Question

现有1 L含SO₃为30%的发烟硫酸(密度为1.95 g·cm^－3)，要把它稀释成浓度为95%的浓硫酸，求需要往其中加入水的体积。

Answer 1

241.0 mL

解析:

在稀释过程中SO₃与水作用生成硫酸，反应方程式如下：

SO₃＋H₂O===H₂SO₄。

(1)1 L发烟硫酸的总质量为1000×1.95=1950 g，其中SO₃的质量为1950×30%=585 g,n(SO₃)= =7.3 mol，SO₃转化成H₂SO₄所消耗水的质量 m₁(H₂O)=18×7.3=131.6 g。

(2)混合物原H₂SO₄的质量为1950－585=1365 g，由SO₃转化生成H₂SO₄的质量为98×7.3=716.6 g，溶液中H₂SO₄的总质量为m_总(H₂SO₄)=1365＋716.6=2081.6 g

(3)假设稀释后总溶液的质量为x,则有

2081.6=95%·x，x=2191 g，应补加水的质量m₂(H₂O)=2191－2081.6=109.4 g。

(4)整个稀释过程中应加入水的质量m_总(H₂O)=m₁(H₂O)＋m₂(H₂O)=131.6 g＋109.4g

=241.0g。