Question

【題目】(1)在Na2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液中，測得Al3＋濃度為0.1 mol·L－1，加入等體積0.3 mol·L－1的BaCl2溶液恰好使完全沉淀，則混合溶液中Na＋的濃度為________。

(2)將0.1 mol·L－1的K2SO4溶液、0.2 mol·L－1的Al2(SO4)3溶液和純水混合，要使混合液中K＋、Al3＋、的濃度分別為0.1 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1，則K2SO4溶液、Al2(SO4)3溶液、純水三者的體積比________(忽略體積的變化)。

(3)在標準狀況下，將一個充滿HCl氣體和氧氣的集氣瓶倒放于盛水的水槽中，水面上升至集氣瓶容積的，把集氣瓶從水中取出(假設HCl全部留在集氣瓶中)，若溶液密度的變化忽略不計，則HCl的物質的量濃度為________ mol·L－1。

Answer 1

【答案】0.3 mol·L－1 2∶1∶1 0.045

【解析】

（1）先計算c（SO42-），再結合電荷守恒分析；

（2）設K2SO4溶液、Al2(SO4)3溶液、純水三者的體積分別是xL、yL、zL，則0.2x＝0.1×(x＋y＋z)、0.4y＝0.1×(x＋y＋z)、0.1x＋0.6y＝0.2×(x＋y＋z)，據此分析；

（3）HCl極易溶于水，氧氣不易溶于水，所以水面上升的體積就是HCl的體積，據此分析；

(1)根據反應Ba2++SO42-=BaSO4↓，混合溶液中加入等體積0.3 mol·L－1的BaCl2溶液恰好使SO42-完全沉淀，則c（SO42-）=0.3mol/L；由電荷守恒可得：3c(Al3＋)＋c(Na＋)＝2c()，所以c(Na＋)＝2c()－3c(Al3＋)＝2×0.3mol/L－3×0.1mol/L＝0.3mol/L。

故答案為：0.3mol·L－1；

(2)設K2SO4溶液、Al2(SO4)3溶液、純水三者的體積分別是xL、yL、zL，則0.2x＝0.1×(x＋y＋z)、0.4y＝0.1×(x＋y＋z)、0.1x＋0.6y＝0.2×(x＋y＋z)，解得x＝2y＝2z，所以K2SO4溶液、Al2(SO4)3溶液、純水三者的體積比為2∶1∶1。

故答案為：2∶1∶1；

(3)HCl極易溶于水，氧氣不易溶于水，所以水面上升的體積就是HCl的體積，設容器體積為VL，水面上升至集氣瓶容積的就停止了，則氯化氫體積＝VL，溶液體積為VL，n(HCl)＝＝mol，鹽酸濃度c＝＝＝mol·L－1＝0.045mol·L－1。

故答案為：0.045。