Question

13．某化學研究性學習小組需配制含有NH₄⁺、Cl^-、K⁺、SO₄^2-的植物培養液450mL，且要求該培養液中c（Cl^-）=c（K⁺）=c（SO₄^2-）=0.4mol•L^-1．實驗室提供的藥品有：NH₄⁺Cl、KCl、（NH₄⁺）₂SO₄、K₂SO₄和蒸餾水；提供的實驗儀器有：①藥匙②托盤天平③燒杯④玻璃棒⑤膠頭滴管⑥量筒．請回答下列問題：
（1）該植物培養液中，NH₄⁺的物質的量濃度為0.8mol/L．
（2）該研究小組配制該植物培養液時，還須用到的實驗儀器是B（填字母）．
A.450mL容量瓶  B.500mL容量瓶  C．兩個250mL容量瓶
（3）甲同學用KCl和（NH₄）₂SO₄兩種物質進行配制，則需稱取m（KCl）=14.9g，m[（NH₄）₂SO₄]=26.4g．
（4）乙同學用所提供藥品中的三種進行配制，請幫助該同學選用三種物質：NH₄Cl、K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄．（填化學式）

Answer 1

分析 （1）要求該培養液中c（Cl^-）=c（K⁺）=c（SO₄^2-）=0.4mol•L^-1，依據電荷守恒計算溶液中銨根離子濃度；
（2）依據配制溶液體積選項合適規格的容量瓶；
（3）依據m=CVM計算選用溶質的質量；
（4）依據溶液中所含離子成分及濃濃度關系判斷解答．

解答 解：（1）且要求該培養液中c（Cl^-）=c（K⁺）=c（SO₄^2-）=0.4mol•L^-1，依據溶液中電荷守恒規律可知：
c（Cl^-）+2c（SO₄^2-）=c（K⁺）+C（NH₄⁺），0.4mol/L+2×0.4mol/L=0.4mol/L+C（NH₄⁺），得C（NH₄⁺）=
0.8mol/L；
故答案為：0.8mol/L；
（2）配制培養液450mL，需要選擇500mL容量瓶；
故選：B；
（3）要求該培養液中c（Cl^-）=c（K⁺）=0.4mol•L^-1，C（NH₄⁺）=0.8mol/L，則需要氯化鉀的物質的量濃度為0.4mol/L，需要氯化鉀固體質量m=0.4mol/L×0.5L×74.5g/mol=14.9g；
要使c（SO₄^2-）=0.4mol•L^-1，C（NH₄⁺）=0.8mol/L，則需要硫酸銨的物質的量濃度為0.4mol/L，需要硫酸銨固體質量m=0.4mol/L×0.5L×132g/mol=26.4g；
故答案為：14.9；26.4；
（4）配制含有NH₄⁺、Cl^-、K⁺、SO₄^2-的植物培養液450mL，且要求該培養液中c（Cl^-）=c（K⁺）=c（SO₄^2-）=0.4mol•L^-1，可以用：0.2molNH₄Cl、0.1molK₂SO₄、0.1mol（NH₄）₂SO₄．
故答案為：NH₄Cl、K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄．

點評 本題考查了一定物質的量濃度溶液的配制，明確配制原理及操作過程是解題關鍵，注意溶液中遵循電荷守恒，題目難度中等．