Question

某工厂采用含硫酸和氢氟酸的溶液作为矿物中稀有元素的萃取液，生产要求该萃取液中硫酸的浓度为3 mol·L^-1，氢氟酸的浓度为8 mol·L^-1。现有一批回收酸液共400 L，经测定其中氢氟酸浓度为12 mol·L^-1，硫酸的浓度为1 mol·L^-1。现要用此回收酸液配制上述萃取液，400 L回收酸液经稀释可以得到____________  L 8 mol·L^-1的氢氟酸，在400 L回收酸液中加入____________L密度为1.84 g·cm^-3、质量分数为98%的浓硫酸，然后____________，即可得到符合要求的萃取液。

Answer 1

600  76  加水稀释至600 mL

解析：在稀释前后，HF的物质的量不变，可利用此关系，求出萃取液的最终体积为(12 mol×400 L)/(8 mol·L^-1)=600 L，再利用硫酸的量守恒，可得：3 mol·L^-1×600 L=1 mol·L^-1×400 L+［V(浓硫酸)×1 000 mL·L^-1×1.84 g·cm^-3×98%］/（98 g·mol^-1），V(浓硫酸)=76 L。由于混合后溶液的体积要发生改变，所以应加水定容至体积为600 L。