Question

已知硫酸、氨水的密度與所加水的量的關系如圖所示，現有硫酸與氨水各一份，請根據表中信息，回答下列問題：

	溶質的物質的量濃度/mol?L-1	溶液的密度/g?cm-3
硫酸	c1	ρ1
氨水	c2	ρ2

（1）表中硫酸的質量分數為

2

（不寫單位，用含c₁、ρ₁，的代數式表示）．
（2）物質的量濃度為c₁ mol?L^-1的硫酸與水等體積混合（混合后溶液的體積變化忽略不計），所得溶液的物質的量濃度為

0.5c₁

mol?L^-1．
（3）將物質的量濃度分別為c₂ mol?L^-1和

1

5

c₂ mol?L^-1的氨水等質量混合，所得溶液的密度

大于

（填“大于”、“小于”或“等于”，下同）ρ₂ g?cm^-3，所得溶液的物質的量濃度

大于

3

5

c₂ mol?L^-1（設混合后溶液的體積變化忽略不計）

Answer 1

分析：（1）根據c=

1000ρω

M

進行公式變形計算；
（2）根據稀釋定律，稀釋前后溶質硫酸的物質的量不變，據此計算稀釋后溶液的濃度；
（3）c₂ mol?L^-1的氨水與

1

5

c₂ mol?L^-1的氨水等質量混合，混合后溶液的濃度小于c₂ mol?L^-1的氨水，由圖可知，氨水的濃度越大密度越小，據此判斷混合后溶液的密度與ρ₂ g?cm^-3關系；
物質的量濃度分別為c₂ mol?L^-1和

1

5

c₂ mol?L^-1的氨水等質量混合，令c₂ mol?L^-1和

1

5

c₂ mol?L^-1的氨水的體積分別為aL、bL，混合后溶液的體積為（a+b）L，表示出混合后硫酸的物質的量濃度，氨水的濃度越大密度越小，根據V=

m

ρ

可知a＞b，據此判斷．

解答：解：（1）根據c=

1000ρω

M

進行公式可知，硫酸的質量分數ω=

98c1

1000ρ1

，故答案為：

98c1

1000ρ1

；
（2）令硫酸與水的體積為VL，則混合后溶液的總體積為2VL，根據稀釋定律，稀釋前后溶質硫酸的物質的量不變，稀釋后硫酸溶液的濃度為

VL×c1mol/L

2VL

=0.5c₁mol/L，故答案為：0.5c₁；
（3）c₂ mol?L^-1的氨水與

1

5

c₂ mol?L^-1的氨水等質量混合，混合后溶液的濃度小于c₂ mol?L^-1的氨水，由圖可知，氨水的濃度越大密度越小，故混合后溶液的密度大于ρ₂ g?cm^-3，

物質的量濃度分別為c₂ mol?L^-1和

1

5

c₂ mol?L^-1的氨水等質量混合，令c₂ mol?L^-1和

1

5

c₂ mol?L^-1的氨水的體積分別為aL、bL，混合后溶液的體積為（a+b）L，混合后硫酸的物質的量濃度為

ac2+b× 1 5 c2

a+b

=c₂+

1 5 bc2-bc2

a+b

=c₂-

4 5 c2

1+ a b

，氨水的濃度越大密度越小，根據V=

m

ρ

可知a＞b，故

4 5 c2

1+ a b

＜

2

5

c₂，故c₂-

4 5 c2

1+ a b

＞

3

5

c₂，
故答案為：大于；大于．

點評：本題考查物質的量濃度的有關計算，難度中等，理解根據定義式進行的計算，（3）為易錯點，注意氨水的濃度越大密度越小．