Question

20．已知，有一质量分数为40%的NaOH溶液，密度为1.42g/mL，求：
（1）该NaOH溶液的物质的量浓度为14.2mol•L^-1；
（2）取上述NaOH溶液50mL，加水稀释至355mL，稀释后的NaOH溶液的物质的量浓度为2.0mol•L^-1；
（3）有一硫酸与硝酸的混合溶液，取出10mL加入足量BaCl₂溶液，过滤、洗涤、烘干后得到6.99g的沉淀；滤液与物质的量浓度为4mol/L的稀NaOH溶液反应，用去20mL碱液时恰好完全中和．试求混合液中H₂SO₄、HNO₃的物质的量浓度各是多少？

Answer 1

分析 （1）溶质物质的量浓度c=$\frac{1000ρω}{M}$计算出该氢氧化钠溶液的浓度；
（2）溶液稀释前后所含溶质的物质的量不变；
（3）H⁺与OH^-1：1中和，即两者等物质的量反应，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，需要先根据沉淀的量求出硫酸的量，从而进一步求出硝酸的量．

解答 解；（1）质量分数为40%的NaOH溶液，密度为1.42g/mL的溶液的浓度为：c=$\frac{1000×1.42-40%}{40}$mol/L=14.2mol•L^-1，
故答案为：14.2 mol•L^-1；
（2）因为355ml稀溶液所含溶质的物质的量与50ml溶液所含溶质的物质的量相等，所以355ml溶液所含溶质的物质的量=0.05×14.2=0.71mol，
所以稀释后的NaOH溶液的物质的量浓度=$\frac{0.71mol}{0.355L}$=2mol•L^-1，
故答案为：2.0 mol•L^-1；
（3）6.99g沉淀是BaSO₄的质量，则BaSO₄的物质的量为：$\frac{6.99g}{233g/mol}$=0.03mol，所以硫酸的物质的量为0.03mol，
故硫酸的物质的量浓度=$\frac{0.03mol}{0.01L}$=3mol•L^-1；
20mL 4mol/L的稀NaOH溶液中含有OH^-的物质的量：0.02L×4mol/L=0.08mol，
中和这些OH^-所需的H⁺的物质的量为0.08mol，所以硫酸与硝酸的混合溶液中H⁺总的物质的量为0.08mol，而0.03mol硫酸所含的H⁺的物质的量为0.06mol，所以硝酸提供的H⁺为0.08mol-0.06mol=0.02mol，即硝酸的物质的量为0.02mol，
故硝酸的物质的量浓度=$\frac{0.02mol}{0.01L}$=2mol•L^-1，
答：混合液中H₂SO₄、HNO₃的物质的量浓度分别为：c（H₂SO₄）=3.0 mol•L^-1；c（HNO₃）=2.0 mol•L^-1．

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表达式为解答关键，注意熟练掌握物质的量与物质的量浓度、摩尔质量之间的关系，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．