Повышенный уровень: объясните, как масса и объём влияют на концентрацию
Введено| English | Значение |
|---|---|
| final solution volume/ˈfaɪnl səˈluːʃn ˈvɒljuːm/ | конечный объём раствора |
| dilution/daɪˈluːʃn/ | разбавление |
What would explain this observation?
- Higher Tier: Adding water to a solution can lower concentration while leaving the dissolved solute mass unchanged. Concentration describes a ratio, not whether solute has disappeared.
- Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.
Build the model
- Mass concentration c=m/V compares solute mass with final solution volume 溶液最终体积. At fixed volume, doubling dissolved mass doubles concentration. At fixed dissolved mass, doubling final solution volume halves concentration. If both change, calculate the new ratio: multiplying mass and volume by the same factor leaves concentration unchanged. This explanatory relationship is an embedded Higher-only requirement in 4.3.2.5.
- dilution 稀释: Lowering concentration by adding solvent while retaining the stated solute amount; final solution volume: The total volume of solution after the stated preparation or dilution.
При постоянной массе растворенного вещества, что происходит, когда конечный объем раствора удваивается?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Концентрация = масса / объём. При фиксированной массе растворённого вещества удвоение объёма уменьшает концентрацию вдвое. Масса растворённого вещества не может измениться при добавлении только воды.
Сопоставьте каждый технический термин с его точным определением.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Используйте определения для различения смежных величин и процессов.
Choose evidence that can test it
- During simple dilution with pure solvent and no losses or reaction, the solute mass stays constant. Therefore c₁V₁=c₂V₂ when both concentrations use the same mass units and both volumes the same volume units. The final volume includes the original sample and added solvent; it is not the volume of water added alone. Dissolution and dilution should not be confused with a chemical transformation of solute.
- Identify what is held constant before stating a direction of change. Rearrange c=m/V to V=m/c or m=cV. For a planned school dilution, use appropriate measured transfer and make up to the required final volume under teacher supervision. Concentrated acids require the school’s specific safe procedure; the generic arithmetic is not an instruction to mix hazardous liquids.
Какие две привычки делают расследование или модель в данном случае более обоснованными?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Указание условий и допущений позволяет другим точно воспроизвести работу, а фиксация подтверждающих данных даёт возможность проверить вывод. Сокрытие противоречащих результатов устраняет доказательства, способные оспорить ошибочный вывод, а одно измерение никогда не может обосновать более широкий claim.
Work from known quantities
- State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
- Known: 5.0 g solute in 0.250 dm³ solution gives 20 $\dfrac{\text{g}}{\text{dm}^3}$. Diluting to final volume 0.500 dm³ gives 10 $\dfrac{\text{g}}{\text{dm}^3}$. Alternatively, keeping final volume 0.250 dm³ and increasing dissolved solute to 10.0 g gives 40 $\dfrac{\text{g}}{\text{dm}^3}$. The two operations change different parts of the ratio.
A solution contains 6 g solute and is diluted to 0.75 dm³. Find its mass concentration. Use the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation.
Раствор содержит 6 г растворённого вещества и разбавляется до 0.75 дм³. Найдите его массовую концентрацию.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Результат составляет 8 г на дм³. Дано: 6 г растворённого вещества; конечный объём 0.75 дм^3. Используйте формулу: концентрация = масса / объём. Концентрация = 6 / 0.75 = 8 г на дм^3. Масса растворённого вещества не изменяется при разбавлении.
Check the conclusion and its limits
- Do not say concentration always rises when volume rises: the held quantity matters. The equation assumes a uniform solution and that the stated mass is dissolved. Evaporation may also remove volatile solute, so constant solute mass must be a stated condition rather than automatically inferred.
- Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.
Adding pure water removes half the solute atoms during dilution. This claim is false: Dilution adds solvent only; no solute leaves or is destroyed. Every solute atom remains - they are simply spread through a larger volume, which is exactly why concentration falls.
Higher Tier: explain how mass and volume change concentration: During simple dilution with pure solvent and no losses or reaction, the solute mass stays constant. Therefore c₁V₁=c₂V₂ when both concentrations use the same mass units and both volumes the same volume units. The final volume includes the original sample and added solvent; it is not the volume of water added alone. Dissolution and dilution should not be confused with a chemical transformation of solute.
Добавление чистой воды удаляет половину атомов растворенного вещества во время разбавления.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
При разбавлении добавляется только растворитель; растворённое вещество никуда не исчезает и не разрушается. Каждый атом растворённого вещества остаётся — он просто распределяется через больший объём, что и приводит к снижению концентрации.
Снижение концентрации путем добавления растворителя при сохранении указанного количества растворенного вещества: запишите технический термин.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
разбавление означает: снижение концентрации путем добавления растворителя при сохранении указанного количества растворенного вещества.