Question

13．某化学研究性学习小组需配制含有NH₄⁺、Cl^-、K⁺、SO₄^2-的植物培养液450mL，且要求该培养液中c（Cl^-）=c（K⁺）=c（SO₄^2-）=0.4mol•L^-1．实验室提供的药品有：NH₄⁺Cl、KCl、（NH₄⁺）₂SO₄、K₂SO₄和蒸馏水；提供的实验仪器有：①药匙②托盘天平③烧杯④玻璃棒⑤胶头滴管⑥量筒．请回答下列问题：
（1）该植物培养液中，NH₄⁺的物质的量浓度为0.8mol/L．
（2）该研究小组配制该植物培养液时，还须用到的实验仪器是B（填字母）．
A.450mL容量瓶  B.500mL容量瓶  C．两个250mL容量瓶
（3）甲同学用KCl和（NH₄）₂SO₄两种物质进行配制，则需称取m（KCl）=14.9g，m[（NH₄）₂SO₄]=26.4g．
（4）乙同学用所提供药品中的三种进行配制，请帮助该同学选用三种物质：NH₄Cl、K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄．（填化学式）

Answer 1

分析 （1）要求该培养液中c（Cl^-）=c（K⁺）=c（SO₄^2-）=0.4mol•L^-1，依据电荷守恒计算溶液中铵根离子浓度；
（2）依据配制溶液体积选项合适规格的容量瓶；
（3）依据m=CVM计算选用溶质的质量；
（4）依据溶液中所含离子成分及浓浓度关系判断解答．

解答 解：（1）且要求该培养液中c（Cl^-）=c（K⁺）=c（SO₄^2-）=0.4mol•L^-1，依据溶液中电荷守恒规律可知：
c（Cl^-）+2c（SO₄^2-）=c（K⁺）+C（NH₄⁺），0.4mol/L+2×0.4mol/L=0.4mol/L+C（NH₄⁺），得C（NH₄⁺）=
0.8mol/L；
故答案为：0.8mol/L；
（2）配制培养液450mL，需要选择500mL容量瓶；
故选：B；
（3）要求该培养液中c（Cl^-）=c（K⁺）=0.4mol•L^-1，C（NH₄⁺）=0.8mol/L，则需要氯化钾的物质的量浓度为0.4mol/L，需要氯化钾固体质量m=0.4mol/L×0.5L×74.5g/mol=14.9g；
要使c（SO₄^2-）=0.4mol•L^-1，C（NH₄⁺）=0.8mol/L，则需要硫酸铵的物质的量浓度为0.4mol/L，需要硫酸铵固体质量m=0.4mol/L×0.5L×132g/mol=26.4g；
故答案为：14.9；26.4；
（4）配制含有NH₄⁺、Cl^-、K⁺、SO₄^2-的植物培养液450mL，且要求该培养液中c（Cl^-）=c（K⁺）=c（SO₄^2-）=0.4mol•L^-1，可以用：0.2molNH₄Cl、0.1molK₂SO₄、0.1mol（NH₄）₂SO₄．
故答案为：NH₄Cl、K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄．

点评 本题考查了一定物质的量浓度溶液的配制，明确配制原理及操作过程是解题关键，注意溶液中遵循电荷守恒，题目难度中等．