Question

在100 g浓度为18 mol·L^-1、密度为ρ g·cm^-3的浓硫酸中加入一定量的水稀释成9 mol·L^-1的硫酸，则加入水的体积

A.小于100 mL                       

B.等于100 mL

C.大于100 mL                        

D.等于 mL

Answer 1

解析：本题有多种解法。

解法一：H₂SO₄浓度由18 mol·L^-1稀释至9　mol·L^-1，因溶质的物质的量不变，故体积须扩大一倍。

18 mol·L^-1 H₂SO₄的体积为mL，现须变为2×mL。设9 mol·L^-1 H₂SO₄的密度为ρ′g·cm^-3，则9 mol·L^-1 H₂SO₄溶液的质量是：2× mL×ρ′g·cm^-3=g。

因H₂SO₄的密度大于1 g·mL^-1，浓度越大密度越大，故ρ′＜ρ，即200ρ′/ρ＜200 g。又因原溶液质量为100 g，故加水的质量小于100 g，即体积小于100 mL。

解法二：假设稀释加水的质量是100 g，即体积为100 mL，则其质量分数变为原来的1/2。由

c=知，若ρ不变，c则由18 mol·L^-1变成9 mol·L^-1。因硫酸比水重，稀释后的密度必然要减少，故加100 g 水后将导致c小于9 mol·L^-1，故如要使其等于9 mol·L^-1，则加水量将小于100 g。

答案：A