Question

12．已知硫酸溶液的質(zhì)量分數(shù)越大時，其溶液的密度越大且密度都大于1g/ml，現(xiàn)將90%和10%的兩種H₂SO₄溶液等體積混合后，溶液的質(zhì)量分數(shù)為（　　）

• A． 大于50%
• B． 等于50%
• C． 小于50%
• D． 無法確定

Answer 1

分析 設(shè)質(zhì)量分數(shù)分別為10%與90%的硫酸溶液的密度分別為xg/mL、yg/mL，硫酸溶液的密度隨濃度增大而增大，所以x＜y．假定體積為VmL，混合后溶質(zhì)質(zhì)量為混合前兩溶液中溶質(zhì)質(zhì)量之和，混合后溶液質(zhì)量為混合前溶液質(zhì)量之和，根據(jù)質(zhì)量分數(shù)定義用x、y表示出混合后的質(zhì)量分數(shù)，結(jié)合密度關(guān)系判斷．

解答 解：設(shè)質(zhì)量分數(shù)分別為10%與90%的硫酸溶液的密度分別為xg/mL、yg/mL，硫酸溶液的密度隨濃度增大而增大，所以x＜y．
假定體積為VmL，則10%硫酸溶液的質(zhì)量為VmL×xg/mL=Vxg，溶質(zhì)硫酸的質(zhì)量為：Vxg×10%=0.1Vxg；
90%的硫酸溶液的質(zhì)量為VmL×yg/mL=Vyg，溶質(zhì)硫酸的質(zhì)量為：Vyg×90%=0.9Vyg；
則混合后硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{0.1Vxg+0.9Vyg}{Vxg+Vyg}$×100%=$\frac{0.1x+0.1y+0.8y}{x+y}$×100%=10%+$\frac{0.8y}{x+y}$×100%=10%+80%×$\frac{1}{1+\frac{x}{y}}$，
由于x＜y，所以$\frac{x}{y}$＜1，則1+$\frac{x}{y}$＜2，80%×$\frac{1}{1+\frac{x}{y}}$＞40%，
所以混合液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)：10%+80%×$\frac{1}{1+\frac{x}{y}}$＞50%，
故選A．

點評 本題考查溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算，題目難度中等，注意掌握溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的概念及計算方法，明確硫酸的濃度越大、密度越大為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計算能力．