Question

16．濃度均為c mol•L^-1的硫酸和NaOH溶液等體積混合后所得溶液中，Na₂SO₄的物質(zhì)的量濃度為$\frac{c}{4}$mol/L，c（Na⁺）=$\frac{c}{2}$mol/L，H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度為$\frac{c}{4}$mol/L．

Answer 1

分析 設(shè)溶液體積為1L，濃度均為c mol•L^-1的硫酸和NaOH溶液等體積混合后，硫酸過量，根據(jù)NaOH的量來計算生成的硫酸鈉的物質(zhì)的量和濃度；而1mol硫酸鈉中含2mol鈉離子，據(jù)此分析鈉離子的濃度；根據(jù)過量的硫酸來計算其物質(zhì)的量濃度．

解答 解：設(shè)溶液體積為1L，則濃度均為c mol•L^-1的硫酸和NaOH溶液的物質(zhì)的量均為cmol，等體積混合后，硫酸過量，設(shè)反應(yīng)掉的硫酸的物質(zhì)的量為xmol，生成的硫酸鈉為ymol，則有：
H₂SO₄ +2NaOH=Na₂SO₄ +2H₂O
1                  2                 1               2
xmol             cmol           ymol
故有：$\frac{1}{x}=\frac{2}{c}=\frac{1}{y}$
解得x=$\frac{c}{2}$mol，y=$\frac{c}{2}$mol
故過量的硫酸的物質(zhì)的量為$\frac{c}{2}$mol．
則的所得溶液中的硫酸鈉的物質(zhì)的量濃度為=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{c}{2}mol}{2L}$=$\frac{c}{4}$mol/L．
而而1mol硫酸鈉中含2mol鈉離子，故溶液中的鈉離子的濃度為$\frac{c}{2}$mol/L．
由于過量的硫酸的物質(zhì)的量為$\frac{c}{2}$mol，故溶液中的硫酸的物質(zhì)的量濃度為=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{c}{2}mol}{2L}$=$\frac{c}{4}$mol/L．
故答案為：$\frac{c}{4}$mol/L；$\frac{c}{2}$mol/L；$\frac{c}{4}$mol/L．

點評 本題考查了根據(jù)化學(xué)方程式來進行的有關(guān)計算，難度不大，應(yīng)先判斷反應(yīng)時哪種物質(zhì)過量，然后根據(jù)計量數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比來計算．