Question

1．现有硫酸钠和硫酸的混合溶液200ml．其中硫酸钠的浓度为0.4mol/L，硫酸的物质的量浓度为0.8mol/L，现要求将上述混合液中硫酸钠的浓度改为0.2mol/L，硫酸的浓度改为1.2mol/L，应加98%（密度为1.84g/cm³）的浓硫酸多少毫升？然后加水稀释到多少mL？

Answer 1

分析 硫酸钠的物质的量不变，根据稀释定律计算混合后溶液的体积；
根据混合后硫酸的浓度，结合n=cV计算混合后n（H₂SO₄），进而计算加入的硫酸的物质的量，根据c=$\frac{1000ρω}{M}$计算98%的H₂SO₄溶液的物质的量浓度，再根据V=$\frac{n}{c}$计算需要加入的98%的H₂SO₄溶液的体积．

解答 解：硫酸钠的物质的量不变，根据稀释定律，设混合后溶液的体积为V，则：
200mL×0.4mol•L^-1=V×0.2mol•L^-1，解得：V=0.4L=400mL；
则混合后溶液中硫酸的物质的量为：n（H₂SO₄）=0.4L×1.2mol•L^-1=0.48mol，
故加入的硫酸的物质的量为：0.48mol-0.2L×0.4mol•L^-1=0.4mol，
98%的H₂SO₄溶液的物质的量浓度：c=$\frac{1000×1.84×98%}{98}$mol/L=18.4mol/L，
故需要加入98%的H₂SO₄溶液的体积为：$\frac{0.4mol}{18.4mol/L}$≈0.0217L=21.7mL，
答：需要加入的98%的H₂SO₄溶液的体积为21.7mL，加水稀释到400mL．

点评 本题考查物质的量浓度的有关计算，题目难度中等，根据硫酸钠的物质的量不变计算混合后溶液的体积是关键，注意掌握物质的量与物质的量浓度之间的关系，试题培养了学生的化学计算能力．