浓度为0.1000 mol∙L-1的HCl标准溶液,如HCl与Na2CO3反应的化学计量关系为2:1,则该HCl标准溶液对Na2CO3的滴定度为多少mg∙mL-1?(已知Na2CO3的摩尔质量为106.0g∙mol-1)A.5.300B.10.60C.2.650D.21.20
A.5.300
B.10.60
C.2.650
D.21.20
题目解答
答案
解析
本题考查滴定度的计算,解题思路是先根据化学计量关系找出$HCl$与$Na_2CO_3$的物质的量关系,再结合物质的量浓度公式和滴定度的定义来计算$HCl$标准溶液对$Na_2CO_3$的滴定度。
步骤一:明确化学计量关系
已知$HCl$与$Na_2CO_3$反应的化学计量关系为$2:1$,即$2$摩尔的$HCl$与$1$摩尔的$Na_2CO_3$恰好完全反应,可表示为$n(Na_2CO_3)=\frac{1}{2}n(HCl)$。
步骤二:计算$1mL$ $HCl$标准溶液中$HCl$的物质的量
已知$HCl$标准溶液的浓度$c(HCl)=0.1000mol\cdot L^{-1}$,根据物质的量浓度公式$n = cV$(其中$n$为物质的量,$c$为物质的量浓度,$V$为溶液体积),$1mL = 0.001L$,则$1mL$ $HCl$标准溶液中$HCl$的物质的量为:
$n(HCl)=c(HCl)\times V(HCl)=0.1000mol\cdot L^{-1}\times0.001L = 1\times10^{-4}mol$
步骤三:计算与$1mL$ $HCl$标准溶液反应的$Na_2CO_3$的物质的量
由步骤一可知$n(Na_2CO_3)=\frac{1}{2}n(HCl)$,将$n(HCl)=1\times10^{-4}mol$代入可得:
$n(Na_2CO_3)=\frac{1}{2}\times1\times10^{-4}mol = 5\times10^{-5}mol$
步骤四:计算与$1mL$ $HCl$标准溶液反应的$Na_2CO_3$的质量
已知$Na_2CO_3$的摩尔质量$M(Na_2CO_3)=106.0g\cdot mol^{-1}$,根据物质的量与质量的关系$m = nM$(其中$m$为质量,$n$为物质的量,$M$为摩尔质量),可得$Na_2CO_3$的质量为:
$m(Na_2CO_3)=n(Na_2CO_3)\times M(Na_2CO_3)=5\times10^{-5}mol\times106.0g\cdot mol^{-1}=5.3\times10^{-3}g$
步骤五:将质量单位换算为$mg$
因为$1g = 1000mg$,所以$5.3\times10^{-3}g = 5.3\times10^{-3}\times1000mg = 5.300mg$,即该$HCl$标准溶液对$Na_2CO_3$的滴定度为$5.300mg\cdot mL^{-1}$。