Question

实验室欲配制6 mol·L^-1的H₂SO₄溶液。现有三种不同浓度的硫酸：①240 mL 1 mol·L^-1的硫酸；②150 mL 25%的硫酸（ρ=1.18 g·mL^-1);③足量的18 mol·L^-1的浓H₂SO₄。现有三种规格容量瓶：250 mL、500 mL、1000 mL。配制要求：①②两种硫酸全部用完，不足部分由③补充。问需要多少毫升浓H₂SO₄？

Answer 1

解析：依题意关键是确定配制6 mol·L^-1硫酸溶液的体积，其体积只有三个数值可选择：250 mL、500 mL、1000 mL，计算时只要在欲配制的体积范围内，各种浓度硫酸混合不必考虑体积变化。

首先求出②的硫酸溶液的物质的量浓度，然后依据所配制的溶液中溶质的物质的量等于所需三种硫酸溶液中溶质物质的量之和，即可求出浓H₂SO₄的体积。

解：150 mL 25% H₂SO₄溶液中溶质的物质的量浓度：

c==3 mol·L^-1

确定配制6 mol·L^-1硫酸溶液的体积：

因为①②两溶液体积和为240 mL+150 mL＝390 mL，而它们的浓度又都小于6　mol·L^-1，所以不能选用250 mL容量瓶。

设配制500 mL，所需浓H₂SO₄体积为x，

0.5 L×6 mol·L^-1=0.24 L×1 mol·L^-1+0.15 L×3 mol·L^-1+x/1000×18 mol·L^-1

x=128.3 mL

因为128.3+240+150＞500,所以500 mL容量瓶也不能选用。

设配制1000 mL，需浓H₂SO₄体积为y。

1 L×6 mol·L^-1=0.24 L×1 mol·L^-1+0.15 L×3 mol·L^-1+y/1000×18 mol·L^-1，

y=295 mL。

答案：需要295 mL浓H₂SO₄。