Question

（1）30%的H₂SO₄和50%的H₂SO₄等質量混合后，所得溶液的質量分數

 

（填“大于”、“小于”或“等于”）40%，如果等體積混合，混合后溶液的質量分數

 

（填“大于”、“小于”或“等于”）40%．
（2）已知98%的濃H₂SO₄的物質的量濃度為18.4mol?L^-1，試判斷49%的H₂SO₄的物質的量濃度

 

（填“大于”、“小于”或“等于”）9.2mol?L^-1．
（3）在一定溫度和壓強下，1體積X₂（g）和3體積Y₂（g）化合生成2體積Z（g），則Z氣體的化學式是

 

．
（4）在標準狀況下，CO和CO₂的混合氣體質量為36g，體積為22.4L，則CO所占的體積是

 

L，質量是

 

g．

Answer 1

考點：溶液中溶質的質量分數及相關計算,物質的量的相關計算,物質的量濃度的相關計算

專題：

分析：（1）假設溶液質量均為100g，根據m（溶質）=m（溶液）×w（溶質）計算溶液中硫酸的質量，進而計算混合后溶液質量分數；
設50%H₂SO₄溶液密度為D，體積為V；30%H₂SO₄溶液密度為d，體積為V，計算溶質的總質量及混合后溶液總質量，表示出混合后的質量分數，結合硫酸濃度越大密度越大分析判斷；
（2）設98%的濃H₂SO₄的密度為A，49%的H₂SO₄的密度為a，硫酸濃度越大，密度越大，則A＞a，根據c=

1000ρω

M

表示出物質的量濃度，據此判斷；
（3）同溫同壓下，氣體體積之比等于其化學計量數之比，據此書寫化學方程式，再根據原子守恒確定Z的化學式；
（4）根據n=

V

Vm

計算混合氣體總物質的量，根據二者總質量、總物質的量列方程計算CO和CO₂的物質的量，根據V=nVm計算CO的體積，根據m=nM計算CO的質量．

解答： 解：（1）假設溶液質量均為100g，30%的H₂SO₄溶液中硫酸質量為30g，50%的H₂SO₄溶液中硫酸質量50g，故混合溶液質量分數為

30g+50g

100g+100g

×100%=40%；
設50%H₂SO₄溶液密度為D，體積為V；30%H₂SO₄溶液密度為d，體積為V．則：混合后溶液總質量W=V（D+d），50%H₂SO₄溶液中H₂SO₄的質量=50%VD，30%H₂SO₄溶液中H₂SO₄的質量=30%Vd，混合后溶質總質量w=50%VD+30%Vd=V（50%D+30%d） 所得溶液質量分數=

50%D+30%d

D+d

=50%-20%

d

D+d

，由于D＞d，

d

D+d

＜

1

2

，故

50%D+30%d

D+d

＞40%，
故答案為：等于；大于；
（2）設98%的濃H₂SO₄的密度為A，49%的H₂SO₄的密度為a，根據c=

1000ρω

M

可知，18.4=

1000A×98%

98

，49%的H₂SO₄的物質的量濃度為

1000a×49%

98

mol/L，硫酸濃度越大，密度越大，則A＞a，故

1000a×49%

98

mol/L＜9.2mol/L，故答案為：小于；
（3）同溫同壓下，氣體體積之比等于其化學計量數之比，則反應方程式表示為：X₂（g）+3Y₂（g）=2Z（g），根據原子守恒可知Z的化學式表示為XY₃，故答案為：XY₃；
（4）混合氣體總物質的量為

22.4L

22.4L/mol

=1mol，
設CO和CO₂的物質的量分別為xmol、ymol，
根據二者總質量、總物質的量，則：

x+y=1 28x+44y=36

解得x=0.5 y=0.5
故CO的體積為0.5mol×22.4L/mol=11.2L
CO的質量為0.5mol×28g/mol=14g
故答案為：11.2；14．

點評：本題考查溶液濃度計算、化學方程式計算、物質的量有關計算，側重考查學生分析計算能力，注意對公式的理解與應用，注意硫酸的濃度越大密度越大．