Question

12．常溫下，在27.5g水中溶解12.5g CuSO₄•5H₂O，恰好達到飽和，該溶液密度為1.21g/cm³，求：
（1）該溶液中CuSO₄的質量分數和物質的量濃度
（2）配制0.25mol/L CuSO₄溶液100ml，則需要取上述溶液體積是多少毫升？

Answer 1

分析 （1）根據n=$\frac{m}{M}$計算硫酸銅晶體的物質的量，根據V=$\frac{m}{ρ}$計算溶液的體積，根據c=$\frac{n}{V}$計算硫酸銅的物質的量濃度；
（2）根據稀釋定律計算稀釋后所得溶液的體積．

解答 解：（1）12.5g CuSO₄•5H₂O的物質的量為$\frac{12.5g}{250g/mol}$=0.05mol，則溶液中硫酸銅的物質的量為0.05mol，質量分數=$\frac{0.05mol×160g/mol}{27.5g+12.5g}$×100%=20%，
溶液的體積為$\frac{27.5g+12.5g}{1.21g/mL}$=$\frac{40}{1.21}$mL，
故硫酸銅溶液的物質的量濃度為$\frac{0.05mol}{\frac{40}{1.21}×1{0}^{-3}L}$=1.51mol/L，
答：硫酸銅溶液的質量分數是20%，物質的量濃度為1.51mol/L．
（2）根據稀釋定律，稀釋前后溶質的物質的量不變，設：配制0.25mol/L CuSO₄溶液100ml，則需要取上述溶液體積是V，則
0.25mol/L×0.1L=1.51mol/L×V，解得V=0.0166L=16.6mL，
答：配制100ml，0.25mol/L CuSO₄溶液，則需要取上述溶液體積是16.6ml毫升．

點評 本題考查學生物質的量濃度、質量分數以及稀釋定律的計算等知識，屬于綜合知識的考查，難度中等．