10的指数的绝对值来表示氢离子浓度,也叫氢离子的指数.也就是说：当溶液中的氢离子浓度为10的负几次方时,PH值就等于几.当PH值等于7时,溶液中的氢离子浓度为7,溶液为中性.所以我们一般来说PH值由7至0变化时溶液为酸性.PH值由7至14变化时溶液为碱性.其图表如下：0 12 34 5 6 7 8 910 11121314强酸性 弱酸性 弱碱性 强碱性 PH值是电镀槽液的一个重要参数,对电镀过程影响很大,故需要经常检查溶液的PH值,测定PH值的方法最常用的有两
10、种:(1)试纸法：根据试纸变色与已知PH值的色标相比较来确定溶液的PH值.其优点是方便简单,缺点是误差较大.(2)PH值测试仪：根据氢离子浓度对氢电极产生不同电位和标准电极之间的电势差,在电位计上读数.优点是准确度高,缺点是测试较复杂.,8、电解與電鍍对电解液施加外加电压,便有电流通过,电解質在电流作用下被分解的过程叫电解.电解时,电解液中阳离子跑向阴极,在阴极得到电子被还原.阴离子跑向阳极失去电子被氧化.例如:在硫酸铜溶液中接入两电极,通以直流电,此时将发现在接电源阴极的极板上有铜和氢气析出,陽极则析出氧气.如果是铜阳极则同时发生铜的溶解和氧气的析出:其反应如下:阴极:Cu2+2eCu 2H
11、+2e H2 阳极:4OH-4e2H2O+O2 2SO42-+2H2O-4e2H2SO4+O2 从阳极溶解的铜,补充了电解液中的铜离子的消耗.如果在阴极上挂上经清洗好表面的零件,则铜在零件上沉积的过程叫电镀。,二.溶液的相關知識,1什么叫溶液?溶质溶解于溶剂中组成溶液。例如:食盐（NaCl）溶于水中叫“盐水”.溶剂有水及各种有机溶剂,在不同的溶剂中物质的溶解情况不同,有的能溶于水而不溶于有机溶剂.有的溶解于有机溶剂却不溶于水中.如凡士林溶于汽油不溶于水,硫酸铜溶于水却不溶于酒精.,2什么叫溶解与溶解度?溶质在溶剂作用下,以分子状态不断地扩散到溶剂分子间去的过程叫做溶解。一定条件下溶质在溶剂中溶
12、解到不再溶解时的浓度叫饱和点,也叫溶解度.(在一定温度和压力下,某溶质在100克溶剂里达到饱和所溶解的克数,叫做该溶质在这种溶剂里的溶解度.),3什么叫溶液浓度？一定量溶液里所含溶质的量叫做溶液的浓度.溶液浓度的表示方法很多,主要有比例浓度,重量百分比浓度,克/升浓度,摩尔浓度与当量浓度等.这里介绍几种常用的方法:克/升(g/l)这是电镀溶液中常用的一种表示法,表示每升溶液中含有溶质的克数.百分比溶液(%)表示溶质占溶液的百分率.有重量百分比和体积百分比.比重通常讲的是“较水比重”以水的比重为1.另一种比重“合理标度”称浓点读比重,常用的“比重计”.,4什么叫比例浓度？以溶质与溶剂的重量或体积
13、之比来表示的浓度叫比例浓度。一般比例浓度中均标明是重量比或是体积比，若不标明，则固体按重量计，液体按体积计。如配制1：1的盐酸溶液，将1体积的浓盐酸与1体积的水混合即得；又如配制1：5000的高锰酸钾溶液，将1克高锰酸钾溶于5000毫升水中即得。,5什么叫重量百分浓度？用100克溶液中所含溶质的克数来表示的浓度叫重量百分浓度.具体配制时按以下方法计算：溶液总重=溶液体积X溶液比重溶质为固体时，所需溶质重=溶液总重X重量百分浓度溶质为液体时，所需溶质重=溶液总重X重量百分浓度 溶质浓度所需溶质体积=溶液总重X重量百分浓度 溶质浓度X溶质比重所需溶剂重=溶液总重溶质重,6什么叫克/升浓度？以每升溶
