Question

16．现有K₂SO₄和H₂SO₄的混合溶液100mL．其中K₂SO₄物质的量浓度为1mol/L，H₂SO₄的物质的量浓度为0.5mol/L．现要求将上述混合溶液中K₂SO₄的浓度变为0.2mol/L，H₂SO₄的浓度变为2mol/L，应加入98%（密度1.84g/mL）的硫酸51.63毫升（保留两位小数），然后再加水稀释到500毫升？

Answer 1

分析 K₂SO₄的物质的量不变，根据稀释定律，计算混合后溶液的体积；结合混合后硫酸的浓度，根据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=$\frac{1000ρw}{M}$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：K₂SO₄的物质的量不变，根据稀释定律，令混合后溶液的体积为V，则：
100mL×1mol/L=V×0.2mol/L，解得V=500mL
故应加水稀释到500mL，
故混合后溶液中n（H₂SO₄）=0.5L×2mol/L=1mol，
故加入的硫酸的物质的量为：1mol-0.1L×0.5mol/L=0.95mol，
98%的H₂SO₄溶液的物质的量浓度=$\frac{1000×1.84×98%}{98}$mol/L=18.4mol/L，
故需要加入98%的H₂SO₄溶液的体积为$\frac{0.95mol}{18.4mol/L}$=51.63mL，
故答案为：51.63；500．

点评 本题考查物质的量浓度的有关计算，难度中等，根据硫酸钾的物质的量不变计算混合后溶液的体积是关键．