题目
5-3化学实验事中经常用蒸馏水冲洗已用自来水洗净的烧杯。设洗后烧杯内残留“水”为1ml,试计算,用30ml蒸馏水洗一次和洗两次,烧杯中残留的“自来水的浓度”分别多大
5-3化学实验事中经常用蒸馏水冲洗已用自来水洗净的烧杯。设洗后烧杯内残留“水”为
1ml,试计算,用30ml蒸馏水洗一次和洗两次,烧杯中残留的“自来水的浓度”分别多大
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查溶液稀释过程中溶质浓度变化的计算,涉及稀释定律的应用。关键在于理解每次冲洗后残留溶质的比例关系。
解题思路:
- 稀释过程分析:每次用蒸馏水冲洗烧杯时,残留的“自来水”(含溶质)会被稀释,溶质浓度按比例减少。
- 核心公式:每次冲洗后,溶质的残留量为原量的 $\frac{1}{1+30}$(因总液体体积变为 $1\ \text{mL} + 30\ \text{mL} = 31\ \text{mL}$,残留体积固定为 $1\ \text{mL}$)。
- 多次冲洗叠加:洗两次时,需将第一次的结果作为第二次的初始量,进行二次稀释。
洗一次后的浓度计算
- 初始状态:烧杯内残留自来水 $1\ \text{mL}$。
- 加入蒸馏水:加入 $30\ \text{mL}$ 蒸馏水,总液体体积为 $1 + 30 = 31\ \text{mL}$。
- 残留比例:残留的自来水体积占总液体的比例为 $\frac{1}{31}$。
- 最终浓度:残留的自来水浓度为 $\frac{1}{31} \approx 0.032$(单位为体积分数)。
洗两次后的浓度计算
- 第一次冲洗后:残留自来水体积为 $1 \times \frac{1}{31} \approx 0.032\ \text{mL}$。
- 第二次加入蒸馏水:再次加入 $30\ \text{mL}$ 蒸馏水,总液体体积为 $0.032 + 30 = 30.032\ \text{mL}$。
- 残留比例:残留的自来水体积占总液体的比例为 $\frac{0.032}{30.032} \approx \frac{1}{31}$。
- 最终浓度:残留的自来水浓度为 $\frac{1}{31} \times \frac{1}{31} = \frac{1}{31^2} \approx 0.001$(单位为体积分数)。