Question

12．常温下，在27.5g水中溶解12.5g CuSO₄•5H₂O，恰好达到饱和，该溶液密度为1.21g/cm³，求：
（1）该溶液中CuSO₄的质量分数和物质的量浓度
（2）配制0.25mol/L CuSO₄溶液100ml，则需要取上述溶液体积是多少毫升？

Answer 1

分析 （1）根据n=$\frac{m}{M}$计算硫酸铜晶体的物质的量，根据V=$\frac{m}{ρ}$计算溶液的体积，根据c=$\frac{n}{V}$计算硫酸铜的物质的量浓度；
（2）根据稀释定律计算稀释后所得溶液的体积．

解答 解：（1）12.5g CuSO₄•5H₂O的物质的量为$\frac{12.5g}{250g/mol}$=0.05mol，则溶液中硫酸铜的物质的量为0.05mol，质量分数=$\frac{0.05mol×160g/mol}{27.5g+12.5g}$×100%=20%，
溶液的体积为$\frac{27.5g+12.5g}{1.21g/mL}$=$\frac{40}{1.21}$mL，
故硫酸铜溶液的物质的量浓度为$\frac{0.05mol}{\frac{40}{1.21}×1{0}^{-3}L}$=1.51mol/L，
答：硫酸铜溶液的质量分数是20%，物质的量浓度为1.51mol/L．
（2）根据稀释定律，稀释前后溶质的物质的量不变，设：配制0.25mol/L CuSO₄溶液100ml，则需要取上述溶液体积是V，则
0.25mol/L×0.1L=1.51mol/L×V，解得V=0.0166L=16.6mL，
答：配制100ml，0.25mol/L CuSO₄溶液，则需要取上述溶液体积是16.6ml毫升．

点评 本题考查学生物质的量浓度、质量分数以及稀释定律的计算等知识，属于综合知识的考查，难度中等．