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硫酸稀释、混合计算小结

一、稀释前后质量分数与物质的量浓度之间的关系

例1、将质量分数为2硫酸稀释、混合计算小结、物质的量浓度为c1的硫酸溶液加水稀释,使质量分数变为硫酸稀释、混合计算小结,物质的量浓度变为c2,则c1与c2的关系(   )

A、c1= 2c2      B、c1< 2c2        C、c1> 2c2       D、c2= 2c1

解析:此题可用质量分数与物质的量浓度的转化公式来计算,即:c =硫酸稀释、混合计算小结。设质量分数为2硫酸稀释、混合计算小结的硫酸的密度为硫酸稀释、混合计算小结,物质的量浓度为c1,质量分数为硫酸稀释、混合计算小结的硫酸的密度为硫酸稀释、混合计算小结,物质的量浓度为c2,依题意:c1= 硫酸稀释、混合计算小结,c2= 硫酸稀释、混合计算小结。

联立解得:硫酸稀释、混合计算小结(由于硫酸稀释、混合计算小结)故c1> 2c2。本题答案应选C。

 

二、稀释中水的体积计算

例2、(1998年上海高考)在100g浓度为18 mol/L、密度为硫酸稀释、混合计算小结(g/cm3)的浓硫酸中加入一定量的水稀释成9 mol/L的硫酸,则加入水的体积为(    )

A、小于100mL     B、等于100mL     C、大于100mL      D、等于硫酸稀释、混合计算小结

解析:本题的条件设置比较抽象,不但给出浓H2SO4的密度为字母,而且没有已知稀释后硫酸溶液的密度,故可设9 mol/L的硫酸的密度为硫酸稀释、混合计算小结。则根据硫酸稀释前后H2SO4的物质的量保持不变,即c1V1=  c2V2可列方程:

硫酸稀释、混合计算小结。

 

又因硫酸稀释、混合计算小结 > 硫酸稀释、混合计算小结,则有200 > 100 + V水,则V水< 100mL。本题答案应选A。

 

三、两种不同浓度的硫酸等体积混合

例3、设90%的H2SO4溶液与10%的H2SO4溶液等体积混合,所得溶液的质量分数为(  )

A、< 50%       B、> 50%       C、= 50%        D、无法确定

解析:设90%的H2SO4溶液的密度为d1g/cm3,10%的H2SO4溶液的密度为d2g/cm3,体积均为V mL,则混合后溶液的质量分数为:

硫酸稀释、混合计算小结(数学处理)

=硫酸稀释、混合计算小结。

由于H2SO4溶液的密度大于1,故浓度越大,密度也越大(d1> d2),即d1– d2> 0,显而易见,混合后溶液的质量分数硫酸稀释、混合计算小结 > 50%。正确答案为B。

若等质量混合,则混合后溶液的质量分数为(设两溶液质量均为m):

硫酸稀释、混合计算小结

 

 

由此可总结出一条规律:

 

同一物质不同浓度的溶液混合,若浓溶液中溶质的质量分数为a%,稀溶液中溶质的质量分数为b%,且a% > b%,则有如下规律:

若两溶液等质量混合,混合后溶液中溶质的质量分数硫酸稀释、混合计算小结;

 

若两溶液等体积混合,且浓溶液的密度为d1,稀溶液的密度为d2,则有两种情况:

1、当溶液的密度大于1,即浓度越大,密度也越大,d1> d2,混合后溶液中溶质的质量分数> 硫酸稀释、混合计算小结。如:多数酸、碱、盐的浓、稀溶液等体积混合遵循此规律。

2、当溶液的密度小于1,即浓度越大,密度越小,d1< d2,混合物后溶液中溶质的质量分数< 硫酸稀释、混合计算小结。如浓、稀氨水或酒精溶液等体积混合遵循此规律。

掌握了以上规律,同学们不妨练习以下几道考题:

1、(1997年全国高考)密度为0.91g·cm–3的氨水,质量分数为25%,该氨水用等体积的水稀释后,所得溶液溶质的质量分数是(    )

A、等于12.5%      B、大于12.5%      C、小于12.5%      D、无法确定

2、(1999年全国高考)已知25%的氨水的密度为0.91g·cm–3,5%的氨水的密度为0.98g·cm–3,若将上述两溶液等体积混合,所得氨水的溶液的质量分数是(    )

A、等于15%      B、小于15%      C、大于15%       D、无法估算

3、某物质一定量的溶液,其质量分数为0.2a。当加入等体积的水稀释后,其质量分数小于0.1a。则原溶液的密度为(    )

A、大于水的密度      B、小于水的密度     C、等于水的密度      D、无法确定

4、浓度不等的两种硫酸溶液等质量混合时,其质量分数为a%,而等体积混合时浓度为b%;浓度不等的两种乙醇溶液等质量混合时,其质量分数也为a%,而等体积混合时浓度为c%,则a、b、c间的大小关系为(   )

A、a > b > c    B、b > a > c     C、c > a > b     D、不可比较

5、将p%的浓硫酸与同体积的水混合,得到q%的稀硫酸,则p、q的关系正确的是(  )

A、p ≤q         B、p = 2q         C、p > 2q         D、p < 2q

答案:1、简析:用水稀释相当于加入溶质质量分数为0的氨水,依据上述规律,易知选C。

2、B.

3、B.

4、简析:设硫酸浓度分别为A%和B%,

等质量混合时:硫酸稀释、混合计算小结,等体积混合时:b%  > 硫酸稀释、混合计算小结,故b > a;

设乙醇浓度分别为C%和D%,

等质量混合时:硫酸稀释、混合计算小结,等体积混合时:c% < 硫酸稀释、混合计算小结,故a > c;

由上分析可知:b > a > c,所以答案为B。

5、简析:水可以看作0%的硫酸。故利用上述规律可得:q% > 硫酸稀释、混合计算小结,即p < 2q。所以应选D。

(责任编辑:化学自习室)
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