Question

高一化学计算问题

现有硫酸和硫酸钠溶液200ml，其中硫酸的浓度是1mol/L,硫酸钠的浓度是0.5mol/L，要是硫酸和硫酸钠的浓度分别2mol/L和0.2mol/L，求应加入55.8%的硫酸（密度为1.35g/cm3）溶液的体积和配制的溶液的体积？
求求各位帮帮忙！这道题困扰好长时间了！要具体步骤（不要只写出最后结果）。谢谢

Answer 1

溶质守恒
原来的溶液中有H2SO4是0.2mol，Na2SO4是0.1mol
那么看到后来生成的溶液中硫酸和硫酸钠的物质的量比是10:1
又加入的物质中溶质只有硫酸，所以硫酸钠的物质的量不变，即最后总共有溶质硫酸是1mol
加入的硫酸是0.8mol，和0.8*98=78.4g
那么加入的硫酸溶液的质量是78.4/0.558=140.5g
那么加入的硫酸的体积是140.5/1.35=104.074mL
又根据硫酸钠的质量不变
现在是0.2mol/L，而物质的量是0.1mol，所以后来的体积是500mL
那么加入的蒸馏水的体积是500-200-104.074≈195.93mL

Answer 2

硫酸钠浓度变为0.2mol/L，故稀释后体积为0.5*200/0.2=500ml。
设需要加入的硫酸味Xml,根据溶质质量守恒有如下方程
200*1/1000+X*1.35*55.8%/98=500*2/1000
可解得X=104.08ml.
也即加入104.08ml硫酸后再将溶液稀释到500ml即可得到目标溶液。

Answer 3

由第一句话得：硫酸的物质的量为：n1=0.2L*1mol/L=0.2mol 硫酸钠的物质的量为：n2=0.2L*0.5mol/L=0.1mol
因为之后不加入硫酸钠，所以设之后的溶液体积为V，且之后溶液中硫酸钠的物质的量浓度为0.2mol/L，
所以n2/V=0.2mol，解得V=0.5L
且之后的溶液中硫酸的物质的量浓度为2mol/L
所以之后的溶液中硫酸的物质的量为：n1'=V*2mol/L=1mol
所以应加入的硫酸的物质的量为：n1'- n1=1mol-0.2mol=0.8mol 且M(H2SO4)=98g/mol
所以应加入的硫酸的质量为：m=(n1'- n1)*M(H2SO4)=78.4g 且质量分数为55.8%的硫酸溶液的P=1.35g/ml
应加入质量分数为55.8%的硫酸溶液的体积为：V1=m/55.8%/P=104.075ml=0.104075L
所以加入的蒸馏水体积为：V2=V-V1-0.2=0.5L-0.104075L-0.2L=0.195925L=195.925ml
计算时注意单位