11. (教材P16练习与实践第5题变式)通过稀释溶质质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84g/mL)来配制100mL溶质质量分数为20%的稀硫酸(密度为1.14g/mL)，需用水(密度为1g/mL)的体积约为(
A.87.4mL
B.90.7mL
C.91.2mL
D.91.7mL
B
)A.87.4mL
B.90.7mL
C.91.2mL
D.91.7mL
答案：11.B
解析：
设需98%的浓硫酸体积为$V$。
$1.84g/mL× V×98\% = 100mL×1.14g/mL×20\%$
$V=\frac{100×1.14×20\%}{1.84×98\%}\approx12.8mL$
稀硫酸质量：$100mL×1.14g/mL = 114g$
浓硫酸质量：$12.8mL×1.84g/mL\approx23.6g$
水的质量：$114g - 23.6g = 90.4g$
水的体积：$90.4g÷1g/mL = 90.4mL\approx90.7mL$
B
$1.84g/mL× V×98\% = 100mL×1.14g/mL×20\%$
$V=\frac{100×1.14×20\%}{1.84×98\%}\approx12.8mL$
稀硫酸质量：$100mL×1.14g/mL = 114g$
浓硫酸质量：$12.8mL×1.84g/mL\approx23.6g$
水的质量：$114g - 23.6g = 90.4g$
水的体积：$90.4g÷1g/mL = 90.4mL\approx90.7mL$
B
12. 测得某酒精(C₂H₅OH)溶液中所含的碳、氧元素对应的原子个数相等，请回答下列问题：
(1) 该溶液中溶质和溶剂的分子个数比为
(2) 该溶液中溶质的质量分数约为
(3) 若要增大该溶液中溶质的质量分数，通常只采用
(1) 该溶液中溶质和溶剂的分子个数比为
1:1
。(2) 该溶液中溶质的质量分数约为
71.9%
(结果精确到0.1%)。(3) 若要增大该溶液中溶质的质量分数，通常只采用
增加酒精(或增加溶质)
的方法，而不采用蒸发水(或蒸发溶剂)
的方法，因为酒精易挥发，受热时挥发得更快
。答案：12.(1)1:1 (2)71.9%
(3)增加酒精(或增加溶质) 蒸发水(或蒸发溶剂) 酒精易挥发，受热时挥发得更快
(3)增加酒精(或增加溶质) 蒸发水(或蒸发溶剂) 酒精易挥发，受热时挥发得更快
13. 将300g溶质质量分数为10%的硝酸钾溶液平均分成三份，试计算：(结果精确到0.1%)
(1) 在第一份溶液中再溶解5g硝酸钾固体(没有固体剩余)，所得溶液的溶质质量分数约为
(2) 在第二份溶液中加入20g水，所得溶液的溶质质量分数约为
(3) 在第三份溶液中再溶解5g氯化钠固体(没有固体剩余)，所得溶液中氯化钠的质量分数约为
(1) 在第一份溶液中再溶解5g硝酸钾固体(没有固体剩余)，所得溶液的溶质质量分数约为
14.3%
。(2) 在第二份溶液中加入20g水，所得溶液的溶质质量分数约为
8.3%
。(3) 在第三份溶液中再溶解5g氯化钠固体(没有固体剩余)，所得溶液中氯化钠的质量分数约为
4.8%
，硝酸钾的质量分数约为9.5%
。答案：13.(1)14.3% (2)8.3%
(3)4.8% 9.5%
(3)4.8% 9.5%
14. 化学实验室现有98%的浓硫酸，但在实验室中常需要用较稀的硫酸溶液进行实验，要把100g上述浓硫酸稀释成溶质质量分数为5%～14%的稀硫酸。请计算：
(1) 稀释后的溶液中溶质的质量是多少？
(2) 需要水的质量是多少？
(1) 稀释后的溶液中溶质的质量是多少？
(2) 需要水的质量是多少？
答案：14.解:(1)稀释后的溶液中溶质的质量为100g×98%=98g。(2)若稀释成溶质质量分数为5%的稀硫酸，则需要水的质量为$\frac{98 g}{5\%}-100 g = 1860 g$；若稀释成溶质质量分数为14%的稀硫酸，则需要水的质量为$\frac{98 g}{14\%}-100 g = 600 g$。所以需要水的质量是600~1860g。
