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2022届高考化学一轮复习讲义学案(新教材人教版)第一章 第5讲 以物质的量为中心的计算
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这是一份2022届高考化学一轮复习讲义学案(新教材人教版)第一章 第5讲 以物质的量为中心的计算,共13页。
考点一 有关物质的量浓度的综合计算
1.物质的量浓度、质量分数、溶解度间的换算
由定义出发,运用公式:c=eq \f(n,V)、质量分数=eq \f(溶质的质量,溶液的质量)×100%进行推理,注意密度的桥梁作用,不要死记公式。
(1)物质的量浓度(c)与溶质质量分数(w)的换算
体积为V,密度为ρ g·cm-3的溶液,含有摩尔质量为M g·ml-1的溶质m g,溶质的质量分数为w,则溶质的物质的量浓度c与溶质的质量分数w的关系是:c=eq \f(n,V)=eq \f(\f(m,M),V)=eq \f(m,MV)=eq \f(1 000ρwV,MV)=eq \f(1 000ρw,M),反之,w=eq \f(cM,1 000ρ)。
(2)物质的量浓度(c)与溶解度(S)的换算
若某饱和溶液的密度为ρ g·cm-3,溶质的摩尔质量为M g·ml-1,溶解度为S g,则溶解度与物质的量浓度的表达式分别为:S=eq \f(100cM,1 000ρ-cM),c=eq \f(n,V)=eq \f(\f(S,M),\f(100+S,1 000ρ))=eq \f(1 000ρS,M100+S)。
2.溶液稀释和混合的计算
(1)溶液稀释定律(守恒观点)
①溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。
②溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。
③溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。
(2)同溶质不同物质的量浓度的溶液的混合计算
①混合后溶液体积保持不变时,c1V1+c2V2=c混×(V1+V2)。
②混合后溶液体积发生改变时,c1V2+c2V2=c混V混,其中V混=eq \f(m混,ρ混)。
(3)溶质相同、质量分数不同的两溶液混合定律(教师用书独具)
①等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm-3还是ρ<1 g·cm-3),混合后溶液中溶质的质量分数w=eq \f(1,2)(a%+b%)。
②等体积混合
a.当溶液密度大于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越大,如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液等体积混合后,质量分数w>eq \f(1,2)(a%+b%)。
b.当溶液密度小于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越小,如酒精、氨水等少数溶液等体积混合后,质量分数w<eq \f(1,2)(a%+b%)。
题组一 有关物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的换算
1.[2016·全国卷Ⅱ,36(5)节选]一种双氧水的质量分数为27.5%(密度为1.10 g·cm-3),其浓度为________ml·L-1。
答案 8.9
解析 假设溶液的体积为1 L,则1 L溶液中含H2O2的质量:
m=1 000 mL×1.10 g·cm-3×27.5%=1.10×275 g,
c(H2O2)=eq \f(n,V)=eq \f(\f(1.10×275 g,34 g·ml-1),1 L)≈8.9 ml·L-1。
2.已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL,密度为ρ g·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为c ml·L-1,溶液中含NaCl的质量为m g。
(1)用m、V表示溶液的物质的量浓度:_______________________________________________。
