溶液的配製：配製與稀釋的公式、步驟與考題解析
已更新：1天前
配製溶液與稀釋溶液，是高中必修化學的重要計算主題。兩者的核心觀念相同：過程中溶質的質量或莫耳數不變。
只要掌握配製與稀釋的差異，以及重量百分濃度、體積莫耳濃度的計算公式，就能理解相關題型。
一、溶液的配製
溶液的配製，是將一定量的溶質溶解於溶劑中，配製成指定濃度與體積的溶液。
配製前溶質質量（或莫耳數）＝配製後溶液所含溶質質量（或莫耳數）。
配製 0.1 M、100 毫升的氯化鈉水溶液
依照教材中的操作步驟：
取 0.585 克氯化鈉（NaCl）。
加入適量蒸餾水，攪拌使其混合均勻。
將溶液移入 100 mL 容量瓶。
以少量蒸餾水沖洗先前使用的燒杯與玻璃棒，洗液一併移入容量瓶。
加蒸餾水至標線。
振盪數次，使溶液均勻，完成 0.1 M 氯化鈉水溶液的配製。
二、溶液的稀釋
溶液的稀釋，是在原有溶液中加入溶劑，使溶液的濃度降低。
稀釋前後，溶質的質量或莫耳數不變，只有溶液的總量改變。
教材以配製 1 M 的 HCl(aq) 1000 毫升為例，說明溶液稀釋的操作步驟。稀釋時，依照所需濃度與體積取用原溶液，再加入溶劑至指定體積。
三、重量百分濃度與稀釋公式
重量百分濃度的計算公式：
重量百分濃度（％）＝溶質質量（g）÷ 溶液質量（g）× 100％
因此：
溶質質量＝重量百分濃度 ÷ 100 × 溶液質量
稀釋前後溶質質量不變，所以：
W₁％ × W₁ = W₂％ × W₂
其中，W₁％、W₂％分別代表稀釋前後的重量百分濃度；W₁、W₂代表稀釋前後溶液的質量。
四、體積莫耳濃度與稀釋公式
體積莫耳濃度（M）的計算公式：
體積莫耳濃度（M）＝溶質莫耳數（mol）÷ 溶液體積（L）
因此：
溶質莫耳數＝體積莫耳濃度（M）× 溶液體積（L）
稀釋前後溶質莫耳數不變，所以：
C₁V₁ = C₂V₂
其中，C₁、C₂代表稀釋前後的體積莫耳濃度；V₁、V₂代表稀釋前後的溶液體積。
使用此公式時，體積必須採用一致的單位。
五、溶液質量與體積的差異
教材特別提醒：
溶液的質量具有加成性。
溶液的體積不具有加成性。
因此，計算溶液的質量時，可以依照各部分質量相加的方式處理；但不同溶液混合後，不能直接假設混合後的總體積必定等於原本各體積的總和。
莫斯利重點整理：溶液配製與稀釋
**配製溶液：**配製前後，溶質質量或莫耳數不變。
**稀釋溶液：**稀釋前後，溶質質量或莫耳數不變。
**重量百分濃度：**使用溶質質量與溶液質量計算。
**體積莫耳濃度：**使用溶質莫耳數與溶液體積計算。
**重量百分濃度稀釋公式：**W₁％ × W₁ = W₂％ × W₂。
**體積莫耳濃度稀釋公式：**C₁V₁ = C₂V₂。
**質量與體積：**溶液質量具有加成性，但體積不具有加成性。
莫斯利自然科學｜高中必修化學，從教材觀念與公式掌握溶液的配製與稀釋。
三、講義例題：由濃硫酸配製稀硫酸
題目：
下圖為由濃硫酸稀釋成稀硫酸的過程。
步驟一：將「儀器甲」裝上「安全吸球」，吸取 90％、比重 1.6 的濃硫酸 V 毫升。
步驟二：取一 1 公升「儀器乙」，先裝入適量的蒸餾水。
步驟三：再將步驟一的濃硫酸 V 毫升加入，並充分溶解。
步驟四：再加入蒸餾水至 1 公升刻度，變成 30％、比重 1.2 的稀硫酸。
根據上述步驟，回答下列問題：
(1) 濃硫酸 V 毫升，V 為若干？
(2) 過程中總共使用了多少 mL 蒸餾水？（蒸餾水密度為 1 g/cm³）
(3) 寫出「儀器甲」及「儀器乙」的名稱。
第一步：計算濃硫酸的體積 V
稀釋前後，純硫酸的質量不變。
濃硫酸的總質量＝1.6V 克
純硫酸的質量＝1.6V × 90％＝1.44V 克
配製完成後，稀硫酸體積為 1000 mL，比重為 1.2，因此稀硫酸總質量為：
1000 × 1.2＝1200 克
純硫酸的質量為：
1200 × 30％＝360 克
令稀釋前後純硫酸的質量相等：
1.44V＝360
V＝250 mL
答案：(1) 250 mL
第二步：計算蒸餾水的總用量
配製完成後，稀硫酸總質量為 1200 克。
其中純硫酸質量為 360 克，因此水的總質量為：
1200－360＝840 克
濃硫酸原本含有 10％ 的水，其總質量為：
250 × 1.6＝400 克
其中水的質量為：
400 × 10％＝40 克
因此，另外加入的蒸餾水質量為：
840－40＝800 克
因為蒸餾水的密度為 1 g/mL，所以蒸餾水的體積為 800 mL。
答案：(2) 800 mL
第三步：判斷實驗器材
儀器甲：量取濃硫酸時使用的移液管。
儀器乙：具有 1 公升刻度、用來配製定體積溶液的容量瓶。
答案：(3) 移液管、容量瓶
實驗安全提醒
濃硫酸稀釋會放出大量熱，因此操作時應將濃硫酸慢慢加入水中，不可將水直接倒入濃硫酸中，避免因局部劇烈放熱造成液體飛濺。
莫斯利重點整理：溶液配製的必考觀念
稀釋前後溶質質量不變。
重量百分濃度：溶質質量除以溶液總質量，再乘以 100％。
利用比重換算質量：溶液質量＝體積 × 密度。
蒸餾水用量：要扣除原本濃硫酸溶液中已含有的水。
實驗器材：移液管用於準確量取液體；容量瓶用於配製一定體積的溶液。
溶液配製題的關鍵，是把濃度、密度、質量與體積連結起來。先求出溶質的質量，再利用質量守恆，就能逐步解出所需的濃硫酸與蒸餾水用量。
莫斯利自然科學｜高中必修化學，從濃度計算掌握溶液配製與實驗操作。