题目

测定硝酸含量,称取样品2.1315g,与 50.00mL1.005mol/L 的NaOH反应后,剩余的-|||-NaOH需要消耗 0.5018mol/L 的硫酸28.38mL,计算硝酸的含量。 (HN(O)_(3))=-|||-63.01mol/L

题目解答

答案

解析

本题考查酸碱中和反应的化学计量关系以及物质含量的计算。解题思路如下：

  1. 首先根据$n = cV$（$n$为物质的量，$c$为物质的量浓度，$V$为溶液体积）计算出$NaOH$的总物质的量。
    • 已知$NaOH$溶液的体积$V_1 = 50.00mL=0.05L$，物质的量浓度$c_1 = 1.005mol/L$，则$NaOH$的总物质的量$n_{总}(NaOH)=c_1V_1 = 1.005mol/L\times0.05L = 0.05025mol$。
  2. 然后根据$2NaOH + H_2SO_4=Na_2SO_4 + 2H_2O$的化学计量关系，计算与硫酸反应的$NaOH$的物质的量。
    • 已知硫酸溶液的体积$V_2 = 28.38mL = 0.02838L$，物质的量浓度$c_2 = 0.5018mol/L$，由化学计量关系可知$n(NaOH)=2n(H_2SO_4)$，而$n(H_2SO_4)=c_2V_2$，所以$n(NaOH)=2\times c_2V_2=2\times0.5018mol/L\times0.02838L = 0.02848mol$。
  3. 接着计算与硝酸反应的$NaOH$的物质的量。
    • 与硝酸反应的$NaOH$的物质的量$n_{反应}(NaOH)=n_{总}(NaOH)-n(NaOH)=0.05025mol - 0.02848mol = 0.02177mol$。
  4. 再根据$HNO_3+NaOH = NaNO_3 + H_2O$的化学计量关系，可知$n(HNO_3)=n_{反应}(NaOH)=0.02177mol$。
  5. 然后根据$m = nM$（$m$为质量，$n$为物质的量，$M$为摩尔质量）计算硝酸的质量。
    • 已知$M(HNO_3)=63.01g/mol$，则硝酸的质量$m(HNO_3)=n(HNO_3)M(HNO_3)=0.02177mol\times63.01g/mol = 1.37179g$。
  6. 最后计算样品中硝酸的含量。
    • 样品质量$m_{样品}=2.1315g$，则硝酸的含量$w=\frac{m(HNO_3)}{m_{样品}}\times100\%=\frac{1.37179g}{2.1315g}\times100\% = 64.36\%$（原答案计算结果有误）。