• 将a%的硫酸溶液和(100-a)%的硫酸溶液等体积混和后所得硫酸溶液的质量分数可能为( )试题及答案-单选题-云返教育

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      将a%的硫酸溶液和(100-a)%的硫酸溶液等体积混和后所得硫酸溶液的质量分数可能为(  )

      试题解答


      D
      解:令质量分数分别为a%与(100-a)%的硫酸溶液的密度分别为xg/ml、yg/ml;
      假定体积为1ml,则a%硫酸溶液的质量为1ml×xg/ml=xg,溶质硫酸的质量为xg×a%=a%xg.
      (100-a)%的硫酸溶液的质量为1ml×yg/ml=yg,溶质硫酸的质量为yg×(100-a)%=(100-a)%yg.
      所以混合后硫酸的质量分数为
      a%xg+(100-a)%yg
      xg+yg
      =a%+
      (100-2a)%y
      x+y
      =a%+(100-2a)%
      1
      1+
      x
      y

      混合有两种可能:一是a=50,等浓度混合(即等质量混合),混合后质量分数为50%.
      二是a≠50,a>50,100-a<50(或a<50,100-a>50),
      当a>50,100-a<50时,a%+(100-2a)%
      1
      1+
      x
      y
      =a%-(2a-100)%
      1
      1+
      x
      y
      ,硫酸溶液的密度随浓度增大而增大,则x>y,
      1
      1+
      x
      y
      1
      2

      所以a%+(100-2a)%
      1
      1+
      x
      y
      =a%-(2a-100)%
      1
      1+
      x
      y
      >a%-(2a-100)%×
      1
      2
      =50%.
      当a<50,100-a>50时,硫酸溶液的密度随浓度增大而增大,则x<y,
      1
      1+
      x
      y
      1
      2
      ,所以a%+(100-2a)%
      1
      1+
      x
      y
      >a%+(100-2a)%×
      1
      2
      =50%.
      所以混合后质量分数
      a%xg+(100-a)%yg
      xg+yg
      ≥50%
      故选D.
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