在化学实验中，准确计算溶液的物质的量浓度是至关重要的一步。以98%的浓硫酸为例，其密度为1.84 g/cm³，这使得计算变得稍微复杂一些。下面我们通过详细的步骤来推导这一过程。

第一步：理解基本概念

物质的量浓度（通常记作C）定义为单位体积溶液中所含溶质的物质的量，单位是mol/L。公式如下：

\[ C = \frac{n}{V} \]

其中：

- \( n \) 是溶质的物质的量（单位：mol）

- \( V \) 是溶液的体积（单位：L）

对于硫酸溶液，我们需要知道溶质的质量分数、溶液的密度以及硫酸的摩尔质量。

第二步：确定硫酸的摩尔质量

硫酸（H₂SO₄）的摩尔质量可以通过将各元素的相对原子质量相加得到：

\[ M_{\text{H₂SO₄}} = (2 \times 1.008) + (32.065) + (4 \times 16.00) = 98.079 \, \text{g/mol} \]

因此，98%的浓硫酸每克溶液中含有0.98克硫酸。

第三步：假设溶液的体积为1升

为了简化计算，我们假设溶液的体积为1升（即1000毫升）。根据密度公式：

\[ \rho = \frac{m}{V} \]

可以得出溶液的质量：

\[ m = \rho \times V = 1.84 \, \text{g/cm}^3 \times 1000 \, \text{cm}^3 = 1840 \, \text{g} \]

第四步：计算溶质的质量

由于溶液的质量为1840克，且硫酸的质量分数为98%，则溶质的质量为：

\[ m_{\text{溶质}} = 1840 \, \text{g} \times 0.98 = 1803.2 \, \text{g} \]

第五步：计算溶质的物质的量

利用溶质的质量和摩尔质量的关系，可以求出溶质的物质的量：

\[ n = \frac{m_{\text{溶质}}}{M_{\text{H₂SO₄}}} = \frac{1803.2 \, \text{g}}{98.079 \, \text{g/mol}} \approx 18.4 \, \text{mol} \]

第六步：计算物质的量浓度

最后，利用物质的量浓度公式：

\[ C = \frac{n}{V} = \frac{18.4 \, \text{mol}}{1 \, \text{L}} = 18.4 \, \text{mol/L} \]

总结

经过上述步骤，我们可以得出结论：98%的浓硫酸（密度1.84 g/cm³）的物质的量浓度约为18.4 mol/L。这个值在实际应用中非常常见，尤其是在实验室中需要精确配制硫酸溶液时。

希望这篇文章能帮助你更好地理解和掌握这一计算方法！