Question

20．已知，有一質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的NaOH溶液，密度為1.42g/mL，求：
（1）該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為14.2mol•L^-1；
（2）取上述NaOH溶液50mL，加水稀釋至355mL，稀釋后的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為2.0mol•L^-1；
（3）有一硫酸與硝酸的混合溶液，取出10mL加入足量BaCl₂溶液，過濾、洗滌、烘干后得到6.99g的沉淀；濾液與物質(zhì)的量濃度為4mol/L的稀NaOH溶液反應(yīng)，用去20mL堿液時(shí)恰好完全中和．試求混合液中H₂SO₄、HNO₃的物質(zhì)的量濃度各是多少？

Answer 1

分析 （1）溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度c=$\frac{1000ρω}{M}$計(jì)算出該氫氧化鈉溶液的濃度；
（2）溶液稀釋前后所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變；
（3）H⁺與OH^-1：1中和，即兩者等物質(zhì)的量反應(yīng)，有了OH^-的量即可求出H⁺的量，而H⁺是硫酸和硝酸共同提供的，需要先根據(jù)沉淀的量求出硫酸的量，從而進(jìn)一步求出硝酸的量．

解答 解；（1）質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的NaOH溶液，密度為1.42g/mL的溶液的濃度為：c=$\frac{1000×1.42-40%}{40}$mol/L=14.2mol•L^-1，
故答案為：14.2 mol•L^-1；
（2）因?yàn)?55ml稀溶液所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量與50ml溶液所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等，所以355ml溶液所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量=0.05×14.2=0.71mol，
所以稀釋后的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度=$\frac{0.71mol}{0.355L}$=2mol•L^-1，
故答案為：2.0 mol•L^-1；
（3）6.99g沉淀是BaSO₄的質(zhì)量，則BaSO₄的物質(zhì)的量為：$\frac{6.99g}{233g/mol}$=0.03mol，所以硫酸的物質(zhì)的量為0.03mol，
故硫酸的物質(zhì)的量濃度=$\frac{0.03mol}{0.01L}$=3mol•L^-1；
20mL 4mol/L的稀NaOH溶液中含有OH^-的物質(zhì)的量：0.02L×4mol/L=0.08mol，
中和這些OH^-所需的H⁺的物質(zhì)的量為0.08mol，所以硫酸與硝酸的混合溶液中H⁺總的物質(zhì)的量為0.08mol，而0.03mol硫酸所含的H⁺的物質(zhì)的量為0.06mol，所以硝酸提供的H⁺為0.08mol-0.06mol=0.02mol，即硝酸的物質(zhì)的量為0.02mol，
故硝酸的物質(zhì)的量濃度=$\frac{0.02mol}{0.01L}$=2mol•L^-1，
答：混合液中H₂SO₄、HNO₃的物質(zhì)的量濃度分別為：c（H₂SO₄）=3.0 mol•L^-1；c（HNO₃）=2.0 mol•L^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)的量濃度的計(jì)算，題目難度中等，明確物質(zhì)的量濃度的表達(dá)式為解答關(guān)鍵，注意熟練掌握物質(zhì)的量與物質(zhì)的量濃度、摩爾質(zhì)量之間的關(guān)系，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．