(2)用w、ρ表示溶液的物质的量浓度:______________________________________________。
(3)用c、ρ表示溶质的质量分数:__________________________________________________。
(4)用w表示该温度下NaCl的溶解度:______________________________________________。
答案 (1)eq \f(1 000m,58.5V) ml·L-1 (2)eq \f(1 000ρw,58.5) ml·L-1 (3)eq \f(58.5c,1 000ρ)×100% (4)eq \f(100w,1-w) g
解析 (1)c=eq \f(\f(m,58.5),\f(V,1 000)) ml·L-1=eq \f(1 000m,58.5V) ml·L-1。
(2)c=eq \f(1 000 mL×ρ g·mL-1×w,58.5 g·ml-1×1 L)=eq \f(1 000ρw,58.5) ml·L-1。
(3)w=eq \f(58.5 g·ml-1×c ml·L-1,1 000 mL·L-1·ρ g·mL-1)×100%=eq \f(58.5c,1 000ρ)×100%。
(4)eq \f(S,100)=eq \f(w,1-w),S=eq \f(100w,1-w) g。
题组二 溶液的稀释与混合
3.V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3+m g,取eq \f(V,4) mL该溶液用水稀释至4V mL,则SOeq \\al(2-,4)物质的量浓度为( )
A.eq \f(125m,36V) ml·L-1 B.eq \f(125m,9V) ml·L-1
C.eq \f(125m,54V) ml·L-1 D.eq \f(125m,18V) ml·L-1
答案 A
解析 eq \f(V,4) mL溶液中Al3+的物质的量为eq \f(m g×\f(1,4),27 g·ml-1)=eq \f(m,108) ml,
稀释后溶液中Al3+的物质的量浓度为c(Al3+)=eq \f(\f(m,108) ml,4V×10-3 L)=eq \f(250m,108V) ml·L-1,
c(SOeq \\al(2-,4))=eq \f(3,2)c(Al3+)=eq \f(3,2)×eq \f(250m,108V) ml·L-1=eq \f(125m,36V) ml·L-1。
4.现有V L 0.5 ml·L-1的盐酸,欲将其浓度扩大一倍,以下方法中最宜采用的是( )
A.加热浓缩到原来体积的一半
B.加入5 ml·L-1的盐酸0.125V L
C.加入10 ml·L-1的盐酸0.1V L,再稀释至1.5V L
D.标准状况下通入11.2 L氯化氢气体
答案 C
5.下图是某学校实验室从市场买回的试剂标签上的部分内容。
按要求回答下列问题:
(1)硫酸的物质的量浓度为________,氨水的物质的量浓度为________。
(2)各取5 mL与等质量的水混合后,c(H2SO4)_______9.2 ml·L-1,c(NH3)_____6.45 ml·L-1
(填“>”“<”或“=”,下同)。
(3)各取5 mL与等体积水混合后,w(H2SO4)________49%,w(NH3)________12.5%。
答案 (1)18.4 ml·L-1 12.9 ml·L-1
(2)< >
(3)> <
解析 (1)利用c=eq \f(1 000ρw,M)计算:c(H2SO4)=eq \f(1 000×1.84×98%,98) ml·L-1=18.4 ml·L-1,c(NH3)=eq \f(1 000×0.88×25%,17) ml·L-1≈12.9 ml·L-1。
(2)硫酸的密度大于水,氨水的密度小于水,各取5 mL与等质量的水混合后,所得稀硫酸的体积大于10 mL,稀氨水的体积小于10 mL,故有c(H2SO4)<9.2 ml·L-1,c(NH3)>6.45 ml·L-1。
(3)5 mL浓硫酸和5 mL浓氨水的质量分别为1.84 g·cm-3×5 mL=9.2 g、0.88 g·cm-3×5 mL=4.4 g,而5 mL水的质量约为5 g,故各取5 mL与等体积的水混合后,w(H2SO4)>49%,w(NH3)<12.5%。
