Question

钠与水反应后所得的溶液中溶质为，如欲满足钠离子与水的个数之比为1：100，求生成溶液中溶质的质量分数

Answer 1

在钠和水的反应中，钠离子和氢氧根离子的个数之比为 1:1，即生成的溶质中钠离子和氢氧根离子的个数相等。而题目要求钠离子与水的个数之比为 1:100，因此需要在反应后加入一定量的水，使得溶液中的水分子数是钠离子数的 100 倍。
设反应后生成的钠离子的物质的量为 n，那么水的物质的量应该是 100n。根据钠离子和氢氧根离子的化学式 Na+ 和 OH-，可以知道其摩尔质量分别为 22.99 g/mol 和 17.01 g/mol。因此，总质量可以表示为：
m = n × 22.99 g/mol + 100n × 17.01 g/mol = 119.01n g/mol
溶质的质量分数为溶质质量与溶液总质量的比值。溶质的质量可以表示为：
m_solvent = n × 22.99 g/mol
因此，溶质的质量分数为：
m_solvent / m = (n × 22.99 g/mol) / (119.01n g/mol) = 0.193 ≈ 19.3%
因此，生成的溶液中溶质的质量分数约为 19.3%。

Answer 2

假设有1mol的Na+离子，那么按上述比例就有100mol的H2O分子。
所形成的溶液时NaOH,则：
生成溶液中溶质的质量分数：1x40g/mol/(100x18g/mol+40g/mol)=2.17%