Question

7．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$\frac{98{c}_{1}}{1000{ρ}_{1}}$（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0.5c₁mol•L^-1，质量分数＞$\frac{{w}_{1}}{2}$（填“＞”、“＜”或“=”）；
（3）质量分数为w₂的氨水与$\frac{{w}_{2}}{5}$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质量分数变为2w₁，则所得硫酸的物质的量浓度＞2c₁（填“＞”、“＜”或“=”）．

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和质量不变，据此计算稀释后溶液的浓度和质量分数；
（3）质量分数为w₂的氨水与$\frac{{w}_{2}}{5}$的氨水等质量混合后溶液的浓度小于w₂，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；
（4）硫酸的浓度越大，则其密度越大，根据c=$\frac{1000ρω}{M}$判断所得硫酸的浓度大小．

解答 解：（1）根据c=$\frac{1000ρω}{M}$可知，硫酸的质量分数ω₁=$\frac{98{c}_{1}}{1000{ρ}_{1}}$，
故答案为：$\frac{98{c}_{1}}{1000{ρ}_{1}}$；
（2）设硫酸与水的体积为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；质量分数为w₁的硫酸与水等体积混合，水的质量小于硫酸溶液的质量，故总质量小于原质量的2倍，故质量分数大于w₁/2，
故答案为：0.5c₁；＞；
（3）质量分数为w₂的氨水与$\frac{{w}_{2}}{5}$的氨水等质量混合，混合后溶液的质量分数小于w₂，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，
故答案为：＞；
（4）如果蒸发溶剂使硫酸的质量分数变为2w₁，硫酸的质量分数越大，则其密度越大，根据c=$\frac{1000ρω}{M}$可知，所得硫酸的浓度会大于2c₁，
故答案为：＞．

点评 本题考查了溶质质量分数的计算，题目难度中等，明确物质的量浓度与溶质质量分数的关系为解答关键，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．