考点二 以“物质的量”为中心的计算
明确以物质的量为核心的各个化学计量之间的关系
1.将标准状况下的某气体(摩尔质量为M g·ml-1)溶于a g水中,所得溶液的密度为b g·cm-3,溶质的物质的量浓度为c ml·L-1,则该气体溶入水中的体积是( )
A.eq \f(22.4ac,M1-c) L B.eq \f(22.4c,M) L
C.eq \f(22.4ac,1 000b-Mc) L D.eq \f(22.4ac,1 000b) L
答案 C
2.NA表示阿伏加德罗常数的值。俗名为“臭碱”的硫化钠广泛应用于冶金染料、皮革、电镀等工业。硫化钠的一种制备方法是Na2SO4+2Ceq \(=====,\s\up7(高温))Na2S+2CO2↑。下列有关说法正确的是( )
A.1 ml·L-1 Na2SO4溶液中含氧原子的数目一定大于4NA
B.1 L 0.1 ml·L-1 Na2S溶液中含阴离子的数目小于0.1NA
C.生成1 ml氧化产物时转移电子数为4NA
D.通常状况下11.2 L CO2中含质子的数目为11NA
答案 C
3.某液体化合物X2Y4常用作火箭燃料。16 g X2Y4在一定量的O2中恰好完全燃烧,反应的化学方程式为X2Y4(l)+O2(g)===X2(g)+2Y2O(l)。冷却后标准状况下测得生成物的体积为11.2 L,其密度为1.25 g·L-1,则:
(1)反应前O2的体积V(O2)为________。
(2)X2的摩尔质量为________;Y元素的名称是______________。
(3)若反应生成0.1 ml X2,则转移电子的物质的量为________ml。
答案 (1)11.2 L (2)28 g·ml-1 氢 (3)0.4
1.[2020·北京,17(4)]从旧CPU中回收金部分流程如下
eq \x(含Au固体)eq \(―――――→,\s\up7(HNO3—NaCl),\s\d5(溶金、分离))eq \x(HAuCl4溶液)eq \(――――→,\s\up7(Zn粉),\s\d5(还原、分离))eq \x(Au)
若用Zn粉将溶液中的1 ml HAuCl4完全还原,则参加反应的Zn的物质的量是________ml。
答案 1.5
解析 1 ml HAuCl4完全被还原,HAuCl4得到3 ml e-,锌的化合价从0价升高到+2价,设参加反应的Zn的物质的量为x,根据得失电子守恒可知:2x=3 ml,x=1.5 ml,则参加反应的Zn的物质的量是1.5 ml。
2.[2020·天津,15(4)(8)]为测定CuSO4溶液的浓度,甲、乙两同学设计了两个方案。回答下列问题:
(4)甲方案
实验原理:CuSO4+BaCl2===BaSO4↓+CuCl2
实验步骤:
固体质量为w g,则c(CuSO4)=__________________ ml·L-1。
(8)乙方案,实验装置如图:
Zn粉质量为a g,若测得H2体积为b mL,已知实验条件下ρ(H2)=d g·L-1,则c(CuSO4)=________ ml·L-1(列出计算表达式)。
答案 (4)eq \f(40w,233) (8)eq \f(\f(a,65)-\f(bd×10-3,2),25.00×10-3)
解析 (4)w g为BaSO4的质量,BaSO4的物质的量为eq \f(w,233) ml,由化学方程式:CuSO4+BaCl2 ===BaSO4↓+CuCl2可知,CuSO4的物质的量等于BaSO4的物质的量,所以CuSO4溶液的浓度为c(CuSO4)=eq \f(\f(w,233) ml,0.025 L)=eq \f(40w,233) ml·L-1。
(8)Zn粉的物质的量为eq \f(a,65) ml,反应产生H2的物质的量为eq \f(d g·L-1×b×10-3 L,2 g·ml-1)=eq \f(bd×10-3,2) ml,由Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑知,与H2SO4反应的Zn的物质的量等于产生H2的物质的量,为eq \f(bd×10-3,2) ml,与CuSO4反应消耗Zn的物质的量为(eq \f(a,65)-eq \f(bd×10-3,2))ml。由化学方程式Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu可知,与CuSO4反应消耗的Zn的物质的量等于CuSO4的物质的量,所以c(CuSO4)=eq \f(\f(a,65)-\f(bd×10-3,2),25.00×10-3) ml·L-1。
