Question

为了配制一种需含NaH₂PO₄和Na₂HPO₄（它们的物质的量之比为3：1）的培养液，已知每升混合液中含磷元素0.10mol．现在用4.0mol?L^-1的磷酸溶液和固体NaOH反应来配制2.0L混合液，求需该磷酸溶液的体积和NaOH的质量．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：用4.0mol?L^-1的磷酸溶液和固体NaOH反应来配制2.0L混合液，H₃PO₄可与氢氧化钠反应生成NaH₂PO₄或Na₂HPO₄；每升混合液中含磷元素0.10mol，2.0L该混合液含有磷元素0.2mol，则反应后n（NaH₂PO₄）+n（Na₂HPO₄）=0.2mol，而NaH₂PO₄和Na₂HPO₄物质的量比为3：1，则n（NaH₂PO₄）=0.15mol，n（Na₂HPO₄）=0.05mol，根据磷、钠原子守恒，以此计算n（H₃PO₄）进而计算磷酸溶液的体积、n（NaOH）的物质的量，进而计算质量．

解答： 解：用4.0mol?L^-1的磷酸溶液和固体NaOH反应来配制2.0L混合液，H₃PO₄可与氢氧化钠反应生成NaH₂PO₄或Na₂HPO₄；则反应后n（NaH₂PO₄）+n（Na₂HPO₄）=0.2mol，而NaH₂PO₄和Na₂HPO₄物质的量比为3：1，则n（NaH₂PO₄）=0.2mol×

3

1+3

=0.15mol，n（Na₂HPO₄）=0.2mol×

1

3+1

=0.05mol，
由磷元素守恒可知需要n（H₃PO₄）=n（NaH₂PO₄）+n（Na₂HPO₄）=0.15mol+0.05mol=0.2mol，
磷酸溶液的体积V=

n

c

=

0.2mol

4.0mol/L

=0.05L=50mL，
由钠元素守恒可知需要n（NaOH）=n（NaH₂PO₄）+2n（Na₂HPO₄）=0.15mol+0.1mol=0.25mol，
则m（NaOH）=0.25mol×40g/mol=10g，
答：该磷酸溶液的体积为50mL，NaOH的质量为10g．?

点评：本题考查元素化合物的计算，根据磷、钠原子守恒是解答本题的关键，题目难度不大．