题目内容

50g物质的量浓度为C1的浓H2SO4,质量分数为W1,与体积为V的水混合后得到物质的量浓度为C2的稀H2SO4,质量分数为W2(以下填“>”“<”或“=”)
(1)若W1=2W2,则C1______2C2,V______50mL.
(2)若C1=2C2,则W1______2W2,V______50mL.
(1)设物质的量是浓度为c1 mol?L-1的密度为ρ1,物质的量是浓度为c2mol?L-1硫酸溶液的密度为ρ2,则
c1=
1001W1
98
,c2=
1002W2
98

所以
c1
c2
=
ρ1W1
ρ2W2
,由于W1=2W2,所以
c1
c2
=
ρ1W1
ρ2W2
=
1
ρ2
,因浓硫酸的密度大于水,溶液的浓度越大,密度越大,则ρ1>ρ2,所以c1>2c2
设物质的量是浓度为c2mol?L-1硫酸溶液的质量为m,则
50g×W1=m×W2,所以稀释后硫酸溶液的质量m=
50W1
W2
g,所以加入水的质量为
50W1
W2
g-50g,由于W1=2W2,所以加入水的质量为
50W1
W2
g-50g=50g,所以水的体积V=
50g
1g/ml
=50ml.
故答案为:>;=.
(2)设物质的量是浓度为c1 mol?L-1的密度为ρ1,物质的量是浓度为c2mol?L-1硫酸溶液的密度为ρ2,则
由c=
1000ρω
M
可知,W1=
98c1
1001
,W2=
98c2
1002

所以
W1
W2
=
c1ρ2
c2ρ1
,由于C1=2C2,所以
W1
W2
=
c1ρ2
c2ρ1
=
2
ρ1
,因浓硫酸的密度大于水,溶液的浓度越大,密度越大,则ρ1>ρ2,所以W1<2W2
设物质的量是浓度为c2mol?L-1硫酸溶液的质量为n,则
50g×W1=n×W2,所以稀释后硫酸溶液的质量n=
50W1
W2
g,所以加入水的质量为
50W1
W2
g-50g,由于W1<2W2,所以加入水的质量为
50W1
W2
g-50g<50g,所以水的体积V<
50g
1g/ml
=50ml.
故答案为:<;<.
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