14、液中所含溶质的克数来表示的浓度叫克/升浓度.电镀生产中广泛运用克/升浓度;配制时,按以下方法计算：溶质重=溶液体积X克/升浓度溶质溶解于溶剂后,总体积大于溶剂体积,所以在配制一定体积的溶液时,首先取的溶剂体积要小于溶液体积,待溶质全部溶解后再稀释至规定体积.,7.什么叫摩尔浓度？通常所说的摩尔浓度是指体积摩尔浓度,即以每升溶液中所含溶质的摩尔数来表示的浓度,常用符号M表示：摩尔浓度(M)=溶质摩尔数/溶液体积(升)溶质摩尔数=溶质重量(克)/溶质分子量配制时,按以下方法计算:溶质重(克)=溶液体积(升)X摩尔浓度X溶质分子量操作注意事项与配制克/升浓度溶液相同。,8什么叫当量浓度？用每升溶液中
15、所含溶质的克当量数来表示的浓度叫当量浓度,常用符号N表示。当量浓度(N)=溶质克当量数/溶液体积(升)克当量数=溶质重量（克）/溶质的当量配制时，按以下方法计算：溶质重量(克)=溶液体积(升)X当量浓度 X溶质的当量,三溶液配制實例講解1.配置10%的氢氧化钠溶液150公斤需氧化钠和水各多少？解：设需氢氧化钠X公斤,则有：X10%=*100%X=15 公斤 150 需要用水量为:15015=135公斤答：需氢氧化钠15公斤,用水135公斤.2.4公斤氢氧化钠可配置10%的氢氧化钠溶液多少公斤？解：设4公斤氢氧化钠可配置10%的氢氧化钠溶液Y公斤,则有:410%=*100%Y=40 公斤 Y答:
16、用4公斤氢氧化钠可配成10%的氢氧化钠溶液40公斤.,3.用10公斤水可配置20%的氢氧化钠溶液多少公斤?解：可配置Z公斤，则有：Z-10 20%=*100%Z 0.2Z=Z-10 Z=12.5公斤答:10公斤水可配置20%的氢氧化钠溶液12.5公斤.,4.1体积96%的硫酸(比重1.84)溶解于5体积水中,所得的稀硫酸溶液的百分比浓度和比重是多少?解:设体积单位为升,则比重1.84的96%硫酸中含纯硫酸的重量是:1.84*96%=1.7664公斤这1.7664公斤的溶质也就是配成稀硫酸中所含硫酸溶质的重量.配好后的溶液总重量等于1升96%硫酸的重量加上5升水的重量,即:1.84+5=6.84
17、公斤所得稀硫酸溶液的百分比浓度是:1.7664*100%=25.8%6.84 6.84 比重是：=1.14 6 答:所得稀硫酸的百分比浓度为25.8%,比重为1.14.,5.现在有93%的硫酸溶液50公斤,应兑多少公斤 水才能配成10%的硫酸溶液？解：50公斤93%的硫酸溶液中含纯硫酸的重量是 50*93%=46.5公斤46.5公斤纯硫酸可配成10%稀硫酸溶液的重量是 46.5/10%=465公斤配成10%的稀硫酸溶液时应加水的重量是 465-50=415公斤答：需兑水415公斤。,6.用比重为1.422,浓度为70.33%的浓硝酸配制成1:1的稀硝酸溶液的百分比浓度是多少？解：根据题意,只要
18、将1升比重为1.422,浓度为70.33%的硝酸溶液与1升水相溶解后既是所需配制的1：1的稀硝酸溶液了,这种由1升水和1升硝酸溶液配成的1：1的硝酸溶液的重量是:1.422+1=2.422公斤 这2.422公斤1：1的稀硝酸溶液中含硝酸溶质的重量是:1.422*70.33%=1.0001公斤 这种1：1的稀硝酸溶液的百分比浓度是：1.0001*100%=41.3%2.422答:百分比浓度是41.3%.,7.20%盐酸溶液(比重1.1)的摩尔浓度是多少?（氯原子量为35.5）解：1升20%盐酸溶液的重量是:1000*1.1=1100克1100克盐酸溶液中含氯化氢的重量是:1000*20%=220
