Question

5．（1）用14.2g无水硫酸钠配制成250mL溶液，其物质的量的浓度为0.4mol/L．
①若从中取出10mL，其物质的量的浓度为0.4mol/L．
②若将这10mL溶液用水稀释到100mL，所得溶液中Na⁺的物质的量浓度为0.08mol/L．若将稀释后的100mL溶液中的SO₄^2-全部沉淀下来，则至少需要加入0.1mol/L的BaCl₂溶液40 mL．
（2）400mL0.8mol/LH₂SO₄溶液（ρ=1.08g/cm³）和200mL98%浓硫酸（ρ=1.84g/cm³）混合，所得H₂SO₄稀溶液的密度为1.2g/cm³，则混合后稀H₂SO₄的物质的量的浓度为6mol/L．

Answer 1

分析 （1）依据n=$\frac{m}{M}$=CV计算解答；
①依据溶液均一性解答；
②硫酸钠溶液中，C（Na⁺）=2C（Na₂SO₄）=2C（SO₄^2-），依据溶液稀释过程中溶质的物质的量不变计算解答；
依据Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，计算需要氯化钡物质的量；
（2）分别计算出两溶液中含有硫酸的物质的量、质量，然后根据V=$\frac{m}{ρ}$计算出混合液的体积，最后根据c=$\frac{n}{V}$计算出混合后稀H₂SO₄的物质的量的浓度．

解答 解：（1）14.2g无水硫酸钠配制成250mL溶液，其物质的量的浓度为$\frac{\frac{14.2g}{142g/mol}}{0.25L}$=0.4mol/L；
故答案为：0.4；
①溶液具有均一性，浓度与所取溶液体积无关，所以若从中取出10mL，其物质的量的浓度为0.4mol/L；
故答案为：0.4；
②硫酸钠溶液物质的量浓度0.4mol/L，则钠离子浓度为0.8mol/L，若将这10mL溶液用水稀释到100mL，依据溶液稀释过程中溶质的物质的量不变得：0.8mol/L×10mL=C（Na⁺）×100mL，解得C（Na⁺）=0.08mol/L；
10mL1mol/L硫酸钠溶液，含有硫酸根离子物质的量为：0.01L×0.4mol/L=0.004mol，依据方程式：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，要使硫酸根离子完全沉淀需要氯化钡物质的量：0.004mol，需要加入0.1mol/L的BaCl₂溶液体积=$\frac{0.004mol}{0.1L}$=0.04L，即40mL；
故答案为：0.08；40；
（2）解：400 mL 0.8 mol•L^-1 H₂SO4溶液中含有硫酸的物质的量为：n（H₂SO₄）=0.8 mol•L^-1×0.4 L=0.32 mol，
200 mL 98%浓H₂SO₄中的硫酸的物质的量为：n（H₂SO₄）=$\frac{1.84g•cm{\;}^{-3}×200mL×98%}{98g/mol}$=3.68 mol，
混合后溶液总体积为：V=$\frac{1.08g/c{m}^{3}×400mL+1.84g/cm{\;}^{-3}×200mL}{1.2×1{0}^{3}g•L{\;}^{-1}}$=$\frac{2}{3}$L，
所以稀释后c（H₂SO₄）=$\frac{0.32mol+3.68mol}{\frac{2L}{3}}$=6mol/L，
故答案为：6．

点评 本题考查了物质的量浓度的计算，题目难度中等，明确物质的量浓度的概念及表达式为解答关键，试题有利于培养学生的分析能力及化学计算能力．