3.[2014·江苏,18(2)(3)]碱式碳酸铝镁[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]常用作塑料阻燃剂。
(2)MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O中a、b、c、d的代数关系式为___________________________。
(3)为确定碱式碳酸铝镁的组成,进行如下实验:
①准确称取3.390 g样品与足量稀盐酸充分反应,生成CO2 0.560 L(已换算成标准状况下)。
②另取一定量样品在空气中加热,样品的固体残留率[(固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量)×100%]随温度的变化如下图所示(样品在270 ℃时已完全失去结晶水,600 ℃以上残留固体为金属氧化物的混合物)。
根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n(OH-)∶n(COeq \\al(2-,3))(写出计算过程)。
答案 (2)2a+3b=c+2d
(3)n(CO2)=eq \f(0.560 L,22.4 L·ml-1)=2.50×10-2 ml
m(CO2)=2.50×10-2 ml×44 g·ml-1=1.10 g
在270~600 ℃之间,失去结晶水后的样品进一步受热分解放出CO2和H2O。
m(CO2)+m(H2O)=3.390 g×(0.734 5-0.370 2)≈1.235 g
m(H2O)=1.235 g-1.10 g=0.135 g
n(H2O)=eq \f(0.135 g,18 g·ml-1)=7.50×10-3 ml
n(OH-)=7.50×10-3 ml×2=1.50×10-2 ml
n(OH-)∶n(COeq \\al(2-,3))=(1.50×10-2 ml)∶(2.50×10-2 ml)=3∶5。
解析 (2)Al元素的化合价为+3价,Mg元素的化合价为+2价,OH-整体显示-1价,COeq \\al(2-,3)整体显示-2价,根据化合物中化合价代数和为0可得出关系:2a+3b=c+2d。
一、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
1.标准状况下,4.48 L的C2H4和C2H6混合气体充分燃烧得到CO和CO2混合气体的密度为1.429 g·L-1,则其中CO的体积为( )
A.1.12 L B.2.24 L C.4.48 L D.6.72 L
答案 D
解析 根据碳原子守恒,标准状况下,4.48 L的C2H4和C2H6混合气体充分燃烧得到CO和CO2混合气体的体积为4.48 L×2=8.96 L。CO和CO2混合气体的密度为1.429 g·L-1,则混合气体的平均摩尔质量为1.429 g·L-1×22.4 L·ml-1≈32 g·ml-1,根据十字交叉法,eq \f(nCO,nCO2)=eq \f(12,4)=eq \f(3,1),因此CO的体积为8.96 L×eq \f(3,4)=6.72 L。
2.V L Fe2(SO4)3溶液中含有a g SOeq \\al(2-,4),取此溶液0.5V L,用水稀释至2V L,则稀释后溶液中Fe3+的物质的量浓度为( )
A.eq \f(a,576V) ml·L-1 B.eq \f(125a,36V) ml·L-1
C.eq \f(250a,36V) ml·L-1 D.eq \f(125a,48V) ml·L-1
答案 A
解析 a g SOeq \\al(2-,4)的物质的量为eq \f(a,96)ml,因此V L Fe2(SO4)3溶液中Fe3+的物质的量为eq \f(2,3)×eq \f(a,96) ml=eq \f(a,144) ml,从中取出0.5V L后n(Fe3+)=eq \f(a,144) ml×eq \f(1,2)=eq \f(a,288) ml,即稀释到2V L后溶液中Fe3+的物质的量浓度为eq \f(\f(a,288) ml,2V L)=eq \f(a,576V) ml·L-1。
