已知某 “84” 消毒液瓶体部分标签如图所示,该 “84” 消毒液通常稀释 100 倍(体积之比)后使用。请回答下列问题:
“84” 消毒液 有效成分 NaClO 规格 1000mL 质量分数 25% 密度 1.19g·cm - 3 |
( 1 )该 “84” 消毒液的物质的量浓度约为 _________ mol·L - 1 (结果保留 1 位小数)。
( 2 )某同学取 100mL 该 “84” 消毒液,稀释后用于消毒,稀释后的溶液中 c ( Na + )= _________ mol·L - 1 。
( 3 )该同学参阅该 “84” 消毒液的配方,欲用 NaClO 固体配制 480mL 含 NaClO 质量分数为 25% 的消毒液。下列说法正确的是 _________ 。
A. 如图所示的仪器中,有三种是不需要的,还需要一种玻璃仪器
B. 容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干后才能用于溶液配制
C. 配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒会导致结果偏低
D. 需要称量 NaClO 固体的质量为 143.0g
( 4 ) “84” 消毒液与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用 98% (密度为 1.84g·cm - 3 )的浓硫酸配制 2L2.3mol·L - 1 的稀硫酸用于增强 “84” 消毒液的消毒能力。
①所配制的稀硫酸中, H + 的物质的量浓度为 _________ mol·L - 1 。
②需用浓硫酸的体积为 _________ mL 。
4.0 0.04 C 4.6 250.0
【分析】
根据题中信息和 c = 计算物质的量浓度;根据稀释前后溶质的物质的量不变求出稀释后的浓度;根据配制物质的量浓度的基本步骤判断选项正误;根据 H 2 SO 4 的组成,求出 H + 的浓度;根据稀释前后溶质的物质的量不变,求出所取浓 H 2 SO 4 的体积;据此解答。
【详解】
( 1 )由 c = 得,密度 1.19g·cm - 3 ,质量分数为 25% 的次氯酸钠溶液物质的量浓度为 c (NaClO) = mol·L - 1 ≈4.0mol·L - 1 ;答案为 4.0 。
( 2 )稀释前后溶液中 NaClO 的物质的量不变,则有 100×10 - 3 L×4.0mol·L - 1 = 100×10 - 3 L× c (NaClO)×100 ,解得稀释后 c (NaClO) = 0.04mol·L - 1 , c (Na + ) = c (NaClO) = 0.04mol·L - 1 ;答案为 0.04 。
( 3 ) A .需用托盘天平称取 NaClO 固体,需用烧杯溶解 NaClO ,需用玻璃棒进行搅拌和引流,需用容量瓶和胶头滴管来定容,图示中的 a 、 b 不需要,但还需要玻璃棒和胶头滴管,故 A 错误;
B .配制过程中需要加水,所以洗涤干净后的容量瓶不必烘干,且容量瓶也不能烘干,故 B 错误;
C .未洗涤烧杯和玻璃棒将导致配制的溶液中溶质的物质的量减小,结果偏低,故 C 正确;
D .因实验室无 480mL 规格的容量瓶,应选取 500mL 的容量瓶进行配制,然后取出 480mL 即可,所以需要 NaClO 的质量为 m (NaClO)=0.5L×4.0mol·L - 1 ×74.5g·mol - 1 = 149.0g ;故 D 错误;
答案为 C 。
( 4 ) ①因为稀硫酸的浓度为 2.3mol/L ,由 H 2 SO 4 的组成可知,溶液中 c(H + ) = 2 c (H 2 SO 4 ) = 2×2.3mol·L - 1 =4.6mol·L - 1 ;答案为 4.6 。
② 2L2.3mol·L - 1 的稀硫酸中溶质的物质的量为 2L×2.3mol·L - 1 = 4.6mol ,设需要 98%( 密度为 1.84g·cm - 3 ) 的浓硫酸的体积为 V mL ,则有 = 4.6mol ,解得 V = 250.0mL ;答案为 250.0 。
物质的量浓度:
定义:单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度
符号:cB
单位:mol/L(mol·L -1)
计算公式:物质的量浓度(cB)=物质的量(n)/溶液的体积(V)
物质的量浓度与溶液质量分数、密度的关系:c=1000ρω/M
稀释定理:
物质的量浓度与质量分数(质量百分比浓度)的比较:
浓度计算的注意事项:
物质的量浓度(cB)=物质的量(n)/溶液的体积(V)
(1)V指溶液体积而不是溶剂的体积;
(2)取出任意体积的1mol/L溶液,其浓度都是1mol/L。但所含溶质的量则因体积不同而不同;
(3)“溶质”是溶液中的溶质,可以是化合物,也可以是离子或气体特定组合,特别的,像NH3、Cl2等物质溶于水后成分复杂,但求算浓度时,仍以溶解前的NH3、Cl2为溶质,如氨水在计算中使用摩尔质量时,用17g/mol。
溶液中溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的换算:
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