实验欲配制6.00mol/L的H2SO4溶液．现有三种不同浓度的硫酸：①240mL1.00mol/L的硫酸；②150mL25.0%的硫酸(ρ＝1.18g/mL)；③足量的18.00mol/L的浓H2SO4．现有三种规格容量瓶：250mL、500mL

Question

实验欲配制6.00 mol/L的H ₂ SO ₄ 溶液．现有三种不同浓度的硫酸：①240 mL 1.00 mol/L的硫酸；②150 mL 25.0%的硫酸( ρ ＝1.18 g/mL)；③足量的18.00 mol/L的浓H ₂ SO ₄ ．现有三种规格容量瓶：250 mL、500 mL、1000 mL．配制要求：①、②两种硫酸全部用完，不足部分由③补充．试回答：
（1）选用容量瓶的规格是              。
（2）需要18.0 mol·L ^－1 H ₂ SO ₄ (aq)的体积是               。

Answer 1

（1）1000 mL （2）295 mL

（1）①25.0%的H ₂ SO ₄ 溶液的物质的量浓度为：
c ₂ (H ₂ SO ₄ )＝ ＝3.01 mol·L ^－1
①、②两溶液的体积和约为：
V ₁ ＋ V ₂ ＝240 mL＋150 mL＝390 mL
因①、②两溶液的浓度都小于6.00 mol·L ^－1 ，所以250 mL的容量瓶不可用。
②设配制500 mL 6.00 mol·L ^－1 H ₂ SO ₄ (aq)需浓H ₂ SO ₄ 的体积为 x ，则
0.500 L×6.00 mol·L ^－1 ＝0.240 L×1.00 mol·L ^－1 ＋0.150 L×3.01 mol·L ^－1 ＋ x ×10 ^－3 L×18.0 mol·L ^－1
解得： x ＝128
因为：128＋240＋150＝518＞500
所以，500 mL容量瓶也不能用．
（2）设配制1000 mL 6.00 mol·L ^－1 H ₂ SO ₄ (aq)需浓H ₂ SO ₄ 的体积为 y ，则：1.000 L×6.00 mol·L ^－1 ＝0.240 L×1.00 mol·L ^－1 ＋0.150 L×3.01 mol·L ^－1 ＋ y ×10 ^－3 L×18.0 mol·L ^－1
解得： y ＝295 mL。