Question

4．FeCl₃是一种很重要的铁盐，主要用于污水处理，且有效果好、价格便宜等优点．工业上可将铁粉溶于盐酸中，先生成FeCl₂，再通入Cl₂氧化来制备FeCl₃溶液．
已知：①标准状况下，1体积水中最多能溶解500体积的HCl；②饱和NaCl溶液的浓度约为5.00mol•L^-1．
（1）在标准状况下，将44.8LHCl气体溶于100mL水中，所得溶液A的密度为1.038g•cm^-3，则溶液中HCl的物质的量浓度为12mol/L；（若使饱和NaCl溶液中Cl^-浓度与溶液A中的Cl-浓度相等，则还应溶解约156.8L标准状况HCl气体（溶液体积变化忽略不计）．
（2）若实验室需0.5mol•L^-1NaCl溶液240mL，则应量取体积是25mL的饱和NaCl溶液来配制，在配制过程
中，使用前必须检查是否漏液的仪器有容量瓶；下列配制操作，造溶液浓度偏高的是CE（选填标号）．
A．量取溶液时有少量液体溅出
B．容量瓶用蒸馏水洗涤干净后未干燥
C．定容时，俯视液面加水至刻度线
D．转移液体后，未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
E．用量筒量取溶液时仰视读数
F．定容时不慎超过度线，立即用胶头滴管吸出多余部分
（3）FeCl₃溶液可以用来净水，其净水的原理为FeCl₃+3H₂O?Fe（OH）₃（胶体）+3HCl（用离子方程式表示），若100mL、1mol•L^-1的FeCl₃溶液净水时，生成具有净水作用的微粒数小于0.1N_A（填“大于”、“等于”或“小于”）．

Answer 1

分析 （1）根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算HCl的物质的量，根据m=nM计算HCl的质量，根据V=$\frac{m}{ρ}$计算出溶液的体积，再根据c=$\frac{n}{V}$计算溶液中HCl的物质的量浓度；饱和NaCl溶液的浓度约为5.00mol•L^-1，根据两者的浓度差计算需溶解的氯化氢的量；
（2）配制溶液240mL需要选择250mL容量瓶，利用n=c_浓V_浓=c_稀V_稀来计算；能用来盛放液体，且有活塞的仪器使用时必须检查是否漏水；配制一定物质的量浓度的溶液过程中，能引起误差的原因主要有：称量不准确、转移不完全、读数不符合要求、操作不规范等，可以根据错误操作对c=$\frac{n}{v}$=$\frac{m}{\frac{M}{v}}$的影响进行判断；
（3）FeCl₃水解生成Fe（OH）₃胶体，胶体具有吸附性而净水；水解反应为可逆反应．

解答 解：（1）标况下，44.8L HCl的物质的量n=$\frac{m}{M}$=$\frac{44.8L}{22.4L/mol}$=2mol，HCl的质量=2mol×36.5g/mol=73g，100mL水的质量约为100g，则所得溶液的质量为173g，所得溶液的体积为：V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{173}{1.038}$mL，所得溶液的物质的量浓度为c=$\frac{n}{V}$=$\frac{2mol}{\frac{173}{1.038}mL}$=12mol/L，饱和NaCl溶液的浓度约为5.00mol•L^-1，需再溶解的氯化氢的量为（12-5）mol/L×22.4L/mol=156.8L，
故答案为：12mol/L；156.8；
（2）配制溶液240mL需要选择250mL容量瓶，稀溶液为0.5mol•L^-1NaCl溶液，饱和NaCl溶液的浓度约为5.00mol•L^-1，n=c_浓V_浓=c_稀V_稀，V_浓=$\frac{250×0.5}{5}$=25mL，容量瓶能用来盛放液体，且有活塞，使用时必须检查是否漏水，
A．量取溶液时有少量液体溅出，导致配制的溶液中溶质的物质的量减小，配制的溶液浓度偏低，故A错误；
B．容量瓶用蒸馏水洗涤干净后未干燥，对溶质的物质的量和溶液的体积都不会产生影响，对配制溶液的浓度无影响，故B错误；
C．定容时，俯视液面加水至刻度线，导致溶液的体积偏小，溶液的浓度偏高，故C正确；
D．转移液体后，未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒，导致配制的溶液中溶质的物质的量减小，配制的溶液浓度偏低，故D错误；
E．用量筒量取溶液时仰视读数，导致配制的溶液中溶质的物质的量偏大，配制的溶液浓度偏高，故E正确；
F．定容时不慎超过度线，立即用胶头滴管吸出多余部分，导致配制的溶液中溶质的物质的量减小，配制的溶液浓度偏低，故F错误；
故答案为：25；容量瓶；CE；
（3）FeCl₃水解生成Fe（OH）₃胶体，水解方程式为FeCl₃+3H₂O═Fe（OH）₃（胶体）+3HCl   Na₂CO₃+H₂O=NaHCO₃+NaOH，胶体能吸附水中的悬浮物而净水，因为水解为可逆反应，且生成胶体为微观粒子的集合体，则生成具有净水作用的微粒数小于0.1N_A，
故答案为：FeCl₃+3H₂O═Fe（OH）₃（胶体）+3HCl；小于．

点评 本题考查溶液的配制及有关物质的量浓度的计算，选择容量瓶的规格是解答本题的易错点，熟练应用物质的量浓度的相关计算公式等为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度中等．