Question

15．向质量分数为2a%，体积为10mL物质的量浓度为c₁ mol•L^-1的稀H₂SO₄中加入V mL的水，使之质量分数变为a%，此时物质的量浓度为c₂ mol•L^-1，则下列关系正确的是（　　）

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

Answer 1

分析 假设质量分数为2a%的硫酸溶液密度为Dg/mL，质量分数为a%的硫酸溶液密度为dg/mL，硫酸溶液密度大于水的密度，且硫酸溶液的浓度越大密度越大，故D＞d＞ρ（水）；
稀释过程中溶质的H₂SO₄质量不变，用D表示出质量分数为2a%，体积为10mL的硫酸溶液质量，结合质量分数计算稀释后溶液的质量，进而计算水的质量，再根据V=$\frac{m}{ρ}$计算水的体积，结合D＞ρ（水）判断；
根据c=$\frac{1000ρω}{M}$表示出c₁、c₂，结合D＞d进行判断．

解答 解：假设质量分数为2a%的硫酸溶液密度为Dg/mL，质量分数为a%的硫酸溶液密度为dg/mL，硫酸溶液密度大于水的密度，且硫酸溶液的浓度越大密度越大，故D＞d＞ρ（水），
稀释过程中溶质的H₂SO₄质量不变，故稀释后溶液质量为：$\frac{10×D×2a%}{a%}$g=20Dg，故加入水的质量为20Dg-10Dg=10Dg，加入水的体积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；
根据c=$\frac{1000ρω}{M}$可知，c₁=$\frac{1000D×2a%}{98}$，c₂=$\frac{1000d×a%}{98}$，由于D＞d，故2c₂＜c₁，
故选C．

点评 本题考查物质的量浓度、质量分数有关计算，题目难度中等，注意掌握物质的量浓度与质量分数之间的关系，明确硫酸溶液的浓度越大密度越大．