Question

12．已知硫酸、氨水的密度與所加水量的關(guān)系如圖所示，現(xiàn)有硫酸與氨水各一份，請根據(jù)表中信息，回答下列問題：

	溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度/mol•L-1	溶液的密度/g•cm-3
硫酸	c1	ρ1
氨水	c2	ρ2

（1）配制480mL 1mol•L^-1的硫酸溶液用到的基本實驗儀器除玻璃棒、燒杯外，還有500mL容量瓶、膠頭滴管、量筒．
（2）質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w₁的硫酸與水等體積混合，所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于 $\frac{{w}_{1}}{2}$（填“大于”“小于”或“等于”，下同）．
（3）物質(zhì)的量濃度為c₂ mol•L^-1的氨水與$\frac{1}{5}$c₂ mol•L^-1的氨水等質(zhì)量混合，所得溶液的密度大于ρ₂ g•cm^-3，所得溶液的物質(zhì)的量濃度大于$\frac{3}{5}$c₂ mol•L^-1（混合后溶液的體積變化忽略不計）．
（4）將不純的NaOH樣品1g（樣品含少量Na₂CO₃和水），放入50mL 1mol/L的硫酸中，充分反應(yīng)后，溶液呈酸性，中和多余的酸又用去40mL 1mol/L的NaOH溶液．蒸發(fā)中和后的溶液，最終得到多少g固體？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的步驟選用儀器；
（2）根據(jù)稀釋定律，稀釋前后溶質(zhì)硫酸的物質(zhì)的量和質(zhì)量不變，據(jù)此計算稀釋后溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）c₂mol•L^-1的氨水與$\frac{1}{5}$c₂mol•L^-1的氨水等質(zhì)量混合，混合后溶液的濃度小于c₂mol•L^-1的氨水，由圖可知，氨水的濃度越大密度越小，據(jù)此判斷混合后溶液的密度與ρ₂g•cm^-3關(guān)系；
物質(zhì)的量濃度分別為c₂mol•L^-1和$\frac{1}{5}$c₂mol•L^-1的氨水等質(zhì)量混合，令c₂mol•L^-1和$\frac{1}{5}$c₂mol•L^-1的氨水的體積分別為aL、bL，混合后溶液的體積為（a+b）L，表示出混合后氨水的物質(zhì)的量濃度，氨水的濃度越大密度越小，根據(jù)V=$\frac{m}{ρ}$可知a＞b，據(jù)此判斷；
（4）最終得到的固體為硫酸鈉，根據(jù)硫酸的物質(zhì)的量可知硫酸鈉的物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計算出硫酸鈉的質(zhì)量即可．

解答 解：（1）配制480mL的溶液，需要選用500mL的容量瓶，所以配制該硫酸溶液用到的實驗儀器有：燒杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、膠頭滴管、量筒，
故答案為：500 mL容量瓶、膠頭滴管、量筒；
（2）質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w₁的硫酸與水等體積混合，水的質(zhì)量小于硫酸溶液的質(zhì)量，故總質(zhì)量小于原質(zhì)量的2倍，故稀釋后硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于 $\frac{{w}_{1}}{2}$，
故答案為：大于；    
（3）c₂mol•L^-1的氨水與$\frac{1}{5}$c₂mol•L^-1的氨水等質(zhì)量混合，混合后溶液的濃度小于c₂mol•L^-1的氨水，由圖可知，氨水的濃度越大密度越小，故混合后溶液的密度大于ρ₂g•cm^-3；
物質(zhì)的量濃度分別為c₂mol•L^-1和$\frac{1}{5}$c₂mol•L^-1的氨水等質(zhì)量混合，設(shè)c₂mol•L^-1和$\frac{1}{5}$c₂mol•L^-1的氨水的體積分別為aL、bL，混合后溶液的體積為（a+b）L，混合后氨水的物質(zhì)的量濃度為：$\frac{a{c}_{2}+b×\frac{1}{5}{c}_{2}}{a+b}$=c₂+$\frac{\frac{1}{5}b{c}_{2}-b{c}_{2}}{a+b}$=c₂-$\frac{\frac{4}{4}{c}_{2}}{1+\frac{a}}$，氨水的濃度越大密度越小，根據(jù)V=$\frac{m}{ρ}$可知a＞b，故$\frac{\frac{4}{4}{c}_{2}}{1+\frac{a}}$＜$\frac{2}{5}$c₂，故c₂-$\frac{\frac{4}{4}{c}_{2}}{1+\frac{a}}$＞$\frac{3}{5}$c₂，
故答案為：大于；大于；   
（4）將不純的NaOH樣品1g（樣品含少量Na₂CO₃和水），放入50mL 1mol/L的硫酸中，充分反應(yīng)后，溶液呈酸性，中和多余的酸又用去40mL 1mol/L的NaOH溶液，最終蒸干得到的固體為硫酸鈉，根據(jù)硫酸根離子守恒可知硫酸鈉的物質(zhì)的量為：1mol/L×0.05L=0.05mol，所以最終得到的硫酸鈉的質(zhì)量為：142g/mol×0.05mol=7.1g，
答：最終得到的固體的質(zhì)量為7.1 g．

點評 本題考查了物質(zhì)的量濃度、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、化學(xué)方程式的計算，題目難度中等，試題知識點較多、計算量較大，充分考查學(xué)生的分析能力及化學(xué)計算能力．