25℃下密度1.80的浓硫酸的浓度是多少?

Question

25℃下 密度1.80的浓硫酸的浓度是多少?

Answer 1

由常识知,常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为98.3%,其密度ρ=1.84g/cm³.
可以看成：每100g此种浓硫酸,由98.3g纯硫酸和1.7g水组成.由此,可以计算出纯硫酸的密度ρ1.假如水与硫酸混合其体积不变,且水的密度为ρ2=1g/cm³.
ρ=m/V=(m1+m2)/(V1+V2)=(m1+m2)/[(m1/ρ1)+(m2/ρ2)]
将上式整理变换得：
1/ρ=[m1/(m1+m2)]×(1/ρ1)+[m2/(m1+m2)]×(1/ρ2)
即：1/1.84=98.3%*(1/ρ1)+1.7%*(1/1)
所以,ρ1=180.872/96.872≈1.867g/cm³
设密度ρ3=1.80g/cm³的硫酸的浓度为x.则
1/ρ3=(1/ρ1)*x+(1/ρ2)*(1-x)
1/1.80=(1/1.867)x+(1-x)
x=(0.867/1.80)*(1.867/0.867)=1.4936/1.5606≈95.7%
答：密度1.80g/cm³的浓硫酸的浓度是95.7%.