Question

已知硫酸、氨水的密度与所加水的量的关系如图所示，现有硫酸与氨水各一份，请根据表中信息，回答下列问题：

	溶质的物质的量浓度/mol?L-1	溶液的密度/g?cm-3
硫酸	c1	ρ1
氨水	c2	ρ2

（1）表中硫酸的质量分数为

2

（不写单位，用含c₁、ρ₁，的代数式表示）．
（2）物质的量浓度为c₁ mol?L^-1的硫酸与水等体积混合（混合后溶液的体积变化忽略不计），所得溶液的物质的量浓度为

0.5c₁

mol?L^-1．
（3）将物质的量浓度分别为c₂ mol?L^-1和

1

5

c₂ mol?L^-1的氨水等质量混合，所得溶液的密度

大于

（填“大于”、“小于”或“等于”，下同）ρ₂ g?cm^-3，所得溶液的物质的量浓度

大于

3

5

c₂ mol?L^-1（设混合后溶液的体积变化忽略不计）

Answer 1

分析：（1）根据c=

1000ρω

M

进行公式变形计算；
（2）根据稀释定律，稀释前后溶质硫酸的物质的量不变，据此计算稀释后溶液的浓度；
（3）c₂ mol?L^-1的氨水与

1

5

c₂ mol?L^-1的氨水等质量混合，混合后溶液的浓度小于c₂ mol?L^-1的氨水，由图可知，氨水的浓度越大密度越小，据此判断混合后溶液的密度与ρ₂ g?cm^-3关系；
物质的量浓度分别为c₂ mol?L^-1和

1

5

c₂ mol?L^-1的氨水等质量混合，令c₂ mol?L^-1和

1

5

c₂ mol?L^-1的氨水的体积分别为aL、bL，混合后溶液的体积为（a+b）L，表示出混合后硫酸的物质的量浓度，氨水的浓度越大密度越小，根据V=

m

ρ

可知a＞b，据此判断．

解答：解：（1）根据c=

1000ρω

M

进行公式可知，硫酸的质量分数ω=

98c1

1000ρ1

，故答案为：

98c1

1000ρ1

；
（2）令硫酸与水的体积为VL，则混合后溶液的总体积为2VL，根据稀释定律，稀释前后溶质硫酸的物质的量不变，稀释后硫酸溶液的浓度为

VL×c1mol/L

2VL

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

1

5

c₂ mol?L^-1的氨水等质量混合，混合后溶液的浓度小于c₂ mol?L^-1的氨水，由图可知，氨水的浓度越大密度越小，故混合后溶液的密度大于ρ₂ g?cm^-3，

物质的量浓度分别为c₂ mol?L^-1和

1

5

c₂ mol?L^-1的氨水等质量混合，令c₂ mol?L^-1和

1

5

c₂ mol?L^-1的氨水的体积分别为aL、bL，混合后溶液的体积为（a+b）L，混合后硫酸的物质的量浓度为

ac2+b× 1 5 c2

a+b

=c₂+

1 5 bc2-bc2

a+b

=c₂-

4 5 c2

1+ a b

，氨水的浓度越大密度越小，根据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，
故答案为：大于；大于．

点评：本题考查物质的量浓度的有关计算，难度中等，理解根据定义式进行的计算，（3）为易错点，注意氨水的浓度越大密度越小．