Question

现有质量分数为a%和3a%的硫酸，将其等体积混合，混合后的硫酸的质量分数为（　　）

• A、等于2a%
• B、大于2a%
• C、小于2a%
• D、是任意值

Answer 1

考点：物质的量浓度的相关计算

专题：物质的量浓度和溶解度专题

分析：令质量分数为a%的硫酸的密度为ρ₁g/mL，3a%的硫酸的密度为ρ₂g/mL，溶液体积为VmL，根据硫酸溶液的浓度愈大，其密度就愈大，则ρ₁＜ρ₂，根据m=ρV表示出两硫酸溶液的质量，进而表示出混合后溶液总质量、溶质硫酸总的质量，再根据ω=

m(溶质)

m(溶液)

表示出混合后硫酸的质量分数，结合密度关系进行判断．

解答： 解：令质量分数为a%的硫酸的密度为ρ₁g/mL，3a%的硫酸的密度为ρ₂g/mL，溶液体积为VmL，
则混合后溶液的质量为：ρ₁g/mL×VmL+ρ₂g/mL×VmL=V（ρ₁+ρ₂）g，
混合后溶质硫酸的总质量为：ρ₁g/mL×VmL×a%+ρ₂g/mL×VmL×3a%=V（a%ρ₁+3a%ρ₂）g，
混合后硫酸的质量分数为：

V(a%ρ1+3a%ρ2)g

V(ρ1+ρ2)g

=a%+

2a%ρ2

ρ1+ρ2

=a%+2a%×

1

1+ ρ1 ρ2

，
硫酸溶液的浓度愈大，其密度就愈大，
则ρ₁＜ρ₂，
故1+

ρ1

ρ2

＜2，
则2a%×

1

1+ ρ1 ρ2

＞a%，
故a%+

2a%ρ2

ρ1+ρ2

=a%+2a%×

1

1+ ρ1 ρ2

＞2a%，
故选：B．

点评：本题考主要考查了溶质质量分数的计算，难度中等，清楚硫酸溶液的浓度愈大密度愈大是关键，侧重考查对学生的数据处理能力，注意形成规律：1、两种溶质质量分数不同的同种溶液等质量混合时，混合后溶液的质量分数为稀浓溶液质量分数的平均值；2、对于溶液的密度大于1g/mL，溶质质量分数越大密度越大，浓、稀两种溶液等体积相混后，溶质质量分数大于平均值；3、对于溶液的密度小于1g/mL，溶质质量分数越大密度越小，浓、稀两种溶液等体积相混后，溶质质量分数小于平均值．