加入碳酸鈉溶液後溶液呈中性的問題

這道題是很迂迴曲折.
只知道一堆質量和濃度, 還有兩道反應方程; 最終溶液質量未知, 沒甚麼數字能算出來.

但一步一步來, 單憑手上資料, 先求那些容易求得的數, 例如硫酸的質量 & 摩爾數;
然後觀察反應方程, 得知最終溶質重量與硫酸的摩爾數有關;
問題給了最終溶質重量百份比濃度, 自然能求出最終溶液質量;
又, 意識到碳酸鈉質酸反應, 二氧化碳散逸使最終質量減少, 可求出二氧化碳的質量;
再求碳酸鈉的摩爾數 & 質量;
最後求濃度.


H2SO4 + 2NaOH ------> Na2SO4 + 2H2O
H2SO4 + Na2CO3 ------> Na2SO4 + H2O + CO2

硫酸質量 = 98 x 10% = 9.8 g
硫酸摩爾數 = 9.8 / 98 = 0.1 mole

硫酸和硫酸鈉的摩爾比 = 1:1
所以, 最終硫酸鈉的摩爾數 = 0.1 mole
質量 = 0.1 x (23x2 + 32 + 16x4) = 14.2 g

最終溶液的重量百份比濃度 = 7.1%
重量百份比濃度 = 溶質質量 / 溶液總質量 = 7.1%
所以, 溶液的總質量 = 14.2 / 7.1% = 200 g

不考慮因二氧化碳散逸而失去的質量,
三種反應物溶液的總質量 = 98 + 80 + 24.2 = 202.2 g

散逸的二氧化碳的質量 = 202.2 - 200 = 2.2 g
二氧化碳的摩爾數 = 2.2 / 44 = 0.05 mole

碳酸鈉和二氧化碳的摩爾比 = 1:1
所以, 碳酸鈉的摩爾數 = 0.05 mole
質量 = 0.05 x (23x2 + 12 + 16x3) = 5.3 g

碳酸鈉溶液的 = 重量百份比濃度 = 溶質質量 / 溶液總質量
= 5.3 / 24.2 = 21.9%