Question

1．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，请根据表中的信息，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$\frac{98{c}_{1}}{1000{ρ}_{1}}$（不写单位，用含c₁、ρ₁的代数式表示）．
（2）物质的量浓度为c₁mol•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0.5c₁mol•L^-1．
（3）物质的量浓度为c₂mol•L^-1的氨水与$\frac{1}{5}$c₂mol•L^-1的氨水等质量混合，所得溶液的密度大于（填“大于”、“小于”或“等于”，下同） ρ₂g•cm^-3，所得溶液的物质的量浓度大于$\frac{3}{5}$c₂mol•L^-1（设混合后溶液的体积变化忽略不计）
（4）若将稀硫酸与氨水混合，写出其反应的离子方程式NH₃•H₂O+H⁺=NH₄⁺+H₂O．

Answer 1

分析 （1）根据c=$\frac{1000ρω}{M}$进行公式变形计算；
（2）根据稀释定律，稀释前后溶质硫酸的物质的量不变，据此计算稀释后溶液的浓度；
（3）c₂ mol•L^-1的氨水与$\frac{1}{5}$c₂ mol•L^-1的氨水等质量混合，混合后溶液的浓度小于c₂ mol•L^-1的氨水，由图可知，氨水的浓度越大密度越小，据此判断混合后溶液的密度与ρ₂ g•cm^-3关系；物质的量浓度分别为c₂ mol•L^-1和$\frac{1}{5}$c₂ mol•L^-1的氨水等质量混合，令c₂ mol•L^-1和$\frac{1}{5}$c₂ mol•L^-1的氨水的体积分别为aL、bL，混合后溶液的体积为（a+b）L，表示出混合后氨水的物质的量浓度，氨水的浓度越大密度越小，根据V=$\frac{m}{ρ}$可知a＞b，据此判断；
（4）稀硫酸与氨水反应生成硫酸铵，离子反应方程式为：NH₃•H₂O+H⁺=NH₄⁺+H₂O；

解答 解：（1）根据c=$\frac{1000ρω}{M}$进行公式可知，硫酸的质量分数ω=$\frac{98{c}_{1}}{1000{ρ}_{1}}$，故答案为：$\frac{98{c}_{1}}{1000{ρ}_{1}}$；
（2）令硫酸与水的体积为VL，则混合后溶液的总体积为2VL，根据稀释定律，稀释前后溶质硫酸的物质的量不变，稀释后硫酸溶液的浓度为$\frac{VL×{c}_{1}mol/L}{2VL}$=0.5c₁mol/L，故答案为：0.5c₁；
（3）c₂ mol•L^-1的氨水与$\frac{1}{5}$c₂ mol•L^-1的氨水等质量混合，混合后溶液的浓度小于c₂ mol•L^-1的氨水，由图可知，氨水的浓度越大密度越小，故混合后溶液的密度大于ρ₂ g•cm^-3，物质的量浓度分别为c₂ mol•L^-1和$\frac{1}{5}$c₂ mol•L^-1的氨水等质量混合，令c₂ mol•L^-1和$\frac{1}{5}$c₂ mol•L^-1的氨水的体积分别为aL、bL，混合后溶液的体积为（a+b）L，混合后氨水的物质的量浓度为$\frac{a{c}_{2}+b×\frac{1}{5}{c}_{2}}{a+b}$=c₂-$\frac{\frac{4}{5}{c}_{2}}{1+\frac{a}{b}}$，氨水的浓度越大密度越小，根据V=$\frac{m}{ρ}$可知a＞b，故$\frac{\frac{4}{5}{c}_{2}}{1+\frac{a}{b}}$＜$\frac{2}{5}$c₂，故c₂-$\frac{\frac{4}{5}{c}_{2}}{1+\frac{a}{b}}$＞$\frac{3}{5}$c₂，故答案为：大于；大于；
（4）稀硫酸与氨水反应生成硫酸铵，离子反应方程式为：NH₃•H₂O+H⁺=NH₄⁺+H₂O，故答案为：NH₃•H₂O+H⁺=NH₄⁺+H₂O．

点评 本题考查物质的量浓度的有关计算，难度中等，理解根据定义式进行的计算，（3）为易错点，注意氨水的浓度越大密度越小．