3.相对分子质量为M的气态化合物V L(标准状况),溶于m g水中,得到质量分数为w的溶液,物质的量浓度为c ml·L-1,密度为ρ g·cm-3。则下列说法不正确的是( )
A.相对分子质量M=eq \f(22.4mw,1-wV)
B.物质的量浓度c=eq \f(1 000ρV,MV+22.4m)
C.溶液的质量分数w=eq \f(MV,22.4m)
D.溶液密度ρ=eq \f(cM,1 000w)
答案 C
解析 由c=eq \f(1 000ρw,M)知D项正确;由c=eq \f(\f(V,22.4),\f(V,22.4)×M+m×10-3÷ρ)=eq \f(1 000 ρV,MV+22.4m),知B项正确;由w=eq \f(\f(V,22.4)×M,m+\f(V,22.4)×M)=eq \f(MV,22.4m+MV),知C项错误,将此式变形后即可得到A项中的式子。
4.(2021·广东省云浮市蔡朝焜纪念中学月考)在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b ml BaCl2,恰好使溶液中的SOeq \\al(2-,4)完全沉淀;如加入足量强碱并加热可得到c ml NH3,则原溶液中的Al3+浓度(ml·L-1)为( )
A.eq \f(2b-c,2a) B.eq \f(2b-c,a)
C.eq \f(2b-c,3a) D.eq \f(2b-c,6a)
答案 C
解析 由混合溶液中加入b ml BaCl2,恰好使溶液中的SOeq \\al(2-,4)完全沉淀,则根据SOeq \\al(2-,4)+Ba2+===BaSO4↓可知n(SOeq \\al(2-,4))=b ml;由加入足量强碱并加热可得到c ml NH3,根据NHeq \\al(+,4)+OH-eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑+H2O可知n(NH3)=c ml,由于溶液不显电性,设原溶液中的Al3+的物质的量为x ml,由电荷守恒可知,3x+c=2b,所以x=eq \f(2b-c,3),由于溶液的体积是a L,所以原溶液中Al3+的物质的量浓度c(Al3+)=eq \f(\f(2b-c,3)ml,a L)=eq \f(2b-c,3a) ml·L-1。
5.某同学购买了一瓶“84”消毒液,包装说明如下:
请根据以上信息和相关知识判断,下列分析不正确的是( )
A.该“84”消毒液的物质的量浓度约为4.0 ml·L-1
B.一瓶该“84”消毒液敞口放置一段时间后浓度会变大
C.取100 mL该“84”消毒液稀释100倍后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+)约为0.04 ml·L-1
D.参阅该“84”消毒液的配方,欲用NaClO固体配制含25%NaClO的消毒液480 mL,需要称量的NaClO固体质量为143 g
答案 BD
解析 选项A,根据c=eq \f(1 000ρw,M)得,c(NaClO)=eq \f(1 000×1.19 g·cm-3×25%,74.5 g·ml-1)≈4.0 ml·L-1;选项B,一瓶该“84”消毒液敞口放置一段时间后,由于其易吸收空气中的二氧化碳变质而会使浓度变小;选项C,根据稀释前后溶质的物质的量不变有100 mL×4.0 ml·L-1=100 mL×
100×c(NaClO),解得稀释后c(NaClO)=0.04 ml·L-1,c(Na+)=c(NaClO)=0.04 ml·L-1;选项D,应选取500 mL规格的容量瓶进行配制,然后取出480 mL,所以需要NaClO的质量为0.5 L×4.0 ml·L-1×74.5 g·ml-1=149 g。
6.(2020·山东省聊城第一中学期中)一定量的某磁黄铁矿(主要成分FexS,S为-2价)与100 mL盐酸恰好完全反应(矿石中其他成分不与盐酸反应),生成2.4 g硫单质、0.425 ml FeCl2和一定量H2S气体,且溶液中无Fe3+。则下列说法正确的是( )
A.该盐酸的物质的量浓度为8.5 ml·L-1
B.该磁黄铁矿FexS中,Fe2+与Fe3+的物质的量之比为3∶1
C.生成的H2S气体在标准状况下的体积为2.24 L
D.该磁黄铁矿中FexS的x=0.85
答案 AD
解析 盐酸恰好反应生成FeCl2 0.425 ml,
