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如何计算98%的浓硫酸(密度 1.84g cm sup3 )的物质的量浓度?

2025-06-13 21:36:07

问题描述:

如何计算98%的浓硫酸(密度 1.84g cm sup3 )的物质的量浓度?,这个怎么解决啊?快急疯了?

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2025-06-13 21:36:07

已知条件:

- 浓硫酸的质量分数为98%,即每100克溶液中含有98克硫酸。

- 密度为1.84 g/cm³,表示每立方厘米溶液的质量为1.84克。

目标:

计算该浓硫酸的物质的量浓度(单位为mol/L)。

步骤一:确定硫酸的摩尔质量

硫酸(H₂SO₄)的摩尔质量可以通过元素周期表计算得出:

- H: 1 × 2 = 2 g/mol

- S: 32 g/mol

- O: 16 × 4 = 64 g/mol

因此,硫酸的摩尔质量为 \( 2 + 32 + 64 = 98 \) g/mol。

步骤二:计算1升溶液中硫酸的质量

根据密度公式 \( \rho = \frac{m}{V} \),可以求出1升(1000 cm³)溶液的质量:

\[

m = \rho \times V = 1.84 \, \text{g/cm}^3 \times 1000 \, \text{cm}^3 = 1840 \, \text{g}

\]

步骤三:计算1升溶液中硫酸的实际质量

已知浓硫酸的质量分数为98%,因此1升溶液中硫酸的质量为:

\[

m_{\text{H}_2\text{SO}_4} = 1840 \, \text{g} \times 98\% = 1803.2 \, \text{g}

\]

步骤四:将硫酸质量转换为物质的量

使用公式 \( n = \frac{m}{M} \),其中 \( m \) 是质量,\( M \) 是摩尔质量:

\[

n_{\text{H}_2\text{SO}_4} = \frac{1803.2 \, \text{g}}{98 \, \text{g/mol}} = 18.4 \, \text{mol}

\]

步骤五:得出物质的量浓度

物质的量浓度 \( C \) 的定义是单位体积溶液中溶质的物质的量,即:

\[

C = \frac{n}{V}

\]

这里 \( n = 18.4 \, \text{mol} \),\( V = 1 \, \text{L} \),所以:

\[

C = 18.4 \, \text{mol/L}

\]

最终答案:

98%浓硫酸(密度为1.84 g/cm³)的物质的量浓度为 18.4 mol/L。

通过以上方法,我们能够准确计算出浓硫酸的物质的量浓度,这种方法适用于类似的酸碱溶液计算问题。

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