以下是浓度三角的经典例题及解析,涵盖混合溶液、蒸发、稀释等多种题型:
一、基础混合问题
例1 :有浓度为20%的盐水300克,要配制成40%的盐水,需加入浓度为70%的盐水多少克?
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设需加入70%盐水x克。
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根据溶质守恒:$300 \times 20% + x \times 70% = (300 + x) \times 40%$
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解方程:$60 + 0.7x = 120 + 0.4x$
$0.3x = 60$
$x = 200$
答案 :需加入200克70%的盐水。
二、溶液稀释问题
例2 :将75%的酒精溶液32克稀释成浓度为40%的稀酒精,需加入水多少克?
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设需加水y克。
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根据溶质守恒:$32 \times 75% = (32 + y) \times 40%$
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解方程:$24 = 12.8 + 0.4y$
$0.4y = 11.2$
$y = 28$
答案 :需加入28克水。
三、蒸发问题
例3 :买来蘑菇10千克,含水量为99%,晾晒后含水量为98%,问蒸发掉多少水分?
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干蘑菇质量为:$10 \times (1 - 99%) = 0.1$千克
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设蒸发后总质量为z千克,则:$0.1 = z \times (1 - 98%)$
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解方程:$0.1 = 0.02z$
$z = 5$
- 蒸发水量为:$10 - 5 = 5$千克
答案 :需蒸发5千克水分。
四、复杂混合问题
例4 :甲瓶酒精浓度70%,乙瓶60%,混合后浓度66%。若两瓶各用去5升后混合,浓度变为66.25%,问原来甲、乙各多少升?
- 设甲瓶原有酒精x升,乙瓶y升。2. 根据混合前后溶质守恒:
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初始:$0.7x + 0.6y = 0.66(x + y)$
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用去5升后:$\frac{0.7(x-5) + 0.6(y-5)}{x+y-10} = 0.6625$
- 解方程组:
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从第一个方程得:$0.04x = 0.06y$
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代入第二个方程解得:$x = 15$,$y = 10$
答案 :甲瓶15升,乙瓶10升。
五、杠杆规则应用
例5 :A盐水10%浓度,B盐水20%浓度,按1:2混合得13%浓度。若按1:1混合,C盐水浓度为多少?
- 设C盐水浓度为z%。2. 根据杠杆规则:
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1份A + 2份B = 3份13%混合液
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1份A + 1份B = 2份z%混合液
- 溶质守恒:$0.1 \times 1 + 0.2 \times 2 = 0.13 \times 3$
- 对于1:1混合:$0.1 \times 1 + 0.2 \times 1 = 0.1 \times 2 \times z%$
- 解得:$z = 16.5$
答案 :C盐水浓度16.5%。
总结
浓度三角通过溶质守恒和比例关系,简化了混合、稀释等计算。关键步骤包括:
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明确溶质、溶剂、溶液的关系;
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选择十字交叉法或杠杆规则;
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通过比例关系快速求解。以上例题覆盖了基础到综合应用,建议结合图形辅助理解浓度差与