根据氯原子守恒得c(HCl)=eq \f(0.425 ml×2,0.1 L)=8.5 ml·L-1,故A正确;
n(S)=eq \f(2.4 g,32 g·ml-1)=0.075 ml,根据转移电子守恒得n(Fe3+)=eq \f(0.075 ml×2-0,3-2)=0.15 ml,则n(Fe2+)=0.425 ml-0.15 ml=0.275 ml,
所以Fe2+与Fe3+的物质的量之比为0.275 ml∶0.15 ml=11∶6,故B错误;
根据氢原子、氯原子守恒得n(H2S)=eq \f(1,2)n(HCl)=n(FeCl2)=0.425 ml,
V(H2S)=0.425 ml×22.4 L·ml-1=9.52 L,故C错误;
FexS中n(S)=0.075 ml+0.425 ml=0.5 ml,n(Fe)=0.425 ml,
所以n(Fe)∶n(S)=0.425 ml∶0.5 ml=0.85,所以x=0.85,故D正确。
二、非选择题
7.按要求回答问题。
(1)将19.4 g CO2和水蒸气的混合气体,与足量的Na2O2反应,收集到标准状况下5.6 L的气体,试确定混合气体的平均相对分子质量为________,CO2与水蒸气的物质的量之比为________。
(2)AlN用于电子仪器。AlN中常混有少量碳,将一定量含杂质碳的AlN样品置于密闭反应器中,通入4.032 L(标准状况下的)O2,在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34 g·L-1(已折算成标准状况,AlN不跟O2反应),则所得气体的摩尔质量为________g·ml-1,该气体的成分是________________________(写化学式),该样品中含杂质碳________g。
(3)钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料。如图为二水合草酸钴(CC2O4·2H2O)在空气中受热的质量变化曲线,曲线中300 ℃及以上所得固体均为钴氧化物。
①通过计算确定C点剩余固体的化学成分为_______________________________________
(填化学式)。试写出B点对应的物质与O2在225~300 ℃发生反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
②取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中C的化合价为+2、+3),用480 mL 5 ml·L-1盐酸恰好完全溶解固体,得到CCl2溶液和4.48 L(标准状况)黄绿色气体。试确定该钴氧化物中C、O的物质的量之比。
答案 (1)38.8 4∶1
(2)30 CO2和CO 3.84
(3)①C3O4 3CC2O4+2O2eq \(========,\s\up7(225~300 ℃))C3O4+6CO2
②由得失电子守恒有n(C3+)=2n(Cl2)=2×eq \f(4.48 L,22.4 L·ml-1)=0.4 ml,
由电荷守恒有n(C)总=n(C2+)溶液=0.5n(Cl-)=0.5×(0.480×5-0.2×2)ml=1 ml,
所以固体中n(C2+)=1 ml-0.4 ml=0.6 ml,
n(O)=eq \f(0.4×3+0.6×2,2) ml=1.2 ml,
故n(C)∶n(O)=1∶1.2=5∶6。
解析 (1)根据化学方程式2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O(g)===4NaOH+O2,得关系式2CO2~O2和2H2O(g)~O2,所以n(混)=0.5 ml,M(混)=38.8 g·ml-1,有44 g·ml-1×n(CO2)+18 g·ml-1×n(H2O)=19.4 g,得n(CO2)=0.4 ml,n(H2O)=0.1 ml,即n(CO2)∶n(H2O)=4∶1。
(2)在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34 g·L-1,则M=1.34 g·L-1×22.4 L·ml-1≈
