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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(  )

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/04/26 12:40:29
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(  )
A. 大于50%
B. 小于50%
C. 小于或等于50%
D. 大于或等于50%
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(  )
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.