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(2010?娄底模拟)将浓度为c1的浓硫酸50g(溶质的质量分数为ω1)与VmL水混合,得到物质的量浓度为C2的稀硫酸(溶质的质量分数为ω2)(以下填“>”、“<”或“=”)
(1)若ω1=2ω2,则c1
2c2,V
=
=
50mL.
(2)若c1=2c2,则ω1
2,V
50mL.
分析:(1)利用c=
1000ρω
M
计算硫酸的浓度,结合浓硫酸溶液的浓度越大密度越大进行判断;
根据稀释前后溶质的质量不变计算混合后溶液的质量,计算水的质量,据此计算水的体积;
(2)利用c=
1000ρω
M
公式变形计算硫酸的质量分数,结合硫酸溶液的浓度越大密度越大,进行判断;
根据稀释前后溶质的物质的量不变,混合后溶液的体积为原硫酸的2倍,硫酸溶液的浓度越大密度越大,所以混合后溶液的质量小于100g,故水的质量小于50g,据此判断水的体积.
解答:解:(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=
1000ρ1ω1
98
,c2=
1000ρ2ω2
98
,所以
c1
c2
=
ρ1ω1
ρ2ω2
=
1
ρ2
,浓硫酸的浓度越大密度越大,则ρ1>ρ2,故c1>2c2
稀释前后溶质的质量不变,若ω1=2ω2,则稀释后溶液的质量为100g,所以水的质量为50g,水的密度为1g/mL,所以水的体积V=50mL
g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,ω1=
98c1
1000ρ1
,ω2=
98c2
1000ρ2
,所以
ω1
ω2
=
c1ρ2
c2ρ1
,由于c1=2c2,所以
ω1
ω2
=
2ρ2
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ω1<2ω2
根据稀释前后溶质的物质的量不变,混合后溶液的体积为原硫酸的2倍,硫酸溶液的浓度越大密度越大,所以混合后溶液的质量小于100g,故水的质量小于50g,水的密度为1g/mL,所以水的体积V<50mL,
故答案为:<;<.
点评:本题考查物质的量浓度、质量分数的有关计算比较,难度较大,注意浓硫酸的密度大于水,溶液的浓度越大密度越大.
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