30 g·ml-1,所以生成气体必定是CO2和CO的混合气体。设混合气体中含有n(CO2)=x,n(CO)=y,根据氧原子守恒有2x+y=eq \f(4.032 L,22.4 L·ml-1)×2=0.36 ml①,根据平均相对分子质量有44x+28y=30(x+y)②,联立方程解得:x=0.04 ml,y=0.28 ml,所以样品中C的质量为:m(C)=(0.04 ml+0.28 ml)×12 g·ml-1=3.84 g。
(3)①由图可知,CC2O4·2H2O的起始质量为18.3 g,其物质的量为0.1 ml,C元素质量为5.9 g,C点钴氧化物的质量为8.03 g,氧化物中氧元素质量为8.03 g-5.9 g=2.13 g,则氧化物中C原子与O原子物质的量之比为0.1 ml∶eq \f(2.13 g,16 g·ml-1)≈3∶4,故C点为C3O4;B点对应物质的质量为14.7 g,与其起始物质的质量相比减少18.3 g-14.7 g=3.6 g,为结晶水的质量,故B点物质为CC2O4,与氧气反应生成C3O4与二氧化碳,反应的化学方程式为3CC2O4+2O2eq \(========,\s\up7(225~300 ℃))C3O4+6CO2。
②黄绿色气体为Cl2,其物质的量为0.2 ml,根据Cl元素守恒可知,溶液中2n(C)=n(HCl)-2n(Cl2),故n(C)=1 ml,根据得失电子守恒n(C3+)=2n(Cl2)=0.4 ml,则n(C2+)=0.6 ml,根据电荷守恒可知,2n(O)=3n(C3+)+2n(C2+),n(O)=1.2 ml,故n(C)∶n(O)=1∶1.2=5∶6。
8.(2020·宜昌部分示范高中月考)Ba2+是一种重金属离子,有一环境监测小组欲利用Na2S2O3、K2Cr2O7等试剂测定某工厂废水中Ba2+的物质的量浓度。
(1)现需配制250 mL 0.100 0 ml·L-1的标准Na2S2O3溶液,所需要的玻璃仪器除量筒、玻璃棒、烧杯外,还需要________。
(2)需准确称取Na2S2O3固体的质量为________g。
(3)另取50.00 mL废水,控制适当的酸度,加入足量的K2Cr2O7溶液,得到BaCrO4沉淀;沉淀经洗涤、过滤后,用适量的稀盐酸溶解,此时CrOeq \\al(2-,4)全部转化为Cr2Oeq \\al(2-,7),再向其中滴加上述标准Na2S2O3溶液,反应完全时,消耗Na2S2O3溶液36.00 mL。已知有关反应的离子方程式为Cr2Oeq \\al(2-,7)+6S2Oeq \\al(2-,3)+14H+===2Cr3++3S4Oeq \\al(2-,6)+7H2O。则该工厂废水中Ba2+的物质的量浓度为________。
答案 (1)250 mL容量瓶、胶头滴管 (2)4.0 (3)0.024 ml·L-1
解析 (2)Na2S2O3的物质的量为0.25 L×0.100 0 ml·L-1=0.025 ml,
其质量为0.025 ml×158 g·ml-1=3.95 g,托盘天平精确度为0.1 g,
需称量Na2S2O3的质量为4.0 g。
(3)设该工厂废水中Ba2+的物质的量为x,
由Ba2+转化为BaCrO4沉淀,CrOeq \\al(2-,4)全部转化为Cr2Oeq \\al(2-,7),Cr2Oeq \\al(2-,7)+6S2Oeq \\al(2-,3)+14H+===2Cr3++3S4Oeq \\al(2-,6)+7H2O,
则2Ba2+~2BaCrO4~Cr2Oeq \\al(2-,7)~6S2Oeq \\al(2-,3),
2 6
x 36.00×10-3L×0.100 0 ml·L-1
eq \f(2,x)=eq \f(6,36.00×10-3L×0.100 0 ml·L-1)
解得x=1.2×10-3 ml,
则c(Ba2+)=eq \f(1.2×10-3 ml,50.00×10-3L)=0.024 ml·L-1。硫酸 化学纯 CP
500 mL
品名:硫酸
化学式:H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84 g·cm-3
质量分数:98%
氨水 化学纯 CP
500 mL
品名:氨水
化学式:NH3
相对分子质量:17
密度:0.88 g·cm-3
质量分数:25%
主要成分:25%NaClO、1 000 mL、密度1.19 g·cm-3
使用方法:稀释100倍(体积比)后使用
注意事项:密封保存,易吸收空气中的CO2变质
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