Question

18．在标准状况下，将224L HCl气体溶于635mL水中，所得盐酸的密度为1.18g•cm^-3．试计算：
（1）所得盐酸的质量分数和物质的量浓度分别是36.5%、11.8mol/L．
（2）取出这种盐酸100mL，稀释至1.18L，所得稀盐酸的物质的量浓度是1mol•L^-1．
（3）在40.0mL 0.065mol•L^-1 Na₂CO₃溶液中，逐渐加入（2）所稀释的稀盐酸，边加边振荡．若使反应不产生CO₂气体，加入稀盐酸的体积最多不超过2.6mL．
（4）将不纯的NaOH样品1g（样品含少量Na₂CO₃和水），放入50mL 2mol•L^-1的盐酸中，充分反应后，溶液呈酸性，中和多余的酸又用去40mL 1mol•L^-1的NaOH溶液．蒸发中和后的溶液，最终得到5.85克固体．

Answer 1

分析 （1）根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算HCl物质的量，根据m=nM计算HCl质量，根据m=ρV计算水的质量，进而计算溶液质量分数，根据c=$\frac{1000ρω}{M}$计算溶液物质的量浓度；
（2）根据稀释定律c（浓）•V（浓）=c（稀）•V（稀）计算；
（3）使反应不产生CO₂气体，发生反应：Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，根据方程式计算消耗HCl的物质的量，进而计算需要盐酸的体积；
（4）NaOH、Na₂CO₃均与HCl反应得到NaCl，蒸发得到的最终固体为NaCl，根据Cl元素守恒n（NaCl）=n（HCl），再根据m=nM计算NaCl的质量．

解答 解：（1）n（HCl）=$\frac{224L}{22.4L/mol}$=10mol，m（HCl）=10mol×36.5g•mol^-1=365g，
635mL水的质量为635mL×1g/mL=635g，
盐酸的质量分数w=$\frac{365g}{365g+635g}$×100%=36.5%，
c（HCl）=$\frac{1000ρω}{M}$=$\frac{1000×1.18×36.5%}{36.5}$mol/L=11.8mol/L，
故答案为：36.5%；11.8mol/L；
（2）根据c（浓）•V（浓）=c（稀）•V（稀）
可知：c（稀）=11.8mol•L^-1×0.1L÷1.18L=1mol•L^-1，
故答案为：1mol•L^-1；
（3）n（Na₂CO₃）=0.040L×0.065mol•L^-1=0.0026 mol，使反应不产生CO₂气体，发生反应：Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，根据方程式可知消耗HCl为0.0026mol，
设加入稀盐酸的体积最多不超过x mL，则n（HCl）=1mol•L^-1×0.001x L=0.001x mol，
根据反应Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，可得0.0026=0.001x，解得x=2.6，
故答案为：2.6；
（4）NaOH、Na₂CO₃均与HCl反应得到NaCl，蒸发得到的最终固体为NaCl，根据Cl元素守恒n（NaCl）=n（HCl）=0.05L×2mol/L=0.1mol，故NaCl的质量为0.1mol×58.5g/mol=5.85g，
故答案为：5.85．

点评 本题考查物质的量浓度计算、化学方程式的有关计算，注意对公式的理解与灵活应用，理解掌握物质的量浓度与质量分数之间的关系，难度不大．