Question

在100 g濃度為18 mol·L^-1、密度為ρ g·cm^-3的濃硫酸中加入一定量的水稀釋成9 mol·L^-1的硫酸，則加入水的體積

A.小于100 mL                       

B.等于100 mL

C.大于100 mL                        

D.等于 mL

Answer 1

解析：本題有多種解法。

解法一：H₂SO₄濃度由18 mol·L^-1稀釋至9　mol·L^-1，因溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，故體積須擴(kuò)大一倍。

18 mol·L^-1 H₂SO₄的體積為mL，現(xiàn)須變?yōu)?×mL。設(shè)9 mol·L^-1 H₂SO₄的密度為ρ′g·cm^-3，則9 mol·L^-1 H₂SO₄溶液的質(zhì)量是：2× mL×ρ′g·cm^-3=g。

因H₂SO₄的密度大于1 g·mL^-1，濃度越大密度越大，故ρ′＜ρ，即200ρ′/ρ＜200 g。又因原溶液質(zhì)量為100 g，故加水的質(zhì)量小于100 g，即體積小于100 mL。

解法二：假設(shè)稀釋加水的質(zhì)量是100 g，即體積為100 mL，則其質(zhì)量分?jǐn)?shù)變?yōu)樵瓉?lái)的1/2。由

c=知，若ρ不變，c則由18 mol·L^-1變成9 mol·L^-1。因硫酸比水重，稀釋后的密度必然要減少，故加100 g 水后將導(dǎo)致c小于9 mol·L^-1，故如要使其等于9 mol·L^-1，則加水量將小于100 g。

答案：A