知識を身につけたら、実際の高校化学の濃度計算で腕試しをしてみましょう。入試や模試で最も出題頻度の高い「濃硫酸」をテーマにした典型問題です。
【問題】
市販の濃硫酸の質量パーセント濃度は 98.0％、密度は 1.84 g/cm³ である。この濃硫酸のモル濃度を求めよ。（ただし、H₂SO₄の分子量は 98.0 とする）
【解答・解説（裏ワザ公式編）】
公式「c ＝ 10ad / M」に数値を代入します。
・a ＝ 98.0
・d ＝ 1.84
・M ＝ 98.0
c ＝ (10 × 98.0 × 1.84) ／ 98.0 ＝ 18.4 mol/L
【解答・解説（記述式・正攻法編）】
この濃硫酸 1.00 L（＝1000 cm³）について考えます。
1. 濃硫酸 1.00 L の質量：1000 cm³ × 1.84 g/cm³ ＝ 1840 g
2. 含まれる純粋な硫酸（溶質）の質量：1840 g × (98.0 / 100) ＝ 1803.2 g
3. 溶質 H₂SO₄ の物質量：1803.2 g ／ 98.0 g/mol ＝ 18.4 mol
溶液 1.00 L 中に 18.4 mol の溶質が含まれているため、モル濃度は 18.4 mol/L となります。
どちらのアプローチでも同じ答えにたどり着きますが、両方の解法を自在に行き来できるようにしておくことが合格への確かな実力となります。
