Question

將250mL質量分數(shù)為98%，密度為1.84g/cm³的濃硫酸稀釋到1000mL．
（1）此時溶液中H₂SO₄的物質的量是多少？溶液中H⁺的物質的量濃度是多少？
（2）若將此1000ml的硫酸與足量鋁單質反應，產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為多少？

Answer 1

分析：（1）溶液稀釋前后，溶質的質量不變，硫酸屬于強酸，在水溶液中完全電離；
（2）鋁和稀硫酸反應生成硫酸鋁和氫氣，根據(jù)相關數(shù)據(jù)及其化學方程式可以計算反應生成氫氣的質量．

解答：解：（1）250mL質量分數(shù)為98%，密度為1.84g/cm³的濃硫酸中硫酸的質量為：
250mL×1.84g/mL×98%=450.8g，
硫酸的摩爾質量是98g/mol，
450.8g硫酸的物質的量為：450.8g÷98g/mol=4.6mol；
硫酸電離的方程式為：H₂SO₄═2H⁺+SO₄^2-，
即1mol硫酸能夠電離出2mol氫離子，所以硫酸溶液中，氫離子的濃度是硫酸根離子濃度的2倍，
因為c（H₂SO₄）=4.6mol/L，
所以c（H⁺）=4.6mol/L×2=9.2mol/L，
答：此時溶液中H₂SO₄的物質的量是4.6mol，溶液中H⁺的物質的量濃度是9.2mol/L．
（2）由鋁和硫酸反應的化學方程式 2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑ 可知，
3molH₂SO₄～3molH₂，
所以4.6mol硫酸與足量的鋁反應能生成4.6mol氫氣，
標準狀況下氫氣的摩爾體積是22.4L/mol，
氫氣的體積為：22.4L/mol×4.6mol=103.04L；
答：產(chǎn)生的氫氣在標準狀況下的體積為103.04L．

點評：溶液稀釋前后，溶質質量不變，所以稀釋前硫酸的物質的量是多少，稀釋后硫酸的物質的量仍然是多少；
硫酸是強酸，在水中完全電離，即硫酸中含有多少摩爾氫，那么電離時就有多少摩爾氫離子．