Question

14．（1）30%的H₂SO₄和50%的H₂SO₄等質(zhì)量混合后，所得溶液的質(zhì)量分數(shù)等于（填“大于”、“小于”或“等于”）40%，如果等體積混合，混合后溶液的質(zhì)量分數(shù)大于（填“大于”、“小于”或“等于”）40%．
（2）已知98%的濃H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度為18.4mol•L^-1，試判斷49%的H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度小于（填“大于”、“小于”或“等于”）9.2mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）設(shè)硫酸溶液的質(zhì)量為m，表示出不同濃度硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量，二者之和為混合后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量，混合后溶液的質(zhì)量為2m，進而計算混合后的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)；
設(shè)體積分別為VmL，30%的H₂SO₄溶液密度為ρ₁，50%的H₂SO₄溶液密度為ρ₂，表示出混合后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)，硫酸的濃度越大密度越大，結(jié)合表達式判斷質(zhì)量分數(shù)關(guān)系；
（2）設(shè)98%的濃H₂SO₄的密度為ρ₁，49%的H₂SO₄的密度為ρ₂，硫酸濃度越大，密度越大，則ρ₁＞ρ₂，根據(jù)c=$\frac{1000ρω}{M}$表示出物質(zhì)的量濃度，據(jù)此判斷；

解答 解：（1）設(shè)硫酸溶液的質(zhì)量為m，30%的H₂SO₄溶質(zhì)為質(zhì)量0.3m，50%的H₂SO₄溶質(zhì)的質(zhì)量為0.5m，混合后總質(zhì)量為2m，所以w（H₂SO₄）=$\frac{0.3m+0.5m}{2m}$=40%；
如果等體積混合，設(shè)體積分別為VmL，30%的H₂SO₄溶液密度為ρ₁，50%的H₂SO₄溶液密度為ρ₂，則混合后溶液的質(zhì)量分數(shù)為w（H₂SO₄）=$\frac{V{ρ}_{1}×30%+V{ρ}_{2}×50%}{V{ρ}_{1}+V{ρ}_{2}}$=30%+20%×$\frac{{ρ}_{2}}{{ρ}_{1}+{ρ}_{2}}$，因硫酸的濃度越大，密度越大，則ρ₁＜ρ₂，則$\frac{{ρ}_{2}}{{ρ}_{1}+{ρ}_{2}}$＞$\frac{1}{2}$，故30%+20%×$\frac{{ρ}_{2}}{{ρ}_{1}+{ρ}_{2}}$＞40%，
故答案為：等于；大于；
（2）設(shè)98%的濃H₂SO₄的密度為A，49%的H₂SO₄的密度為a，根據(jù)c=$\frac{1000ρω}{M}$可知，18.4=$\frac{1000ρ1×49%}{98}$，49%的H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度為$\frac{1000{ρ}_{2}×49%}{98}$mol/L，硫酸濃度越大，密度越大，則ρ1＞ρ₂，故$\frac{1000{ρ}_{2}×49%}{98}$mol/L＜9.2mol/L，
故答案為：小于；

點評 本題考查溶液濃度計算，側(cè)重考查學生分析計算能力，注意對公式的理解與應(yīng)用，注意硫酸的濃度越大密度越大，題目難度中等．