Question

20．将9.36gNaCl与50g质量分数为98%，密度为1.84g/cm³的硫酸混合，微热使反应完全，再将所得气体全部通入44.16g水中完全吸收后，试求：
（1）该浓硫酸的物质的量浓度；
（2）所得盐酸溶液的质量分数．

Answer 1

分析 （1）物质的量浓度C=$\frac{1000ρω%}{M}$；
（2）9.36g氯化钠的物质的量n=$\frac{9.36g}{58.5g/mol}$=0.16mol，50g质量分数为98%的浓硫酸中含有的硫酸的物质的量n=$\frac{50g×98%}{98g/mol}$=0.5mol．
在加热条件下，氯化钠和浓硫酸发生反应：2NaCl+H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$2HCl+Na₂SO₄，故可知浓硫酸过量，应根据氯化钠的物质的量来计算．设生成的HCl的物质的量为xmol，根据化学方程式可知：2NaCl+H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$2HCl+Na₂SO₄
                                              2                                2
                                           0.16mol                        xmol
故能解得x．
然后根据所得溶液的质量分数=$\frac{{m}_{溶质}}{{m}_{溶质}+{m}_{溶剂}}×100%$来计算．

解答 解：（1）浓硫酸的物质的量浓度C=$\frac{1000ρω%}{M}$=$\frac{1000×1.84g/mL×98%}{98g/mol}$=18.4mol/L，
答：浓硫酸的浓度为18.4mol/L；
（2）9.36g氯化钠的物质的量n=$\frac{9.36g}{58.5g/mol}$=0.16mol，50g质量分数为98%的浓硫酸中含有的硫酸的物质的量n=$\frac{50g×98%}{98g/mol}$=0.5mol．
在加热条件下，氯化钠和浓硫酸发生反应：2NaCl+H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$2HCl+Na₂SO₄，故可知浓硫酸过量，应根据氯化钠的物质的量来计算．设生成的HCl的物质的量为xmol，根据化学方程式可知：2NaCl+H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$2HCl+Na₂SO₄
                                              2                                2
                                           0.16mol                        xmol
故有：$\frac{2}{0.16mol}=\frac{2}{xmol}$
故x=0.16mol．
将0.16molHCl气体溶于44.16g水后所得溶液的质量分数=$\frac{{m}_{溶质}}{{m}_{溶质}+{m}_{溶剂}}×100%$=$\frac{0.16mol×36.5g/mol}{0.16mol×36.5g/mol+44.16g}×100%$=11.68%．
答：所得溶液的质量分数为11.68%．

点评 本题考查了学生利用化学方程式来进行计算的能力，难度不大，应注意物质的量浓度的计算公式的应用．