Question

18．在標準狀況下，將224L HCl氣體溶于635mL水中，所得鹽酸的密度為1.18g•cm^-3．試計算：
（1）所得鹽酸的質量分數和物質的量濃度分別是36.5%、11.8mol/L．
（2）取出這種鹽酸100mL，稀釋至1.18L，所得稀鹽酸的物質的量濃度是1mol•L^-1．
（3）在40.0mL 0.065mol•L^-1 Na₂CO₃溶液中，逐漸加入（2）所稀釋的稀鹽酸，邊加邊振蕩．若使反應不產生CO₂氣體，加入稀鹽酸的體積最多不超過2.6mL．
（4）將不純的NaOH樣品1g（樣品含少量Na₂CO₃和水），放入50mL 2mol•L^-1的鹽酸中，充分反應后，溶液呈酸性，中和多余的酸又用去40mL 1mol•L^-1的NaOH溶液．蒸發中和后的溶液，最終得到5.85克固體．

Answer 1

分析 （1）根據n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算HCl物質的量，根據m=nM計算HCl質量，根據m=ρV計算水的質量，進而計算溶液質量分數，根據c=$\frac{1000ρω}{M}$計算溶液物質的量濃度；
（2）根據稀釋定律c（濃）•V（濃）=c（稀）•V（稀）計算；
（3）使反應不產生CO₂氣體，發生反應：Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，根據方程式計算消耗HCl的物質的量，進而計算需要鹽酸的體積；
（4）NaOH、Na₂CO₃均與HCl反應得到NaCl，蒸發得到的最終固體為NaCl，根據Cl元素守恒n（NaCl）=n（HCl），再根據m=nM計算NaCl的質量．

解答 解：（1）n（HCl）=$\frac{224L}{22.4L/mol}$=10mol，m（HCl）=10mol×36.5g•mol^-1=365g，
635mL水的質量為635mL×1g/mL=635g，
鹽酸的質量分數w=$\frac{365g}{365g+635g}$×100%=36.5%，
c（HCl）=$\frac{1000ρω}{M}$=$\frac{1000×1.18×36.5%}{36.5}$mol/L=11.8mol/L，
故答案為：36.5%；11.8mol/L；
（2）根據c（濃）•V（濃）=c（稀）•V（稀）
可知：c（稀）=11.8mol•L^-1×0.1L÷1.18L=1mol•L^-1，
故答案為：1mol•L^-1；
（3）n（Na₂CO₃）=0.040L×0.065mol•L^-1=0.0026 mol，使反應不產生CO₂氣體，發生反應：Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，根據方程式可知消耗HCl為0.0026mol，
設加入稀鹽酸的體積最多不超過x mL，則n（HCl）=1mol•L^-1×0.001x L=0.001x mol，
根據反應Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，可得0.0026=0.001x，解得x=2.6，
故答案為：2.6；
（4）NaOH、Na₂CO₃均與HCl反應得到NaCl，蒸發得到的最終固體為NaCl，根據Cl元素守恒n（NaCl）=n（HCl）=0.05L×2mol/L=0.1mol，故NaCl的質量為0.1mol×58.5g/mol=5.85g，
故答案為：5.85．

點評 本題考查物質的量濃度計算、化學方程式的有關計算，注意對公式的理解與靈活應用，理解掌握物質的量濃度與質量分數之間的關系，難度不大．