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，相关数据如下表所示。

	溶质的物质的量浓度/mol·L^-1	溶质的质量分数	溶液的密度/g·cm^-3
硫酸	c1	w1	ρ1
氨水	c2	w2	ρ2

请根据表中信息，回答下列问题：

（1）表中硫酸的质量分数w₁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，质量分数为w₁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，质量分数_______ w₁/2 （填“>”、“<”或“=”）；

（3） 质量分数为w₂的氨水与w₂/5的氨水等质量混合，所得溶液的密度_______ρ₂ g·cm^-3 （填“>”、“<”或“=”）；

（4）如果蒸发溶剂使硫酸的的质量分数变为2 w₁，则所得硫酸的物质的量浓度      2 c₁（填“>”、“<”或“=”）。

Answer

（1） % 或98c1 / (1000ρ1) （2）c1 / 2 ＞ （3） ＞ （4）＞

【解析】

试题分析：（1）根据c=1000ρwM可知表中硫酸的质量分数w1为% 或98c1 / (1000ρ1)。

（2）物质的量浓度为c1 mol·L－1，质量分数为w1的硫酸与水等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计)，由于混合过程中硫酸的物质的量不变，则所得溶液的物质的c1 / 2；量浓度为根据题给信息，假设质量分数为w1的硫酸与水等质量混合，所得溶液的质量分数等于w1/2，实际上是等体积混合，由于硫酸的密度大于水的密度，等质量的硫酸和水，硫酸的体积较小，所以等体积混合，所得溶液的质量分数大于 w1/2。

（3）根据图象可知，氨水的浓度越大，密度越小。所以质量分数为w2的氨水与w2/5的氨水等质量混合，所得溶液的密度一定大于ρ2 g·cm-3。

（4）如果蒸发溶剂使硫酸的的质量分数变为2 w1，则硫酸的密度也增大，所以根据c=1000ρwM可知所得硫酸的物质的量浓度大于2c1。

【考点定位】不同种元素考查溶液的配制，浓硫酸和氨水稀释时的计算和化学计算等知识

【名师点晴】有关溶液的稀释与混合的计算方法

（1）一定物质的量浓度溶液的稀释

根据稀释前后溶质的物质的量不变，列方程式：c1·V1＝c2·V2。

（2）不同物质的量浓度溶液的混合

根据混合前后溶质的物质的量不变列方程式：

①如果忽略溶液体积变化，则c1·V1＋c2·V2＝c混·(V1＋V2)。

②如果考虑溶液混合后的体积改变，则c1·V1＋c2·V2＝c混·V混(V混＝。

（3）不同质量分数的两种溶液的混合

混合：抓住混合前后溶质的质量不变，列方程式：m1·w1＋m2·w2＝(m1＋m2)·w混。

（4）两种同溶质溶液等质量混合、等体积混合时质量分数的判定

①等质量混合：两种同溶质溶液(或某溶液与水)等质量混合时，w混＝。

②等体积混合：两种同溶质溶液(或某溶液与水)等体积混合时，a、若相混合的两种液体的密度比水的密度小，则w混＜，如氨、乙醇等少数溶质形成的溶液；b、若相混合的两种液体的密度比水的密度大，则w混＞。如H2SO4、HNO3、NaOH、NaCl等大多数溶质形成的溶液。