Question

100g濃度為c₁的濃H₂SO₄（溶質質量分數為w₁）與VmL水混合，得濃度為c₂的稀H₂SO₄（溶質質量分數為w₂），下列說法正確的是

1. A.
   若w₁=2w₂，則c₁＞2c₂，V=100mL
2. B.
   若w₁=2w₂，則c₁＜2c₂，V=100mL
3. C.
   若c₁=2c₂，則w₁＞2w₂，V＞100mL
4. D.
   若c₁=2c₂，則w₁=2w₂，V=100mL

Answer 1

A
分析：A、B、根據稀釋前后溶質的質量不變計算混合后溶液的質量，計算水的質量，據此計算水的體積；
利用c=計算硫酸的濃度，結合濃硫酸溶液的濃度越大密度越大，進行判斷．
C、D、根據稀釋前后溶質的物質的量不變計算混合后溶液的體積為200ml，硫酸的密度大于水，所以混合后溶液的質量大于200g，故水的質量大于100g，據此判斷水的體積；利用c=公式變形計算硫酸的質量分數，結合硫酸溶液的濃度越大密度越大，進行判斷．
解答：A、稀釋前后溶質的質量不變，若w₁=2w₂，則稀釋后溶液的質量為200g，所以水的質量為100g，水的密度為1g/ml，所以水的體積V=100ml；設物質的量是濃度為c₁ mol?L^-1的密度為ρ₁，物質的量是濃度為c₂mol?L^-1硫酸溶液的密度為ρ₂，則：c₁=，c₂=，所以==，濃硫酸的濃度越大密度越大，則ρ₁＞ρ₂，故c₁＞2c₂，故A正確；
B、由A中分析可知，水的體積V=100ml，c₁＞2c₂，故B錯誤；
C、稀釋前后溶質的物質的量不變，若c₁=2c₂，則稀釋后溶液的體積為200ml，硫酸的密度大于水，所以混合后溶液的質量大于200g，故水的質量大于100g，水的密度為1g/ml，所以水的體積V＞100ml；設物質的量是濃度為c₁ mol?L^-1的密度為ρ₁，物質的量是濃度為c₂mol?L^-1硫酸溶液的密度為ρ₂，則：w₁=，w₂=，
所以==，濃硫酸的濃度越大密度越大，則ρ₁＞ρ₂，故w₁＜2w₂，故C錯誤；
D、由C分析可知，所以水的體積V＞100ml，w₁＜2w₂，故D錯誤．
故選：A．
點評：本題考查物質的量濃度與質量分數的相互換算，可利用定義計算，難度中等，關鍵清楚硫酸溶液的濃度越大密度也越大，注意氨水、酒精濃度越大密度越小．