1000、已知25%氨水的密度为0.91g/cm³,5%氨水的密度为0.98g/cm³。若将上述两溶液等体积合。所得氨水溶液的质量分数是( )

这是一道关于溶液混合后质量分数计算的典型化学题。我们需要通过推导混合后的溶质质量与溶液总质量的比值，来判断最终的质量分数。 ### 1. 设定变量与公式 设两种氨水溶液的体积均为 $V$（单位：$\text{cm}^3$ 或 $\text{mL}$）。 已知条件： * **浓氨水**：质量分数 $w_1 = 25\%$，密度 $\rho_1 = 0.91 \, \text{g/cm}^3$ * **稀氨水**：质量分数 $w_2 = 5\%$，密度 $\rho_2 = 0.98 \, \text{g/cm}^3$ 混合后溶液的质量分数 $w$ 的计算公式为： $$ w = \frac{\text{混合后溶质的总质量}}{\text{混合后溶液的总质量}} \times 100\% $$ ### 2. 计算步骤 **第一步：计算各溶液的质量** * 浓氨水的质量 $m_1 = \rho_1 \times V = 0.91V$ * 稀氨水的质量 $m_2 = \rho_2 \times V = 0.98V$ **第二步：计算各溶液中溶质（氨）的质量** * 浓氨水中溶质质量 $m_{\text{solutes1}} = m_1 \times w_1 = 0.91V \times 25\%$ * 稀氨水中溶质质量 $m_{\text{solutes2}} = m_2 \times w_2 = 0.98V \times 5\%$ **第三步：计算混合后的总溶质质量和总溶液质量** * 总溶质质量 $m_{\text{solute\_total}} = 0.91V \times 0.25 + 0.98V \times 0.05$ * 总溶液质量 $m_{\text{total}} = 0.91V + 0.98V = 1.89V$ **第四步：计算混合后的质量分数 $w$** $$ w = \frac{0.91V \times 0.25 + 0.98V \times 0.05}{1.89V} $$ 由于 $V$ 在分子分母中均存在，可以约去： $$ w = \frac{0.91 \times 0.25 + 0.98 \times 0.05}{1.89} $$ 进行数值计算： * 分子部分： $$ 0.91 \times 0.25 = 0.2275 $$ $$ 0.98 \times 0.05 = 0.0490 $$ $$ \text{总和} = 0.2275 + 0.0490 = 0.2765 $$ * 分母部分： $$ 1.89 $$ $$ w = \frac{0.2765}{1.89} \approx 0.1463 $$ 即： $$ w \approx 14.63\% $$ ### 3. 逻辑分析与结论 * **算术平均值对比**：如果两溶液**等质量**混合，质量分数应为 $\frac{25\% + 5\%}{2} = 15\%$。 * **实际情况**：题目是**等体积**混合。 * 因为氨水的密度随浓度增大而减小（$\rho_1 < \rho_2$），所以等体积时，浓度大的溶液（25%）质量较小，浓度小的溶液（5%）质量较大。 * 这意味着在混合体系中，低浓度溶液贡献的质量占比更大，从而将整体平均浓度“拉低”，使其低于算术平均值 15%。 通过具体计算得出 $14.63\% < 15\%$。 ### 4. 最终答案 故所得氨水溶液的质量分数小于 15%。 正确选项是 **C**。