實驗室欲配制6 mol·L-1的H2SO4溶液。現(xiàn)有三種不同濃度的硫酸:①240 mL 1 mol·L-1的硫酸;②150 mL 25%的硫酸(ρ=1.18 g·mL-1);③足量的18 mol·L-1的濃H2SO4,F(xiàn)有三種規(guī)格容量瓶:250 mL、500 mL、1000 mL。配制要求:①②兩種硫酸全部用完,不足部分由③補充。問需要多少毫升濃H2SO4?

解析:依題意關(guān)鍵是確定配制6 mol·L-1硫酸溶液的體積,其體積只有三個數(shù)值可選擇:250 mL、500 mL、1000 mL,計算時只要在欲配制的體積范圍內(nèi),各種濃度硫酸混合不必考慮體積變化。

首先求出②的硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度,然后依據(jù)所配制的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量等于所需三種硫酸溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量之和,即可求出濃H2SO4的體積。

解:150 mL 25% H2SO4溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度:

c==3 mol·L-1

確定配制6 mol·L-1硫酸溶液的體積:

因為①②兩溶液體積和為240 mL+150 mL=390 mL,而它們的濃度又都小于6 mol·L-1,所以不能選用250 mL容量瓶。

設(shè)配制500 mL,所需濃H2SO4體積為x,

0.5 L×6 mol·L-1=0.24 L×1 mol·L-1+0.15 L×3 mol·L-1+x/1000×18 mol·L-1

x=128.3 mL

因為128.3+240+150>500,所以500 mL容量瓶也不能選用。

設(shè)配制1000 mL,需濃H2SO4體積為y。

1 L×6 mol·L-1=0.24 L×1 mol·L-1+0.15 L×3 mol·L-1+y/1000×18 mol·L-1,

y=295 mL。

答案:需要295 mL濃H2SO4。

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