Question

11．根據下列各題中所給出的數據，可分別求出其“溶質的質量分數”或“溶液的物質的量濃度”，試判斷并求解．
（1）已知某氫氧化鈉溶液V L中含有n個氫氧根離子，可求出此溶液的溶液的物質的量濃度是$\frac{n}{V{N}_{A}}$mol/L；
（2）已知某氫氧化鈉溶液中Na⁺與H₂O的個數之比為1：a，則可求出此溶液中溶質的質量分數為$\frac{20}{20+9a}$；
（3）常溫下，10.0mL 1.0mol/L的H₂SO₄（aq），加水稀釋到500mL，所得H₂SO₄（aq）的濃度為0.02mol/L，蒸發濃縮，使溶液的體積為2.40mL，所得H₂SO₄（aq）的濃度為4.2mol/L．

Answer 1

分析 （1）根據n=$\frac{N}{{N}_{A}}$可計算出氫氧根離子的物質的量，從而得出氫氧化鈉的物質的量，再根據c=$\frac{n}{V}$可計算出強氧化鈉的物質的量濃度；
（2）根據鈉離子和水的個數比可計算出二者物質的量之比，然后根據m=nM得出二者的質量比，從而得出強氧化鈉的質量分數；
（3）稀釋過程中溶質的物質的量不變，根據n=cV計算出原溶液中硫酸的物質的量，再分別根據c=$\frac{n}{V}$計算出稀釋、濃縮后溶液的濃度．

解答 解：（1）n個氫氧根離子的物質的量為：$\frac{n}{{N}_{A}}$mol，強氧化鈉為強電解質，則強氧化鈉的物質的量為$\frac{n}{{N}_{A}}$mol，
則強氧化鈉溶液的物質的量濃度為：$\frac{\frac{n}{{N}_{A}}mol}{VL}$=$\frac{n}{V{N}_{A}}$mol/L，
故答案為：溶液的物質的量濃度；$\frac{n}{V{N}_{A}}$mol/L；
（2）已知某氫氧化鈉溶液中Na⁺與H₂O的個數之比為1：a，則強氧化鈉與水的物質的量之比為1：a，二者的質量之比為：（40g/mol×1）：（18g/mol×a）=20：9a，則該溶液中強氧化鈉的質量分數為：$\frac{20}{20+9a}$，
故答案為：溶質的質量分數；$\frac{20}{20+9a}$；
（3）常溫下，10.0mL 1.0mol/L的H₂SO₄（aq）中硫酸的物質的量為：1.0mol/L×0.01L=0.01mol，加水稀釋到500mL，稀釋過程中溶質的物質的量不變，則所得H₂SO₄（aq）的濃度為：$\frac{0.01mol}{0.5L}$=0.02mol/L；
蒸發濃縮過程中硫酸的物質的量不變，蒸發濃縮后溶液的體積為2.40mL，則所得H₂SO₄（aq）的濃度為：$\frac{0.01mol}{0.0024L}$≈4.2mol/L，
故答案為：0.02；4.2．

點評 本題考查了物質的量濃度、溶質質量分數的計算，題目難度中等，明確物質的量濃度、溶質質量分數的概念及表達式為解答關鍵，試題側重考查學生的分析、理解能力及化學計算能力．