19、克1摩尔氯花氢的重量是36.5克,220克氯化氢相当的摩尔数是:220/36.5=6.03M答:20%盐酸溶液(比重1.1)的摩尔浓度为6.03M.,8.250毫升量瓶配制0.1N（当量浓度）NaOH溶液需NaOH多少克？解：0.1N氢氧化钠溶液的意思是,1000毫升这 种溶液中含有NaOH溶质0.1克当量.1克当量NaOH重40克,故0.1克当量NaOH重4克.因此,配制250毫升0.1N氢氧化钠溶液所需NaOH的克数是：250*4=1克 1000答：需要1克NaOH。,9.配制1500毫升0.1N硫酸铜溶液.需用CuSO45H2O多少克?(各元素的原子量是:Cu为63.5,S为32,H为1
20、,O为16)解:CuSO4的分子量是159.5,克当量是159.5/2=79.75克 CuSO45H2O的分子量是249.5.配制1500毫升0.1N硫酸铜溶液需硫酸铜溶质的当量数是：1.5*0.1=0.15 0.15N硫酸铜的重量是:0.15*79.75=9.9625克 CuSO45H2O中含有CuSO4的重量百分比是：159.5*100%=64%249.59.9625克CuSO4折合成CuSO45H2O的重量是：9.9625/64%=15.566 克答：需要CuSO45H2O 15.566克。,10.如何用比重1.84,浓度96%的浓硫酸配成0.5N的硫酸溶液250毫升？提示:本题与上面的
21、几题不同,使用的溶质不是固体而是液体,因此加进去的浓硫酸的体积也须考虑进去.解:配制250毫升0.5N硫酸溶液所需纯硫酸的克当量数是:250*0.5=0.125 1000 0.125N硫酸溶质的重量是：0.125*49=6.125克1升比重1.84浓度96%的浓硫酸中含纯硫酸的重量是:1.84*96%*1000=1766.4克含6.125克纯硫酸的浓硫酸的体积（毫升数）是:6.125*1000=3.5毫升 1766.4答:量取比重1.84,浓度96%的浓硫酸3.5毫升,注入已加了少量水的容量瓶中,然后稀释至刻度250毫升即可.,11.在纯水中加一定量盐酸使其浓度为0.01M,它的OH-的浓度是
22、多少？提示:在常温下,1升纯水中也有10-7摩尔的水电离,且溶液中H+和OH-离子的浓度相等:H+和OH-离子的浓度的乘积是10-14.将盐酸加入水中后,由于盐酸是一种强电解质,盐酸在水中可以认为是完全电离的,因而0.01M盐酸溶液里H+离子的浓度也可以认为是0.01克离子/升.当纯水中加入盐酸后,由于同离子效应的关系,由水电离产生的H+就更少了,因此,在计算时纯水中的H+可以忽略不计.此时,溶液中H+离子的总浓度即等于0.01克离子/升.知道了H+离子的浓度,把它代入公式中即可算出此时溶液中OH-离子的浓度了.解:H+*OH-=1*10-141*10-14 1*10-141*10-14OH-
23、=1*10-12克离子/升H+0.011*10-2答:0.01M盐酸溶液中OH-离子浓度是1*10-12克离子/升.,12.水溶液中H+的浓度为2.5*10-2克离子/升,问此溶液的PH值是多少？解:某水溶液的PH值是:PH=-LGH+=-LG(2.5*10-3)=-LG2.5+(-LG10-3)=-0.3979+-(-3)=-0.3979+3=2.6答:此溶液的PH值为2.6.13.某硫酸盐镀铜液的配方是:结晶硫酸铜250克/升,纯硫酸70克/升.现要用结晶硫酸铜和浓度为96%的硫酸配这样的镀铜液700升,两种原料各需多少公斤？解:配700升需结晶硫酸铜的重量是:700*250/1000=1
