Question

7．已知硫酸、氨水的密度與所加水量的關系如圖所示，現有硫酸與氨水各一份，相關數據如表所示．

	溶質的物質的量濃度/mol•L-1	溶質的質量分數	溶液的密度/g•cm-3
硫酸	c1	w1	ρ1
氨水	c2	w2	ρ2

請根據表中信息，回答下列問題：
（1）表中硫酸的質量分數w₁為$\frac{98{c}_{1}}{1000{ρ}_{1}}$（不寫單位，用含c₁、ρ₁的代數式表示）；
（2）物質的量濃度為c₁ mol•L^-1，質量分數為w₁的硫酸與水等體積混合（混合后溶液體積變化忽略不計），所得溶液的物質的量濃度為0.5c₁mol•L^-1，質量分數＞$\frac{{w}_{1}}{2}$（填“＞”、“＜”或“=”）；
（3）質量分數為w₂的氨水與$\frac{{w}_{2}}{5}$的氨水等質量混合，所得溶液的密度＞ρ₂ g•cm^-3 （填“＞”、“＜”或“=”）；
（4）如果蒸發(fā)溶劑使硫酸的質量分數變?yōu)?w₁，則所得硫酸的物質的量濃度＞2c₁（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）根據c=$\frac{1000ρω}{M}$進行公式變形計算；
（2）根據稀釋定律，稀釋前后溶質硫酸的物質的量和質量不變，據此計算稀釋后溶液的濃度和質量分數；
（3）質量分數為w₂的氨水與$\frac{{w}_{2}}{5}$的氨水等質量混合后溶液的濃度小于w₂，由圖可知，氨水的濃度越大密度越小，據此判斷混合后溶液的密度與ρ₂ g•cm^-3關系；
（4）硫酸的濃度越大，則其密度越大，根據c=$\frac{1000ρω}{M}$判斷所得硫酸的濃度大�。�

解答 解：（1）根據c=$\frac{1000ρω}{M}$可知，硫酸的質量分數ω₁=$\frac{98{c}_{1}}{1000{ρ}_{1}}$，
故答案為：$\frac{98{c}_{1}}{1000{ρ}_{1}}$；
（2）設硫酸與水的體積為VL，則混合后溶液的總體積為2VL，根據稀釋定律，稀釋前后溶質硫酸的物質的量不變，稀釋后硫酸溶液的濃度為：$\frac{VL×{c}_{1}mol/L}{2VL}$=0.5c₁mol/L；質量分數為w₁的硫酸與水等體積混合，水的質量小于硫酸溶液的質量，故總質量小于原質量的2倍，故質量分數大于w₁/2，
故答案為：0.5c₁；＞；
（3）質量分數為w₂的氨水與$\frac{{w}_{2}}{5}$的氨水等質量混合，混合后溶液的質量分數小于w₂，由圖可知，氨水的濃度越大密度越小，故混合后溶液的密度大于ρ₂ g•cm^-3，
故答案為：＞；
（4）如果蒸發(fā)溶劑使硫酸的質量分數變?yōu)?w₁，硫酸的質量分數越大，則其密度越大，根據c=$\frac{1000ρω}{M}$可知，所得硫酸的濃度會大于2c₁，
故答案為：＞．

點評 本題考查了溶質質量分數的計算，題目難度中等，明確物質的量濃度與溶質質量分數的關系為解答關鍵，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．