Question

4．現(xiàn)將4g的NaOH溶于一定質(zhì)量的水中，若要使溶液中H₂O與 NaOH的物質(zhì)的量之比為20：1，試求算：
①滿足條件要求所需要的水的質(zhì)量為36g．
②若所配溶液和1mol/L 的H₂SO₄溶液恰好完全中和，則反應所消耗的H₂SO₄的體積為50mL．
③若測得該溶液的密度為1.1g/cm³，則該溶液體積為36.4mL（小數(shù)點后保留一位有效數(shù)字），同時可知溶液中鈉離子的濃度c（Na⁺）為2.75 mol/L（小數(shù)點后保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）n（NaOH）=$\frac{4g}{40g/mol}$=0.1mol，若要使溶液中H₂O與 NaOH的物質(zhì)的量之比為20：1，則水的物質(zhì)的量=20n（NaOH）=20×0.1mol=2mol，其質(zhì)量m=nM；
（2）若所配溶液和1mol/L 的H₂SO₄溶液恰好完全中和，二者反應物質(zhì)的量之比為2：1，則硫酸的物質(zhì)的量=$\frac{1}{2}$n（NaOH）=$\frac{1}{2}$×0.1mol=0.05mol，硫酸體積V=$\frac{n}{c}$；
（3）溶液體積=$\frac{m}{ρ}$，根據(jù)Na原子守恒知n（Na⁺），根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算鈉離子濃度．

解答 解：（1）n（NaOH）=$\frac{4g}{40g/mol}$=0.1mol，若要使溶液中H₂O與 NaOH的物質(zhì)的量之比為20：1，則水的物質(zhì)的量=20n（NaOH）=20×0.1mol=2mol，其質(zhì)量m=nM=0.1mol×18g/mol=36g，
故答案為：36；
（2）若所配溶液和1mol/L 的H₂SO₄溶液恰好完全中和，二者反應物質(zhì)的量之比為2：1，則硫酸的物質(zhì)的量=$\frac{1}{2}$n（NaOH）=$\frac{1}{2}$×0.1mol=0.05mol，硫酸體積V=$\frac{n}{c}$=$\frac{0.05mol}{1mol/L}$=50mL，
故答案為：50；
（3）溶液體積=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{（36+4）g}{1.1g/mL}$=36.4mL，根據(jù)Na原子守恒知n（Na⁺）=n（NaOH）=0.1mol，c（Na⁺）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.1mol}{0.0364L}$=2.75mol/L，
故答案為：36.4；2.75．

點評 本題考查物質(zhì)的量濃度有關計算，為高頻考點，側重考查學生分析、計算能力，明確各個物理量之間的關系是解本題關鍵，注意原子守恒的靈活運用，題目難度不大．