Question

5．鹽酸是重要的無機化工產品，廣泛用于染料、醫藥、食品、冶金等行業．
（1）實驗室使用的稀鹽酸通常都是將濃鹽酸用水稀釋而成的．現欲用溶質質量分數為37%的濃鹽酸（密度為1.18g•mL^-1）配制14.6%的稀鹽酸100g．
步驟為：計算、量取、稀釋．經過計算可知需要濃鹽酸的體積為33.5mL，量取水時應選用規格（從10mL、50mL、100mL中選取）為100mL的量筒．最后將稀鹽酸轉移到試劑瓶中，貼上標簽備用，在標簽上可以不必注明的是A（填字母序號）．
A.100g               B.14.6%            C．稀鹽酸
（2）該稀鹽酸還可用來測定鍍鋅鐵皮鋅鍍層的質量．將該鐵皮與足量稀鹽酸反應，待產生的氣泡明顯減少時取出（此時可認為鋅己反應完全，鐵還未參與反應），洗滌，烘干，稱量，減少的質量即為鋅鍍層的質量．下列實驗操作對測定結果的影響，判斷錯誤的是ABCD（填字母序號）．
A．鐵皮未及時取出，會導致測定結果偏小
B．鐵皮未洗滌干凈，會導致測定結果偏大
C．烘干時間過長，會導致測定結果偏小
D．把稀鹽酸換成稀硫酸，會導致測定結果偏大
（3）取用上述所配稀鹽酸25g與56g溶質質量分數為10%的氫氧化鉀溶液相混合（含2滴酚酞試液），混合液剛好由紅色變為無色，可認為恰好完全反應．將反應后所得溶液蒸發6.5g水（此過程中無晶體析出），求此時溶液的溶質質量分數．（寫出具體計算過程，注意格式）9.2%．

Answer 1

分析 （1）溶液的稀釋過程中溶質的質量保持不變，根據此計算；
（2）由于是通過固體減少量確定鋅鍍層的質量，所以根據此分析各種操作可能造成的影響；
（3）由于給出的量是恰好完全反應，根據氫氧化鉀的質量求算生成的氯化鉀的質量，進而求算其質量分數．

解答 解：
（1）現欲用溶質質量分數為37%的濃鹽酸（密度為1.18g•mL^-1）配制14.6%的稀鹽酸100g．
設需要的濃鹽酸的質量為x
根據溶液稀釋過程中溶質的質量不變可得
37%x=14.6%×100g
x≈39.5g
體積為$\frac{39.5g}{1.18g/mL}$≈33.5mL
步驟為：計算、量取、稀釋．經過計算可知需要濃鹽酸的體積為 33.5mL，水的質量為100g-39.5g=60.5g體積為60.5mL，量取時選擇的量筒應該是一次量取，且保證誤差最小，所以要等于或者最近接與需要的值的大一點的規格，所以取水時應選用規格為100mL的量筒．
由于標簽上需要標注的是不變的量和名稱，所以100g這個量是不需要標注或者標注了也沒有意義，因為一旦使用，其量就要改變．所以選A．
（2）題目確定的標準為“減少的質量即為鋅鍍層的質量”，分析時要圍繞這一點進行：
A．鐵皮未及時取出，這樣會導致鐵繼續溶解，是剩余固體更少，導致鋅鍍層質量偏大，會導致測定結果偏大而非偏小．錯誤；
B．鐵皮未洗滌干凈，導致固體減少的質量偏小，也就是鋅鍍層的質量偏小，而非偏大．錯誤；
C．烘干時間過長，不會導致質量變化，所以不會影響結果．錯誤；
D．把稀鹽酸換成稀硫酸，其余操作不變的情況下，不會影響結果．錯誤；
故選：ABCD．
（3）由于題目說恰好完全反應，所以既可以根據HCl求算氯化鉀也可以根據氫氧化鉀求算氯化鉀，進而求算其質量分數．
設生成的氯化鉀的質量為x
解答1：根據HCl求算
取用上述所配稀鹽酸25g，所含HCl的質量為25g×14.6%=3.65g
KOH+HCl=KCl+H₂O
        36.5  74.5
         3.65g  x
$\frac{36.5}{74.5}$=$\frac{3.65g}{x}$
x=7.45g
所得溶液的溶質質量分數為$\frac{7.45g}{25g+56g}$×100%≈9.2%．
解答2：根據KOH求算
56g溶質質量分數為10%的氫氧化鉀溶液所含KOH的質量為56g×10%=5.6g
KOH+HCl=KCl+H₂O
56            74.5
5.6g           x
$\frac{56}{74.5}$=$\frac{5.6g}{x}$
x=7.45g
所得溶液的溶質質量分數為$\frac{7.45g}{25g+56g}$×100%≈9.2%．
故答案為：
（1）量取；33.5； 100； A；
（2）ABCD；
（3）9.2%．

點評 根據化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數據，第三計算過程要完整．