Question

19．在标准状况下，将一个充满HC1气体和氧气的集气瓶倒放在盛水的水槽中，水面上升到集气瓶容积的$\frac{2}{3}$．把集气瓶从水中取出（假设HC1全部留在集气瓶中）．则集气瓶中溶液的溶质的质量分数为0.163%：若溶液密度的变化忽略不计．则HC1的物质的量浓度为0.045mol/L．

Answer 1

分析 HCl极易溶于水，氧气不易溶于水，所以水面上升的体积就是HCl的体积，设容器体积为VL，水面上升至集气瓶容积的$\frac{2}{3}$就停止了，则氯化氢体积$\frac{2}{3}$VL，溶液体积为$\frac{2}{3}$VL，n（HCl）=$\frac{\frac{2}{3}VL}{22.4L/mol}$=$\frac{2}{3×22.4}$mol，根据溶液的溶质的质量分数=$\frac{m（溶质）}{m（溶液）}$×100%计算集气瓶中溶液的溶质的质量分数，根据c=$\frac{n}{V}$计算盐酸浓度．

解答 解：HCl极易溶于水，氧气不易溶于水，所以水面上升的体积就是HCl的体积，设容器体积为VL，水面上升至集气瓶容积的$\frac{2}{3}$就停止了，则氯化氢体积$\frac{2}{3}$VL，溶液体积为$\frac{2}{3}$VL，n（HCl）=$\frac{\frac{2}{3}VL}{22.4L/mol}$=$\frac{2}{3×22.4}$Vmol，m（HCl）=$\frac{2}{3×22.4}$Vmol×36.5g/mol，水的质量为：$\frac{2}{3}$V×1000×1g/mL，则集气瓶中溶液的溶质的质量分数为$\frac{\frac{2}{3×22.4}V×36.5}{\frac{2×V×36.5}{3×22.4}+\frac{2}{3}V×1000}$≈0.163%，
盐酸浓度c=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{2}{3×22.4}mol}{\frac{2}{3}L}$=$\frac{1}{22.4}$mol/L≈0.045mol/L，
故答案为：0.163%；0.045mol/L．

点评 本题考查物质的量的有关计算，侧重考查学生分析判断及计算能力，明确水上升体积与HCl气体体积关系是解本题关键，熟悉物质的量公式中各个物理量的关系，题目难度不大．