Question

1．现用质量分数为98%、密度是1.84g•cm^-3的浓硫酸配制4mol/L的稀硫酸230mL．求：
（1）需要浓硫酸多少mL．
（2）取出20mL上述配置好的稀硫酸溶液，加入足量的铁粉，在标准状况下生成氢气的体积．

Answer 1

分析 （1）根据c=$\frac{1000ρω}{M}$计算出该浓硫酸的浓度，配制230mL溶液需要选用250mL的容量瓶，根据稀释过程中溶质的物质的量不变计算出需要浓硫酸的体积；
（2）根据n=cV计算出20mL稀硫酸中含有的硫酸的物质的量，再根据H元素守恒计算出生成氢气的物质的量及标准状况下的体积．

解答 解：（1）质量分数为98%、密度是1.84g•cm^-3的浓硫酸的物质的量浓度为：$\frac{1000×1.84×98%}{98}$mol/L=18.4mol/L，
配制4mol/L的稀硫酸230mL，实际上需要配制250mL溶液，配制过程中溶质的物质的量不变，则需要该浓硫酸的体积为：$\frac{4mol/L×0.25L}{18.4mol/L}$=0.0543L=54.3mL，
答：配制该稀硫酸溶液需要浓硫酸54.3mL；
（2）20mL 4mol/L的稀硫酸中含有硫酸的物质的量为：4mol/L×0.02L=0.08mol，根据H元素守恒，0.04mol硫酸完全反应生成氢气的物质的量为：$\frac{0.08mol×2}{2}$=0.08mol，0.08mol氢气在标准状况下的体积为：22.4L/mol×0.08mol=1.792L，
答：在标准状况下生成氢气的体积为1.792L．

点评 本题考查了物质的量浓度的计算、化学方程式的计算，题目难度中等，明确物质的量与物质的量浓度、气体摩尔体积的关系为解答关键，试题培养了学生得到分析能力及化学计算能力．