Question

4．FeCl₃是一種很重要的鐵鹽，主要用于污水處理，且有效果好、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)．工業(yè)上可將鐵粉溶于鹽酸中，先生成FeCl₂，再通入Cl₂氧化來(lái)制備FeCl₃溶液．
已知：①標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1體積水中最多能溶解500體積的HCl；②飽和NaCl溶液的濃度約為5.00mol•L^-1．
（1）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將44.8LHCl氣體溶于100mL水中，所得溶液A的密度為1.038g•cm^-3，則溶液中HCl的物質(zhì)的量濃度為12mol/L；（若使飽和NaCl溶液中Cl^-濃度與溶液A中的Cl-濃度相等，則還應(yīng)溶解約156.8L標(biāo)準(zhǔn)狀況HCl氣體（溶液體積變化忽略不計(jì)）．
（2）若實(shí)驗(yàn)室需0.5mol•L^-1NaCl溶液240mL，則應(yīng)量取體積是25mL的飽和NaCl溶液來(lái)配制，在配制過(guò)程
中，使用前必須檢查是否漏液的儀器有容量瓶；下列配制操作，造溶液濃度偏高的是CE（選填標(biāo)號(hào)）．
A．量取溶液時(shí)有少量液體濺出
B．容量瓶用蒸餾水洗滌干凈后未干燥
C．定容時(shí)，俯視液面加水至刻度線
D．轉(zhuǎn)移液體后，未用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒
E．用量筒量取溶液時(shí)仰視讀數(shù)
F．定容時(shí)不慎超過(guò)度線，立即用膠頭滴管吸出多余部分
（3）FeCl₃溶液可以用來(lái)凈水，其凈水的原理為FeCl₃+3H₂O?Fe（OH）₃（膠體）+3HCl（用離子方程式表示），若100mL、1mol•L^-1的FeCl₃溶液凈水時(shí)，生成具有凈水作用的微粒數(shù)小于0.1N_A（填“大于”、“等于”或“小于”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計(jì)算HCl的物質(zhì)的量，根據(jù)m=nM計(jì)算HCl的質(zhì)量，根據(jù)V=$\frac{m}{ρ}$計(jì)算出溶液的體積，再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算溶液中HCl的物質(zhì)的量濃度；飽和NaCl溶液的濃度約為5.00mol•L^-1，根據(jù)兩者的濃度差計(jì)算需溶解的氯化氫的量；
（2）配制溶液240mL需要選擇250mL容量瓶，利用n=c_濃V_濃=c_稀V_稀來(lái)計(jì)算；能用來(lái)盛放液體，且有活塞的儀器使用時(shí)必須檢查是否漏水；配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液過(guò)程中，能引起誤差的原因主要有：稱(chēng)量不準(zhǔn)確、轉(zhuǎn)移不完全、讀數(shù)不符合要求、操作不規(guī)范等，可以根據(jù)錯(cuò)誤操作對(duì)c=$\frac{n}{v}$=$\frac{m}{\frac{M}{v}}$的影響進(jìn)行判斷；
（3）FeCl₃水解生成Fe（OH）₃膠體，膠體具有吸附性而凈水；水解反應(yīng)為可逆反應(yīng)．

解答 解：（1）標(biāo)況下，44.8L HCl的物質(zhì)的量n=$\frac{m}{M}$=$\frac{44.8L}{22.4L/mol}$=2mol，HCl的質(zhì)量=2mol×36.5g/mol=73g，100mL水的質(zhì)量約為100g，則所得溶液的質(zhì)量為173g，所得溶液的體積為：V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{173}{1.038}$mL，所得溶液的物質(zhì)的量濃度為c=$\frac{n}{V}$=$\frac{2mol}{\frac{173}{1.038}mL}$=12mol/L，飽和NaCl溶液的濃度約為5.00mol•L^-1，需再溶解的氯化氫的量為（12-5）mol/L×22.4L/mol=156.8L，
故答案為：12mol/L；156.8；
（2）配制溶液240mL需要選擇250mL容量瓶，稀溶液為0.5mol•L^-1NaCl溶液，飽和NaCl溶液的濃度約為5.00mol•L^-1，n=c_濃V_濃=c_稀V_稀，V_濃=$\frac{250×0.5}{5}$=25mL，容量瓶能用來(lái)盛放液體，且有活塞，使用時(shí)必須檢查是否漏水，
A．量取溶液時(shí)有少量液體濺出，導(dǎo)致配制的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量減小，配制的溶液濃度偏低，故A錯(cuò)誤；
B．容量瓶用蒸餾水洗滌干凈后未干燥，對(duì)溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的體積都不會(huì)產(chǎn)生影響，對(duì)配制溶液的濃度無(wú)影響，故B錯(cuò)誤；
C．定容時(shí)，俯視液面加水至刻度線，導(dǎo)致溶液的體積偏小，溶液的濃度偏高，故C正確；
D．轉(zhuǎn)移液體后，未用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒，導(dǎo)致配制的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量減小，配制的溶液濃度偏低，故D錯(cuò)誤；
E．用量筒量取溶液時(shí)仰視讀數(shù)，導(dǎo)致配制的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏大，配制的溶液濃度偏高，故E正確；
F．定容時(shí)不慎超過(guò)度線，立即用膠頭滴管吸出多余部分，導(dǎo)致配制的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量減小，配制的溶液濃度偏低，故F錯(cuò)誤；
故答案為：25；容量瓶；CE；
（3）FeCl₃水解生成Fe（OH）₃膠體，水解方程式為FeCl₃+3H₂O═Fe（OH）₃（膠體）+3HCl   Na₂CO₃+H₂O=NaHCO₃+NaOH，膠體能吸附水中的懸浮物而凈水，因?yàn)樗�解為可逆反�?yīng)，且生成膠體為微觀粒子的集合體，則生成具有凈水作用的微粒數(shù)小于0.1N_A，
故答案為：FeCl₃+3H₂O═Fe（OH）₃（膠體）+3HCl；小于．

點(diǎn)評(píng) 本題考查溶液的配制及有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算，選擇容量瓶的規(guī)格是解答本題的易錯(cuò)點(diǎn)，熟練應(yīng)用物質(zhì)的量濃度的相關(guān)計(jì)算公式等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，題目難度中等．