Question

4．（1）某Al₂（SO₄）₃溶液VmL中含有ag Al³⁺，取$\frac{V}{4}$mL的溶液稀釋到4VmL，SO₄^-的物質(zhì)的量濃度為$\frac{125a}{36V}$mol/L
（2）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，CO和CO₂的混合氣體共33.6L，質(zhì)量為62g，則其中CO₂為1.25mol，CO占總體積的比例為1：6．
（3）將6.5g鋅放入足量的稀硫酸中充分反應(yīng)，得到80ml密度為1.25g/mL的溶液．試計(jì)算所得溶液中ZnSO₄的物質(zhì)的量濃度和質(zhì)量分?jǐn)?shù)各是多少？（寫出解題過程）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算ag Al³⁺的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算$\frac{V}{4}$mL溶液中Al³⁺的物質(zhì)的量，根據(jù)電荷守恒可知2n（SO₄^2-）=3n（Al³⁺），據(jù)此計(jì)算$\frac{V}{4}$mL溶液中SO₄^2-的物質(zhì)的量，稀釋為4VmL，溶液中SO₄^2-的物質(zhì)的量不變，再根據(jù)c=$\frac{n}{4}$計(jì)算稀釋后溶液SO₄^2-的物質(zhì)的量濃度．
（2）根據(jù)n=$\frac{V}{Vm}$計(jì)算物質(zhì)的量，根據(jù)總質(zhì)量和總物質(zhì)的量列式計(jì)算可得CO和CO₂的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算CO占總體積的比例；
（3）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算6.5gZn的物質(zhì)的量，根據(jù)Zn元素計(jì)算生成的n（ZnSO₄），根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算ZnSO₄的物質(zhì)的量濃度；
根據(jù)m=nM計(jì)算ZnSO₄的質(zhì)量，根據(jù)m=ρV計(jì)算溶液的質(zhì)量，根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{m（溶質(zhì)）}{m（溶液）}$×100%計(jì)算所得反應(yīng)中硫酸鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 （1）解：ag Al³⁺的物質(zhì)的量為$\frac{ag}{27g/mol}$=$\frac{a}{27}$mol，故$\frac{V}{4}$mL溶液中Al³⁺的物質(zhì)的量為$\frac{a}{27}$mol×$\frac{1}{4}$=$\frac{a}{108}$mol，

根據(jù)電荷守恒可知2n（SO₄^2-）=3n（Al³⁺），故$\frac{V}{4}$mL溶液中SO₄^2-的物質(zhì)的量為$\frac{a}{108}$mol×$\frac{3}{2}$=$\frac{a}{72}$mol，
取$\frac{V}{4}$mL溶液稀釋到4V mL，則稀釋后溶液SO₄^2-的物質(zhì)的量濃度為$\frac{\frac{a}{72}mol}{4V×10{\;}^{-3}L}$=$\frac{125a}{36V}$mol/L，
故答案為：$\frac{125a}{36V}$mol/L；
（2）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，Vm=22.4L/mol，n=$\frac{V}{Vm}$=$\frac{33.6L}{22.4L/mol}$=1.5mol，兩種氣體總的物質(zhì)的量為1.5mol；設(shè)CO的物質(zhì)的量為x，CO₂的物質(zhì)的量為y，
則有：x+y=1.5，28x+44y=62，解之得：x=0.25mol，y=1.25mol，$\frac{0.25}{1.25}$=$\frac{1}{6}$；
故答案為：1.25mol；1：6；
（3）解：6.5gZn的物質(zhì)的量為$\frac{6.5g}{65g/mol}$=0.1mol，根據(jù)Zn元素可知生成的n（ZnSO₄）=0.1mol，故Z所得溶液中ZnSO₄的物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.1mol}{0.08L}$=1.25mol/L；
ZnSO₄的質(zhì)量為0.1mol×161g/mol=16.1g，溶液的質(zhì)量為80mL×1.25g/mL=100g，故所得反應(yīng)中硫酸鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{16.1g}{100g}$×100%=16.1%，
答：所得溶液中硫酸鋅的物質(zhì)的量濃度為1.25mol/L，溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16.1%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的量濃度的有關(guān)計(jì)算，明確物質(zhì)的量濃度概念及有關(guān)物質(zhì)的量為核心的計(jì)算公式是解題關(guān)鍵，題目難度中等．