問 題
質量パーセント濃度 98.0 ％ の濃硫酸（密度 1.80 g/cm3）を水（密度1.00 g/cm3）で希釈し 2.40 mol/L の希硫酸（密度1.14 g/cm3）を 300 mL 作るとする。次の問い①，②，③に答えよ。
① この濃硫酸の濃度は何mol/L か。
② 必要な濃硫酸の量は何mL か。
③ 希釈に必要な水の量は何g か。
解 説
この濃硫酸を 1L 用意したと考えます。 1L とは、10cm 四方であり、1000cm3 です。密度は 1.80g/cm3 とあるので、濃硫酸 1L = 1800g とわかります。質量パーセント濃度が 98% なので、1800 × 0.98 = 1764g/L です。1mol の H2SO4 の分子量は 98 です。1764 ÷ 98 = 18となるので、この濃硫酸は 18mol/L とわかります。
18mol/L の濃硫酸を、2.40mol/L に希釈するためには、18 ÷ 2.4 = 7.5 なので、7.5倍に希釈すればよいとわかります。7.5 倍に希釈するためには、濃硫酸１に対して、水6.5 の比でうすめれば OK です。この合計が 300mL になればよいので、300 × 1/7.5 = 40mL が、必要な濃硫酸の量とわかります。
希釈に必要な水は、300 – 40 = 260mL です。水の密度は 1.00g/cm3 ということなので、260g とわかります。
以上より、①18 mol/L、②40mL、③260g です。
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