现有硫酸钠和硫酸的混合溶液100mL,其中硫酸钠的浓度为0.5mol/L,硫酸的浓度为1.0mol/L.现要将上述混合溶液中硫酸钠的浓度改为0.2mol/L,硫酸的浓度改为2.0mol/L,应加入98%(密度为1.84g/cm3)的浓硫酸多少毫升?然后加水稀释到多少毫升?(请附上过程)

问题描述:

现有硫酸钠和硫酸的混合溶液100mL,其中硫酸钠的浓度为0.5mol/L,硫酸的浓度为1.0mol/L.现要将上述混合溶
液中硫酸钠的浓度改为0.2mol/L,硫酸的浓度改为2.0mol/L,应加入98%(密度为1.84g/cm3)的浓硫酸多少毫升?然后加水稀释到多少毫升?(请附上过程)

n(Na2SO4)=100ml*0.5mol/L=0.05mol,由Na2SO4守恒知需要稀释溶液体积为0.05/0.2=0.25L,故n(H2SO4)总=0.25L*2.0MOL/L=0.5mol,需要加入硫酸的物质的量为0.5-0.1=0.4MOL,而98%的硫酸为18.4mol/L,故需要浓硫酸体积为0.4/18.4=?ml

由Na2SO4浓度变化可知,稀释后溶液体积是:100*0.5/0.2=250mL
需要硫酸:0.25*2 - 0.1*1.0=0.4mol ; V=0.4/18.4=0.022L=22mL
在100mL原溶液中加入22mL浓硫酸,然后加水稀释到250mL.