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回答

解けますよ。
質問されてから時間がたちましたが、教えましょうか?

たなP

教えてください…

たこ焼き

(4)濃度98%の濃硫酸の密度は1.84g/cm³である。
まず、言葉の意味から
質量パーセント濃度とは、
 溶液の質量に対する溶質の質量の割合を表すもの
密度[g/cm³]とは
 溶液1mLの質量[g]を表すもの ←1cm³=1mLですよね
モル濃度とは
 溶液1Lあたりに含まれる溶質の物質量を表すもの

(a)密度が1.84g/cm³ということは、濃硫酸1mlは1.84gということ。
 すなわち、濃硫酸1000mLの質量は1.84×1000=1840gである

(b)
質量パーセント濃度が98%なので、濃硫酸1840gのうち、98%、すなわち
1840×0.98=1803.2gが濃硫酸1Lに含まない硫酸(溶質)の質量である。

(c)(a)(b)より、
 溶液1Lに含まれる溶質(硫酸)の質量は1803.2gだとわかった。
 聞かれているのは、モル濃度、すなわち、溶液1Lに含まれる溶質の物質量。
 だから、後は硫酸1803.2gは何molかを求めるだけ。
 硫酸のモル質量(1molの質量)は98g/molであるから
 硫酸1803.2gは(1mol:98g=x[mol]:1803.2[g]よってx=)1803.2/98=18.4molである。
よって、求めるモル濃度は18.4mol/L

続く

たこ焼き

(d)【やり方1 硫酸の質量が同じことを利用する方法】
 今回は、98%の濃硫酸V[mL]に水を加えて6.0mol/Lの希硫酸を500mL作りたい。
 水を加えただけだから、98%の濃硫酸V[mL]に含まれる硫酸の質量と
 6.0mol/Lの希硫酸500mLに含まれる硫酸の質量は等しいですよね。
 このことを利用します。

 今回は、最終的に6.0mol/Lの希硫酸を500ml作りたい 
          ⅠⅠ   
 希硫酸1Lに対して硫酸が6.0molの割合で含まれている溶液を500ml作りたい
          ⅠⅠ  (1000mL:6.0mol=500ml:◻️mol ◻️=3.0)
「硫酸が3.0mol含まれている希硫酸を500ml作りたい」
          ⅠⅠ  硫酸のモル質量(1molの質量)は、98g/molであるから、
「硫酸が3.0×98=294g含まれている希硫酸を500ml作りたい」

密度1.84g/cm³とは濃硫酸1mLの質量は1.84gであるということ。
すなわち、濃硫酸x[mL]の質量は1.84x[g]である。
今回、濃硫酸の濃度は98%であるから、1.84x[g]の98%が濃硫酸に含まれる硫酸の質量である。すなわち、濃硫酸x[mL]に含まれる硫酸の質量は1.84x×0.98[g]と表せる。

これが294gであればよいから、1.84x×0.98=294
                   x=約1.6×10²ml
以上より、濃硫酸1.6×10²mlに水を足して500mlにすると、6.0mol/Lの希硫酸が500mLできる

続く

たこ焼き

【やり方2 硫酸の物質量は等しい、ということを利用した方法】
 今回は、18.4mol/Lの濃硫酸V[mL]に水を加えて6.0mol/Lの希硫酸を500mL作りたい。
 水を加えただけだから、18.4mol/Lの濃硫酸V[mL]に含まれる硫酸の質量と
 6.0mol/Lの希硫酸500mLに含まれる硫酸の物質量は等しいですよね。
 このことを利用します。

 18.4mol/Lの塩酸とは、濃硫酸1000mLあたりに硫酸が18.4mol溶けている溶液ですよね。
 では、18.4mol/Lの濃硫酸V[mL]には何molの硫酸が溶けていますか?
   1000mL:18.4mol=V[mL]:◻️mol ◻️=18.4V/1000=0.0184V[mol]
 0.0184V[mol]の硫酸が溶けていますよね。
 同様に、6.0mol/Lの希硫酸500mLには何molの硫酸が溶けていますか?
   1000mL:6.0mol=500[mL]:⚪mol ⚪=500×6.0/1000=3.0[mol]
 3.0[mol]の塩化水素が溶けていますよね。
 よって、0.0184V=3.0
        V=約1.6×10²ml
以上より、濃硫酸1.6×10²mlに水を足して500mlにすると、6.0mol/Lの希硫酸が500mLできる

【やり方3 単なる希釈問題として考える】
 今回は18.4mol/Lの硫酸を希釈して、6.0mol/Lの希硫酸を500mL作りたい。
 すなわち、濃度は、18.4/6.0=約3.07倍希釈されている
 ※濃度は、3.07倍に薄まっている、ということ。
 n倍希釈のときは、原液の量:水の量=1:(n-1)が成り立つから、
 3.07倍希釈ということは、濃硫酸の量:水の量=1:2.07
 今回は希硫酸を500mL作りたいから、500mLを1:2.07にわけて、
 濃硫酸の量は、500÷3.07=約1.6×10²ml
以上より、濃硫酸1.6×10²mlに水を足して500mlにすると、6.0mol/Lの希硫酸が500mLできる

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