答:(1)稀释后的溶液中溶质的质量为98g。(2)需要水的质量是600~1860g。
答:(1)稀释后的溶液中溶质的质量为98g。(2)需要水的质量是600~1860g。
15. (2025·重庆改编)实验小组利用甲烷、氧气和氢氧化钠溶液组成的燃料电池(将化学能转化成电能的装置)进行模拟实验。一定条件下发生反应的化学方程式为CH₄ + 2O₂ + 2NaOH$\xlongequal{一定条件}$Na₂CO₃ + 3H₂O，理论上若所有反应物刚好完全反应，恰好消耗100g 4%的NaOH溶液。试计算：
(1) Na₂CO₃中碳元素与氧元素的质量比为
(2) 所得溶液中溶质的质量分数(结果精确到0.1%)。
(1) Na₂CO₃中碳元素与氧元素的质量比为
1:4
。(2) 所得溶液中溶质的质量分数(结果精确到0.1%)。
答案：15.(1)1:4 (2)解:设参加反应的甲烷的质量为x，参加反应的氧气的质量为y，反应生成碳酸钠的质量为z。
$\begin{array}{cccc}CH_4 & + & 2O_2 & + & 2NaOH & \xlongequal{一定条件} & Na_2CO_3 & + & 3H_2O\\16 & & 64 & & 80 & & 106 & & \\x & & y & & 100 g×4\% & & z & \end{array}$
$\frac{16}{80}=\frac{x}{100 g×4\%}$ $x = 0.8 g$
$\frac{64}{80}=\frac{y}{100 g×4\%}$ $y = 3.2 g$
$\frac{80}{106}=\frac{100 g×4\%}{z}$ $z = 5.3 g$
所得溶液中溶质的质量分数为$\frac{5.3 g}{0.8 g + 3.2 g + 100 g}×100\%\approx5.1\%$。
答:所得溶液中溶质的质量分数约为5.1%。
$\begin{array}{cccc}CH_4 & + & 2O_2 & + & 2NaOH & \xlongequal{一定条件} & Na_2CO_3 & + & 3H_2O\\16 & & 64 & & 80 & & 106 & & \\x & & y & & 100 g×4\% & & z & \end{array}$
$\frac{16}{80}=\frac{x}{100 g×4\%}$ $x = 0.8 g$
$\frac{64}{80}=\frac{y}{100 g×4\%}$ $y = 3.2 g$
$\frac{80}{106}=\frac{100 g×4\%}{z}$ $z = 5.3 g$
所得溶液中溶质的质量分数为$\frac{5.3 g}{0.8 g + 3.2 g + 100 g}×100\%\approx5.1\%$。
答:所得溶液中溶质的质量分数约为5.1%。
16. (模型建构)化学中普遍存在着“系统与模型”。建立模型是解决系统问题的常用方法。如图甲所示为50mL溶质质量分数为10%的蔗糖溶液模型，其中5个“○”代表所有的蔗糖分子。往该溶液中加水使其溶质质量分数变为5%，稀释后溶液密度变小。在图乙中，画出稀释后的蔗糖溶液模型(要求画出液面和蔗糖分子分布)。
答案：
16.如图所示
解析:根据稀释前后溶质质量不变，设10%的蔗糖溶液密度为$\rho_1$，5%的蔗糖溶液密度为$\rho_2$，5%的蔗糖溶液体积为x，则有$50 mL×\rho_1×10\% = x×\rho_2×5\%$，由于稀释后溶液密度变小，即$\rho_1＞\rho_2$，故x＞100mL。稀释后的蔗糖溶液密度减小，蔗糖分子间空隙增大，溶液是均一的，故蔗糖分子均匀分布。
16.如图所示
解析:根据稀释前后溶质质量不变，设10%的蔗糖溶液密度为$\rho_1$，5%的蔗糖溶液密度为$\rho_2$，5%的蔗糖溶液体积为x，则有$50 mL×\rho_1×10\% = x×\rho_2×5\%$，由于稀释后溶液密度变小，即$\rho_1＞\rho_2$，故x＞100mL。稀释后的蔗糖溶液密度减小，蔗糖分子间空隙增大，溶液是均一的，故蔗糖分子均匀分布。