Question

1．质量分数不同的两种硫酸溶液，以相同质量混合时，所得混合溶液的密度为ρ₁；以相同体积混合时，所得混合溶液的密度为ρ₂，两种浓度不同的乙醇（密度小于水）溶液，以相同质量混合时，所得混合溶液的密度为ρ₃；以相同体积混合时，所得溶液密度为ρ₄，则ρ₁、ρ₂、ρ₃、ρ₄大小之间关系为（　　）

• A． ρ₁＞ρ₂＞ρ₃＞ρ₄
• B． ρ₁＞ρ₂＞ρ₄＞ρ₃
• C． ρ₂＞ρ₁＞ρ₃＞ρ₄
• D． ρ₂＞ρ₁＞ρ₄＞ρ₃

Answer 1

分析 因硫酸溶液的密度大于水的密度，而乙醇水溶液的密度小于水的密度，故ρ₁、ρ₂一定大于ρ₃、ρ₄；
 对于原来的硫酸溶液，质量分数越大密度越大，设原来混合前两种硫酸溶液的密度为ρa和ρb，且密度ρa＞ρb，等体积混合后密度ρ2应介于ρa和ρb之间，等质量混合可假设如下过程：在等体积混合后再加入一定质量的密度较小的溶液至两种溶液质量相等，此时所得溶液的密度ρ1必介于ρ2和ρb之间，即 ρa＞ρ2＞ρ1＞ρb；
同理可得乙醇溶液混合后所得溶液的密度 ρ₄＞ρ₃．

解答 解：因硫酸溶液的密度大于水的密度，而乙醇水溶液的密度小于水的密度，故ρ₁、ρ₂一定大于ρ₃、ρ₄；
对于原来的硫酸溶液，质量分数越大密度越大，设原来混合前两种硫酸溶液的密度为ρa和ρb，且密度ρa＞ρb，等体积混合后密度ρ2应介于ρa和ρb之间，等质量混合可假设如下过程：在等体积混合后再加入一定质量的密度较小的溶液至两种溶液质量相等，此时所得溶液的密度ρ1必介于ρ2和ρb之间，即 ρa＞ρ2＞ρ1＞ρb，由此可知，两溶液混合进行密度比较时，均可设为往密度较大的溶液中加入密度较小的溶液至等体积时，再继续加入密度较小的溶液至等质量混合．这一过程可看作密度减小的“稀释”过程．这样假设过程比较，可以发现如下规律：等质量混合时所得溶液的密度必小于等体积混合时所得溶液的密度，即乙醇溶液混合后所得溶液的密度 ρ4＞ρ3；综合可得ρ2＞ρ1＞ρ₄＞ρ₃，故选D．

点评 本题考查混合溶液密度计算，为高频考点，侧重考查学生分析判断能力，明确硫酸、乙醇浓度与密度关系是解本题关键，题目难度中等．