化学
高校生

どなたかこの問題の解説をお願いしたいです🙏
こういう計算問題が苦手で全然方針が立てられません😭

問7 ある量の質量パーセント濃度98%の濃硫酸 (密度1.8g/cm²) をw [g] の水に加 えて, 2.0mol/Lの希硫酸 (密度1.12g/cm²) を100mLつくりたい。 用いる水の 質量は何gか。 四捨五入により整数で記せ。
理論化学 計算 硫酸

回答

濃度といった時に何と何の比なのかをまず考えます
次にそれらを変換することを考えます

濃硫酸は質量パーセント濃度なので
【硫酸質量】÷【濃硫酸溶液質量】
です
水もH₂Oが質量パーセント濃度で100%です
希硫酸はモル濃度なので
【硫酸モル数】÷【希硫酸体積】
です
【硫酸質量】→【硫酸モル数】
を硫酸の物質量を使って変換(換算)
濃硫酸、希硫酸の体積を密度を使って変換
という手順を当てはめていけば答えにたどり着けます

最終的に
希硫酸、濃度2.0mol/L、体積100mL、密度1.12g/cm³から
硫酸モル数は0.2mol = 98×0.2 = 19.6g
希硫酸100mLは100×1.12 = 112g
この質量パーセント濃度は
19.6/112×100 = 17.5%

112gは水wgを加えた後なので、
加える前の濃硫酸は (112-w)g
この濃硫酸に含まれる硫酸は
(112-w)×0.98 g
これが0.2mol=19.6g であるためには
(112-w)×0.98 = 19.6

これを解いて
w = 112-19.6/0.98 = 112-20 = 92g

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