Question

8．现将质量分数为x%的H₂SO₄和3x%的H₂SO₄等体积混合，所得混合液的质量分数为m%，则m与x的关系为（　　）

• A． m=2x
• B． m＜2x
• C． m＞2x
• D． 无法判断

Answer 1

分析 设质量分数分别为x%与3x%的硫酸溶液的密度分别为mg/mL、ng/mL，硫酸溶液的密度随浓度增大而增大，所以m＜n，假定体积为VmL，混合后溶质质量为混合前两溶液中溶质质量之和，混合后溶液质量为混合前溶液质量之和，根据质量分数定义用m、n表示出混合后的质量分数，结合密度关系判断．

解答 解：设质量分数分别为x%与3x%的硫酸溶液的密度分别为mg/mL、ng/mL，硫酸溶液的密度随浓度增大而增大，所以m＜n，
假定体积为VmL，则x%硫酸溶液的质量为VmL×mg/mL=Vmg，溶质硫酸的质量为：Vmg×10%=0.01Vmxg；
3x%的硫酸溶液的质量为VmL×ng/mL=Vng，溶质硫酸的质量为：Vng×3x%=0.03Vnxg，
则混合后硫酸的溶质质量分数为：
m%=$\frac{0.01Vmx+0.03Vnx}{Vm+Vn}$×100%=$\frac{0.01mx+0.01nx+0.02nx}{m+n}$×100%=x%+$\frac{0.02nx}{m+n}$×100%=x%+2x%×$\frac{1}{\frac{m}{n}+1}$，
由于m＜n，所以$\frac{m}{n}$＜1，则1+$\frac{m}{n}$＜2，$\frac{1}{\frac{m}{n}+1}$＞$\frac{1}{2}$，故m%=x%+2x%×$\frac{1}{\frac{m}{n}+1}$＞2x%，
即：m＞2x，
故选C．

点评 本题考查溶质质量分数的计算，题目难度中等，注意掌握溶质质量分数的概念及计算方法，明确硫酸的浓度越大、密度越大为解答关键，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．