Question

11．在100mLH₂SO₄和K₂SO₄的混合溶液中，H₂SO₄的物质的量浓度为0.64mol/L，K₂SO₄的物质的量浓度为0.80mol/L，欲使
H₂SO₄的浓度变为2.0mol/L，K₂SO₄的浓度变为0.20mol/L，现用98%的浓硫酸（ρ=1.84g/cm³）和蒸馏水进行配制，试求需要取用浓硫酸的体积．

Answer 1

分析 先根据混合前后硫酸钾溶液的浓度变化计算出混合后溶液的体积，从而可计算出最终混合液中含有硫酸的物质的量，再根据混合前溶液中硫酸的物质的量可计算出浓硫酸提供的硫酸的物质的量，然后根据c=$\frac{1000ρω}{M}$计算出该浓硫酸的浓度，最后根据V=$\frac{n}{c}$计算出需要浓硫酸的体积．

解答 解：K₂SO₄的物质的量浓度从0.80mol/L变为0.20mol/L，则反应后溶液体积变为：$\frac{0.8mol/L×0.1L}{0.2mol/L}$=0.4L，
混合液中H₂SO₄的浓度变为2.0mol/L，则混合液中含有硫酸的物质的量为：2.0mol/L×0.4L=0.8mol，
原溶液中含有硫酸的物质的量为：0.64mol/L×0.1L=0.064mol，则加入的浓硫酸中提供的硫酸的物质的量为：0.8mol-0.064mol=0.736mol，
98%的浓硫酸（ρ=1.84g/cm³）的物质的量浓度为：$\frac{1000×1.84×98%}{98}$=18.4mol/L，
所以需要改浓硫酸的体积为：$\frac{0.736mol}{18.4mol/L}$=0.04L=40mL，
答：配制该溶液需要取用浓硫酸的体积为40mL．

点评 本题考查了物质的量浓度的计算，题目难度中等，明确最终混合液体积为解答关键，注意掌握物质的量浓度的计算方法，试题有利于培养学生的分析能力及化学计算能力．