Question

15．向質量分數(shù)為2a%，體積為10mL物質的量濃度為c₁ mol•L^-1的稀H₂SO₄中加入V mL的水，使之質量分數(shù)變?yōu)閍%，此時物質的量濃度為c₂ mol•L^-1，則下列關系正確的是（　�。�

• A． V＞10　2c₂=c₁
• B． V＜10　2c₂＞c₁
• C． V＞10　2c₂＜c₁
• D． V＞10　2c₂＞c₁

Answer 1

分析 假設質量分數(shù)為2a%的硫酸溶液密度為Dg/mL，質量分數(shù)為a%的硫酸溶液密度為dg/mL，硫酸溶液密度大于水的密度，且硫酸溶液的濃度越大密度越大，故D＞d＞ρ（水）；
稀釋過程中溶質的H₂SO₄質量不變，用D表示出質量分數(shù)為2a%，體積為10mL的硫酸溶液質量，結合質量分數(shù)計算稀釋后溶液的質量，進而計算水的質量，再根據V=$\frac{m}{ρ}$計算水的體積，結合D＞ρ（水）判斷；
根據c=$\frac{1000ρω}{M}$表示出c₁、c₂，結合D＞d進行判斷．

解答 解：假設質量分數(shù)為2a%的硫酸溶液密度為Dg/mL，質量分數(shù)為a%的硫酸溶液密度為dg/mL，硫酸溶液密度大于水的密度，且硫酸溶液的濃度越大密度越大，故D＞d＞ρ（水），
稀釋過程中溶質的H₂SO₄質量不變，故稀釋后溶液質量為：$\frac{10×D×2a%}{a%}$g=20Dg，故加入水的質量為20Dg-10Dg=10Dg，加入水的體積V=$\frac{10Dg}{{ρ}_{水}g/mL}$=$\frac{10D}{{ρ}_{水}}$mL，由于D＞ρ（水），故V=$\frac{10D}{{ρ}_{水}}$mL＞10mL；
根據c=$\frac{1000ρω}{M}$可知，c₁=$\frac{1000D×2a%}{98}$，c₂=$\frac{1000d×a%}{98}$，由于D＞d，故2c₂＜c₁，
故選C．

點評 本題考查物質的量濃度、質量分數(shù)有關計算，題目難度中等，注意掌握物質的量濃度與質量分數(shù)之間的關系，明確硫酸溶液的濃度越大密度越大．