Question

4．在标准状况下，将224LHCl气体溶于635mL水（ρ=1.00g/cm³）中，所得盐酸的密度为1.18g/cm³．  试计算：
（1）取出这种盐酸10mL，稀释至1.45L，所得稀盐酸的物质的量浓度．  
（2）在40.0mL0.065mol/L Na₂CO₃ 溶液中，逐滴加入（1）中所配制的稀盐酸，边滴加边振荡．若使反应不产生 CO₂气体，加入稀盐酸的体积最多不能超过多少毫升？

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；然后根据稀释定律c（浓）•V（浓）=c（稀）•V（稀）计算所得稀盐酸的物质的量浓度；
（2）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．

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，
根据c（浓）•V（浓）=c（稀）•V（稀）
可知：c（稀）=11.8mol•L^-1×0.01L÷1.45L=0.0814 mol/L，
答：所得稀盐酸的物质的量浓度为0.0814 mol/L；
（2）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）=0.0814 mol/L×0.001x L=8.14×10^-5x mol，
根据反应Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，可得0.0026=8.14×10^-5x，解得x=31.9，
答：加入稀盐酸的体积最多不超过31.9毫升．

点评 本题考查物质的量浓度计算、化学方程式的有关计算，侧重于学生的分析、计算能力的考查，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．