Question

14．將標(biāo)況下的a L HCl（g）溶于1000g水中，得到的鹽酸密度為b g/cm³，此時鹽酸中Cl^-濃度與AlCl₃和NaCl的混合液中的Cl^-濃度相同，已知混合液中Na⁺的濃度為c mol/L，則混合液中Al³⁺的濃度是$\frac{1}{3}$（$\frac{1000ab}{22400+36.5a}$-c）mol/L．

Answer 1

分析 根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算HCl的物質(zhì)的量，再根據(jù)溶液的質(zhì)量、密度求出溶液的體積，然后物質(zhì)的量濃度公式計算溶液的物質(zhì)的量濃度，從而可知氯離子的濃度；最后根據(jù)電荷守恒計算出鋁離子的濃度．

解答 解：標(biāo)準(zhǔn)狀況下aL HCl的物質(zhì)的量為：$\frac{aL}{22.4L/mol}$=$\frac{a}{22.4}$mol，氯化氫的質(zhì)量m=nM=$\frac{a}{22.4}$mol×36.5g/mol=$\frac{36.5a}{22.4}$g，所得鹽酸溶液的體積為：V=$\frac{\frac{36.5a}{22.4}g+1000g}{1000bg•{L}^{-1}}$=$\frac{22400+36.5a}{22400b}$L，所得溶液濃度為：c（HCl）=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{a}{22.4}mol}{\frac{22400+36.5a}{22400b}L}$=$\frac{1000ab}{22400+36.5a}$mol/L，
AlCl₃和NaCl的混合液中的Cl^-濃度與該鹽酸的濃度相同，已知混合液中Na⁺的濃度為c mol/L，根據(jù)電荷守恒可知：c（Na⁺）+3c（Al³⁺）=c（Cl^-）=$\frac{1000ab}{22400+36.5a}$mol/L，則c（Al³⁺）=$\frac{1}{3}$（$\frac{1000ab}{22400+36.5a}$mol/L-cmol/L）=$\frac{1}{3}$（$\frac{1000ab}{22400+36.5a}$-c）mol/L，
故答案為：$\frac{1}{3}$（$\frac{1000ab}{22400+36.5a}$-c）mol/L．

點評 本題考查了物質(zhì)的量濃度的計算，題目難度中等，正確計算鹽酸的濃度為解答關(guān)鍵，注意掌握守恒思想在化學(xué)計算中的應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計算能力．