24、75公斤配700升需纯硫酸折合为96%的硫酸重量是:49/96%=51公斤答:需结晶硫酸铜175公斤,96%的浓硫酸51公斤.,14.某水溶液的PH值为6.5,问此溶液中的氢离子和氢氧 根离子的浓度各是多少？解：此溶液中的H+和OH-是：PH=-LGH+6.5=-LGH+-6.5=LGH+0.5-7=LGH+LG3.2=0.5 LG10-7=-7 LGH+=LG3.2+LG10-7=LG（3.2*10-7）-LGH+=-LG（3.2*10-7）H+=3.2*10-7 1*10-14=H+*OH-1*10-14 1*10-14OH-=3.1*10-8 克离子/升 H+3.2*10-7答:此溶液中
25、的H+为3.2*10-7克离子/升,OH-为3.1*10-8克离子/升,15.有一个用20毫米厚塑料板制成的镀镍槽,其外形尺寸为长1540毫米,宽840毫米,高1020毫米.现要配制液深900毫米的镀液,配方如下:硫酸镍300克/升,氯化钠14克/升,硼酸40克/升,糖精0.8克/升,1，4丁炔二醇0.6克/升,十二烷基硫酸钠0.05克/升.问各种原料各需多少公斤？（设各原料的纯度为100%）解：镀液的体积是:1.5米X0.9米X0.8米=1.08米3需硫酸镍重量是:1080升X300克/升=324000克=324公斤需氯化钠重量是:1080升X14克/升=15120克=15.12公斤需硼酸的
26、重量是:1080升X40克/升=43200克=43.2公斤需糖精的重量是:1080升X0.8克/升=864克=0.864公斤1，4丁炔二醇的重量是:1080升X0.6克/升=648克=0.648公斤需十二烷基硫酸钠的重量是:1080升X0.05克/升=54克=0.054公斤,16.有一个用20毫米厚塑料板制成的镀槽,其外形尺寸如下:长1040毫米,宽940毫米,高820毫米.要在其中配制比重为1.18,浓度为25%的稀硫酸溶液,问需要比重为1.84,浓度为96%的浓硫酸和水各多少公斤?解:镀槽的有效容积是:1米X0.9米X0.8米=0.72米3=720升比重为1.18的720升稀硫酸溶液的重量
27、是:1.18X720=849.6公斤849.6公斤稀硫酸中含纯硫酸的重量是:849.6X25%=212.4公斤212.4公斤纯硫酸折合为96%的浓硫酸的重量是:212.4/96%=221.25公斤需加水重量是:849.6公斤-221.25公斤=628.35公斤答:需比重为1.84,浓度96%的浓硫酸221.25公斤,需水628.35公斤.,17.镀槽同上题,在其中配制含硫酸25克/升的稀硫酸,问需比重1.84,浓度96%的浓硫酸和水各多少公斤?解：配720升含量为25克/升的稀硫酸需纯硫酸的重量是：25克/升X720升=18000克=18公斤18公斤纯硫酸折合为96%的浓硫酸的重量是：18/96%=18.75公斤设18.75公斤硫酸的体积为X1,则有:1:X1=1.84:18.75 X1=10.19升需加水重量是:720升-10.19升=709.81升=709.81公斤答:需比重1.84,浓度96%的浓硫酸18.75公斤,需水709.81公斤.,謝謝,再見!,
