Question

20．图1为实验室某浓盐酸试剂瓶标签上的有关信息，试根据标签上的有关数据
回答下列问题（一）（二）：（计算结果保留一位小数）

（一）．（1）浓盐酸中HCl的物质的量浓度为11.9mol•L^-1
（2）量取16.8mL浓盐酸加水稀释就得到500 mL、0.4mol•L^-1的稀盐酸
（二）．取该浓盐酸10g与某MgCl₂溶液90g混合，向混合溶液中逐滴加入10%的NaOH溶液，生成的沉淀的质量与加入的NaOH溶液质量关系如图2所示
回答下列问题
（1）A点溶液的溶质化学式为NaCl、MgCl₂．
（2）与MgCl₂反应的溶质氢氧化钠的质量为8.0g．
（3）恰好沉淀完全时，C点所得溶液中溶质的质量分数为8.2%．

Answer 1

分析 （一）（1）浓盐酸的物质的量浓度c=$\frac{1000ρω}{M}$；
（2）设所取的浓盐酸的体积为VmL，根据稀释定律c_浓•V_浓=c_稀•V_稀来计算；
（二）所取的浓盐酸的质量为10g，故含有的m（HCl）=10g×36.5%=3.65g，则n（HCl）=$\frac{3.65g}{36.5g/mol}$=0.1mol．而1molHCl～1molNaOH，故0.1molHCl所消耗的氢氧化钠的物质的量为0.1mol，质量为m=0.1mol×40g/mol=4g．
根据题意可知，滴入的氢氧化钠溶液先和HCl反应，后和MgCl₂溶液反应．
（1）A点时，是加入的NaOH恰好将HCl完全反应的时刻，据此分析溶液中的溶质；
（2）用消耗氢氧化钠的总量减去盐酸所需的氢氧化钠的量，即为氯化镁所消耗的氢氧化钠的量；
（3）恰好沉淀完全时，C点所得溶液中溶质为NaCl．根据溶液中的钠离子均来自于NaOH并结合钠离子守恒可知溶液中NaCl的物质的量和质量，而溶液的质量=100g+120g-m（Mg（OH）₂）据此分析．

解答 解：（一）（1）根据图示可知，浓盐酸的密度为1.19g/mL，质量分数为36.6%，则浓盐酸的物质的量浓度c=$\frac{1000ρω}{M}$=$\frac{1000×1.19×36.5%}{36.5}$=11.9mol/L．故答案为；11.9；
（2）设所取的浓盐酸的体积为VmL，根据稀释定律c_浓•V_浓=c_稀•V_稀可知：11.9mol/L×VmL=500 mL×0.4mol•L^-1，解得V=16.8mL．故答案为：16.8；
（二）所取的浓盐酸的质量为10g，故含有的m（HCl）=10g×36.5%=3.65g，则n（HCl）=$\frac{3.65g}{36.5g/mol}$=0.1mol．而1molHCl～1molNaOH，故0.1molHCl所消耗的氢氧化钠的物质的量为0.1mol，质量为m=0.1mol×40g/mol=4g．
根据题意可知，滴入的氢氧化钠溶液先和HCl反应，后和MgCl₂溶液反应．
（1）A点时，是加入的NaOH恰好将HCl完全反应的时刻，故A点时溶液中的溶质为NaCl和MgCl₂，故答案为：NaCl、MgCl₂；
（2）根据题意可知，在C点时，加入的氢氧化钠溶液即将HCl和MgCl₂反应完全．此时所需的氢氧化钠溶液的质量为120g，而由于质量分数为10%，故消耗的氢氧化钠溶质的质量为12g．而氯化镁所消耗的氢氧化钠的量=12g-4g=8.0g，故答案为：8.0；
（3）由于沉淀Mg²⁺所需的NaOH的质量为8.0g，物质的量n=$\frac{8.0g}{40g/mol}$=0.2mol，而根据1molMg²⁺～2molNaOH可知，MgCl₂溶液中n（MgCl₂）=0.1mol，则最终生成0.1molMg（OH）₂沉淀．
而在C点时，加入的NaOH将溶液中的氢离子和Mg²⁺恰好反应完全，C点所得溶液中溶质只有NaCl．
根据溶液中的钠离子均来自于NaOH并结合钠离子守恒可知溶液中NaCl的物质的量n（NaCl）=n（NaOH）=$\frac{12g}{40g/mol}$=0.3mol，即溶质的质量m=0.3mol×58.5g/mol=17.55g而溶液的质量=100g+120g-m（Mg（OH）₂）=100g+120g-0.1mol×58g/mol=214.2g，
故C点溶质的质量分数=$\frac{17.55g}{214.2g}×100%$=8.2%．
故答案为：8.2%．

点评 根据滴加稀盐酸与产生沉淀的关系图，分析各阶段所发生的反应，利用各阶段反应的化学方程式进行相关物质质量的计算；本题所涉及的反应比较复杂，在分析时逐个反应梳理清楚是解决本问题的关键．