Question

16．浓度均为c mol•L^-1的硫酸和NaOH溶液等体积混合后所得溶液中，Na₂SO₄的物质的量浓度为$\frac{c}{4}$mol/L，c（Na⁺）=$\frac{c}{2}$mol/L，H₂SO₄的物质的量浓度为$\frac{c}{4}$mol/L．

Answer 1

分析 设溶液体积为1L，浓度均为c mol•L^-1的硫酸和NaOH溶液等体积混合后，硫酸过量，根据NaOH的量来计算生成的硫酸钠的物质的量和浓度；而1mol硫酸钠中含2mol钠离子，据此分析钠离子的浓度；根据过量的硫酸来计算其物质的量浓度．

解答 解：设溶液体积为1L，则浓度均为c mol•L^-1的硫酸和NaOH溶液的物质的量均为cmol，等体积混合后，硫酸过量，设反应掉的硫酸的物质的量为xmol，生成的硫酸钠为ymol，则有：
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
故过量的硫酸的物质的量为$\frac{c}{2}$mol．
则的所得溶液中的硫酸钠的物质的量浓度为=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{c}{2}mol}{2L}$=$\frac{c}{4}$mol/L．
而而1mol硫酸钠中含2mol钠离子，故溶液中的钠离子的浓度为$\frac{c}{2}$mol/L．
由于过量的硫酸的物质的量为$\frac{c}{2}$mol，故溶液中的硫酸的物质的量浓度为=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{c}{2}mol}{2L}$=$\frac{c}{4}$mol/L．
故答案为：$\frac{c}{4}$mol/L；$\frac{c}{2}$mol/L；$\frac{c}{4}$mol/L．

点评 本题考查了根据化学方程式来进行的有关计算，难度不大，应先判断反应时哪种物质过量，然后根据计量数之比等于物质的量之比来计算．