Question

17．现有硫酸和硫酸钠的混合溶液200mL，其中硫酸的浓度为0.4mol•L^-1，硫酸钠的浓度为0.5mol•L^-1．若使硫酸和硫酸钠的浓度分别为2mol•L^-1和0.2mol•L^-1，现有98%的密度为1.84g•cm^-3的浓硫酸和蒸馏水，配制完成后能得到多少毫升新的混合液？需98%的浓硫酸多少毫升？

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，令混合后溶液的体积为V，则：
200mL×0.5mol•L^-1=V×0.2mol•L^-1，解得V=500mL
故混合后溶液中n（H₂SO₄）=0.5L×2mol•L^-1=1mol，
故加入的硫酸的物质的量为：1mol-0.2L×0.4mol•L^-1=0.92mol，
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$\frac{0.92mol}{18.4mol/L}$=0.05L=50mL，
答：配制溶液体积为500毫升，需要加入的98%的H₂SO₄溶液的体积为50mL．

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