此题还应该加入一个条件,要么98%浓硫酸的密度(1.84g·cm-3),要么是98%浓硫酸的物质的量浓度(18.4mol/L),两个条件给出任意一个才能解题.
假设给出浓硫酸的物质的量浓度(18.4mol/L)
根据题目可知,稀释后两硫酸溶液的浓度一样,这个浓度一样可理解为物质的量浓度相同,也可理解为溶质的质量分数相同,此题用后者,即溶质的质量分数相同较好求解.
那么我们就可以根据稀释后两溶液的溶质的质量分数相同列出一个等式.
设取12.5mol/L的硫酸的体积为X(单位为L)
溶质的质量
溶质的质量分数=---------------
溶液的质量
溶质的物质的量*溶质的摩尔质量
=--------------------------------
溶质质量+溶剂质量
(溶液的物质的量浓度*溶液体积)*溶质的摩尔质量
=-------------------------------------------------------------------
(溶液的物质的量浓度*溶液体积)*溶质的摩尔质量+溶剂体积*溶剂密度
所以,取12.5mol/L的硫酸加入2L水中后形成的溶液的溶质质量分数为
12.5mol/L * x * 98g/mol
w1% = ------------------------------------------------
12.5mol/L * x * 98g/mol + 2L * 1000ml/L * 1g/ml
1225x
= ---------------
1225x + 2000
18.4mol/L * 0.0018L * 98g/mol
w2% = --------------------------------------------------------
18.4mol/L * 0.0018L * 98g/mol + 2L * 1000ml/L * 1g/ml
3.24567 3.24567
= ---------------- = -------------
3.24567 + 2000 2003.24567
因为,w1% = w2%
所以,
1225x 3.24567
--------------- = -----------------
1225x + 2000 2003.24567
解得,X = 0.00265L = 2.65ml