Question

已知硫酸、氨水的密度与所加水量的关系如图所示，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_____（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（混合后溶液体积变化忽略不计），所得溶液的物质的量浓度为_____mol·L^-1。

（3）物质的量浓度为c₂ mol·L^-1的氨水与c₂ mol·L^-1的氨水等质量混合，所得溶液的密度_____ （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_____c₂ mol·L^-1（设混合后溶液的体积变化忽略不计）。

Answer

（1） （2）c1/2 （3）大于 大于

【解析】解答本题应注意以下三点：

（1）设硫酸体积为1 L进行计算；

（2）注意加水稀释后，可认为是两溶液的体积和；

（3）由图像可知，硫酸的密度逐渐减小，氨水的密度逐渐增大。

（1）设硫酸的体积为1 L，则

（2）硫酸与水等体积混合（忽略溶液体积的变化），溶液的体积变为原来的2倍，则浓度为mol·L-1。

（3）根据图像可知，氨水的浓度越大，密度越小，则c2 mol·L-1氨水的密度小于c2 mol·L-1氨水的密度，等质量时，c2 mol·L-1氨水的体积小于c2 mol·L-1氨水的体积。两者混合后，所得溶液的密度一定比ρ2大，所得溶液的物质的量浓度趋近于体积大者，故大于c2 mol·L-1。

混合溶液溶质质量分数的求算

同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合：

（1）若两溶液等质量混合，则混合后溶液中溶质的质量分数等于（a%+b%）。

（2）若是浓度越大，密度越小的溶液，如氨水、乙醇等，等体积混合后所得溶液中溶质的质量分数小于（a%+b%）。

（3）若该溶液浓度越大，密度越大，如常见的酸（稀硫酸）、碱（NaOH溶液）、盐（NaCl溶液）等，等体积混合后所得溶液中溶质的质量分数大于 （a%+b%）。

说明：①若是与水混合，水中溶质的质量分数可视为0。

②两溶液混合前后的质量守恒，体积不守恒。