题目
水在101.3kPa及20℃条件下的密度为998.2kg/m³,其摩尔浓度为( )kmol/ m³。A. 150.8B. 75.4C. 45.4D. 55.5
水在101.3kPa及20℃条件下的密度为998.2kg/m³,其摩尔浓度为( )kmol/ m³。
A. 150.8
B. 75.4
C. 45.4
D. 55.5
题目解答
答案
D. 55.5
解析
本题考查物质的量浓度的计算,解题思路是先明确物质的量浓度的计算公式,再根据水的密度和摩尔质量,通过公式计算出水的摩尔浓度。
步骤一:明确物质的量浓度的计算公式
物质的量浓度$c$的计算公式为$c = \frac{n}{V}$,其中$n$为溶质的物质的量,$V$为溶液的体积。
步骤二:设溶液体积并计算溶液质量
设水的体积$V = 1m^{3}$,已知水的密度$\rho = 998.2kg/m^{3}$,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,可得水的质量$m=\rho V$,将$\rho = 998.2kg/m^{3}$,$V = 1m^{3}$代入可得:
$m = 998.2kg/m^{3}×1m^{3}=998.2kg$
步骤三:计算水的物质的量
水的摩尔质量$M = 18×10^{-3}kg/kmol$,根据物质的量公式$n=\frac{m}{M}$,将$m = 998.2kg$,$M = 18×10^{-3}kg/kmol$代入可得:
$n=\frac{998.2kg}{18×10^{-3}kg/kmol}\approx55.46kmol$
步骤四:计算水的摩尔浓度
将$n\approx55.46kmol$,$V = 1m^{3}$代入物质的量浓度公式$c = \frac{n}{V}$可得:
$c=\frac{55.46kmol}{1m^{3}}\approx55.5kmol/m^{3}$