Question

化学题目求解析，要告诉我原因。

已知硫酸的浓度越大，密度就越大，现将等体积的90%和10%的硫酸溶液混合，所得混合溶液的溶质质量分数为（）
A．＞50％ B．＝50％ C．＜50％ D．不能确定

Answer 1

假设将体积为V，密度为ρ1的90%的硫酸溶液和
体积为V，密度为ρ2的10%的硫酸溶液混合，
则90%的硫酸溶液总质量为 ρ1*V，溶质质量为ρ1*V*90%，
10%的硫酸溶液总质量为 ρ2*V，溶质质量为ρ2*V*10%，
混合后溶质质量分数为：
（ρ1*V*90%＋ρ2*V*10%）/（ρ1*V＋ρ2*V）
＝（ρ1*90%＋ρ2*10%）/（ρ1＋ρ2）
＝10%＋ρ1*80%/（ρ1＋ρ2）
＝10%＋80%/[1＋ρ2/ρ1]
由题意，ρ1>ρ2，所以ρ2/ρ1＜1，所以
10%＋80%/[1＋ρ2/ρ1] ＞ 10%＋80%/[1＋1]＝50%
所以选A

Answer 2

设90%和10%的硫酸溶液密度分别为p1和p2
体积都是V
则混合后，溶质质量=(0.9p1+0.1p2)*V
混合后溶液质量=(p1+p2)*V
所以混合溶液的溶质质量分数=(0.9p1+0.1p2)*V/【(p1+p2)*V】=(0.9p1+0.1p2)/(p1+p2)
接下去就是数学的问题了。
p1>p2
所以(0.9p1+0.1p2)/(p1+p2)=(0.5p1+0.4p1+0.5p2-0.4p2)/(p1+p2)=0.5+(0.4p1-0.4p2)/(p1+p2)>0.5
所以混合溶液的溶质质量分数>50%，选 A

Answer 3

等体积，肯定是90%的比10%的质量大，所以混合后质量分数大于50%，选A

Answer 4

C分子之间有间隙。