Question

已知，有一質量分數為40%的NaOH溶液，密度為1.42g/mL，求：
（1）該NaOH溶液的物質的量濃度為______；
（2）取上述NaOH溶液50mL，加水稀釋至355mL，稀釋后的NaOH溶液的物質的量濃度為______；
（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（2）中稀NaOH溶液反應，用去35mL堿液時恰好完全中和．試求混合液中H₂SO₄、HNO₃的物質的量濃度各是多少？（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】分析：（1）溶質物質的量濃度=，即c=；
（2）溶液稀釋前后所含溶質的物質的量不變；
（3）H⁺與OH^-1：1中和，即兩者等物質的量反應，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，需要先根據沉淀的量求出硫酸的量，從而進一步求出硝酸的量．
解答：解；（1）設該溶液取1ml，
根據m=ρv，可得所取溶液的質量=1.42×1=1.42g，
則溶質的質量=1.42×40%=0.568g，溶質的物質的量==0.0142mol，
根據c=，可得該溶液物質的量濃度==14.2mol?L^-1，
故答案為：14.2 mol?L^-1；
（2）因為355ml稀溶液所含溶質的物質的量與50ml溶液所含溶質的物質的量相等，所以355ml溶液所含溶質的物質的量=0.05×14.2=0.71mol，
所以稀釋后的NaOH溶液的物質的量濃度==2mol?L^-1
故答案為：2.0 mol?L^-1；
（3）6.99g沉淀是BaSO₄的質量，即BaSO₄的物質的量為0.03mol，所以硫酸的物質的量為0.03mol，
故硫酸的物質的量濃度==3mol?L^-1，
35ml堿液所含的OH^-的物質的量=0.035×2=0.07mol，
中和這些OH^-所需的H⁺的物質的量為0.07mol，所以硫酸與硝酸的混合溶液中H⁺總的物質的量為0.07mol，而0.03mol硫酸所含的H⁺的物質的量為0.06mol，所以硝酸提供的H⁺為0.07-0.06=0.01mol，即硝酸的物質的量為0.01mol，
故硝酸的物質的量濃度==1mol?L^-1，
答：c（H₂SO₄）=3.0 mol?L^-1；c（HNO₃）=1.0 mol?L^-1
點評：第三小題一定要明確沉淀就是BaSO₄，即為0.03mol，根據SO₄^2-守恒，即0.03molBaSO₄中的SO₄^2-就是硫酸提供．這點是解該小題的突破口．