Question

20．現(xiàn)有H₂SO₄和Na₂SO₄的混合溶液200mL，其中H₂SO₄的濃度是1mol/L，Na₂SO₄的濃度是0.5mol/L．要使H₂SO₄和Na₂SO₄的濃度分別為2mol/L和0.2mol/L，應加入98%的H₂SO₄（密度為1.84g/cm3），后再加入水配制，
（1）后再加入水配制，配制后溶液體積為多少毫升？
（2）應加入98%的H₂SO₄（密度為1.84g/cm3）多少毫升？

Answer 1

分析 （1）硫酸鈉的物質(zhì)的量不變，根據(jù)稀釋定律，計算混合后溶液的體積；
（2）根據(jù)混合后硫酸的濃度，根據(jù)n=cV計算混合后n（H₂SO₄），進而計算加入的硫酸的物質(zhì)的量，根據(jù)c=$\frac{1000ρω}{M}$計算98%的H₂SO₄溶液的物質(zhì)的量濃度，再根據(jù)V=$\frac{n}{c}$計算需要加入的98%的H₂SO₄溶液的體積．

解答 解：（1）稀釋過程中硫酸鈉的物質(zhì)的量不變，根據(jù)稀釋定律，設混合后溶液的體積為V，則：
0.2L×0.5mol•L^-1=V×0.2mol•L^-1，
解得：V=500mL，
即需要選用500 mL容量瓶配制500mL溶液，
答：配制的溶液的體積為500mL；
（2）故混合后溶液中n（H₂SO₄）=0.5L×2mol•L^-1=1mol，
故加入的硫酸的物質(zhì)的量為：1mol-0.2L×1mol•L^-1=0.8mol，
98%的H₂SO₄溶液的物質(zhì)的量濃度為：c=$\frac{1000×1.84×98%}{98%}$mol/L=18.4mol/L，
故需要加入98%的H₂SO₄溶液的體積為：$\frac{0.8mol}{18.4mol/L}$=0.0435L=43.5mL，
答：需要加入的98%的H₂SO₄溶液的體積為43.5mL．

點評 本題考查物質(zhì)的量濃度的有關(guān)計算，題目難度中等，根據(jù)硫酸鈉的物質(zhì)的量不變計算混合后溶液的體積是關(guān)鍵，注意掌握物質(zhì)的量濃度的概念及表達式，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及化學計算能力．