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10wt% \mathrm{H_2SO_4} 수용액을 이용해 1M 용액 5… | [위험물산업기사 필기] 21년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[위험물산업기사 필기] 21년 2회차

10wt% H2SO4\mathrm{H_2SO_4} 수용액을 이용해 1M 용액 500mL를 제조하려고 할 때, 가장 적절한 방법은?(단, S의 원자량은 32이다)

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원용액 245g에 물을 더해 전체 부피를 500mL로 맞춘다.

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원용액 245g에 물 500mL를 추가로 넣는다.

3

원용액 490g에 물을 더해 전체 부피를 500mL로 맞춘다.

4

원용액 490g에 물 500mL를 추가로 넣는다.

해설

원용액 490g에 물을 더해 전체 부피를 500mL로 맞추는 것이 옳다.

몰농도(M)는 용액 최종 부피 1L당 몰수로 정의되므로, 필요한 몰수만큼의 용질을 취한 뒤 물을 더해 전체 부피를 부피플라스크로 정확히 맞춰야 한다.

제조하려는 용액은 1M 500mL이므로 필요한 H2SO4\mathrm{H_2SO_4} 의 몰수는
1 mol/L×0.5 L=0.5 mol1\,\mathrm{mol/L}\times0.5\,\mathrm{L}=0.5\,\mathrm{mol}

H2SO4\mathrm{H_2SO_4} 의 분자량은
2×1+32+4×16=982\times1+32+4\times16=98
이므로 필요한 순수 H2SO4\mathrm{H_2SO_4} 의 질량은
0.5×98=49 g0.5\times98=49\,\mathrm{g}

10wt% 원용액에서 이만큼을 얻으려면 필요한 원용액의 질량은
490.10=490 g\dfrac{49}{0.10}=490\,\mathrm{g}
이다(245g만 취하면 필요량의 절반이라 0.5M밖에 되지 않아 부족하다).

물 500mL를 단순히 추가하면 전체 부피가 500mL를 초과해 농도가 낮아지므로 옳지 않다. 따라서 원용액 490g에 물을 더해 전체 부피를 500mL로 맞추는 것이 가장 적절하다.

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