Question

14．将标况下的a L HCl（g）溶于1000g水中，得到的盐酸密度为b g/cm³，此时盐酸中Cl^-浓度与AlCl₃和NaCl的混合液中的Cl^-浓度相同，已知混合液中Na⁺的浓度为c mol/L，则混合液中Al³⁺的浓度是$\frac{1}{3}$（$\frac{1000ab}{22400+36.5a}$-c）mol/L．

Answer 1

分析 根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算HCl的物质的量，再根据溶液的质量、密度求出溶液的体积，然后物质的量浓度公式计算溶液的物质的量浓度，从而可知氯离子的浓度；最后根据电荷守恒计算出铝离子的浓度．

解答 解：标准状况下aL HCl的物质的量为：$\frac{aL}{22.4L/mol}$=$\frac{a}{22.4}$mol，氯化氢的质量m=nM=$\frac{a}{22.4}$mol×36.5g/mol=$\frac{36.5a}{22.4}$g，所得盐酸溶液的体积为：V=$\frac{\frac{36.5a}{22.4}g+1000g}{1000bg•{L}^{-1}}$=$\frac{22400+36.5a}{22400b}$L，所得溶液浓度为：c（HCl）=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{a}{22.4}mol}{\frac{22400+36.5a}{22400b}L}$=$\frac{1000ab}{22400+36.5a}$mol/L，
AlCl₃和NaCl的混合液中的Cl^-浓度与该盐酸的浓度相同，已知混合液中Na⁺的浓度为c mol/L，根据电荷守恒可知：c（Na⁺）+3c（Al³⁺）=c（Cl^-）=$\frac{1000ab}{22400+36.5a}$mol/L，则c（Al³⁺）=$\frac{1}{3}$（$\frac{1000ab}{22400+36.5a}$mol/L-cmol/L）=$\frac{1}{3}$（$\frac{1000ab}{22400+36.5a}$-c）mol/L，
故答案为：$\frac{1}{3}$（$\frac{1000ab}{22400+36.5a}$-c）mol/L．

点评 本题考查了物质的量浓度的计算，题目难度中等，正确计算盐酸的浓度为解答关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．