题目
例1.2 饮用水中残留Cl2的质量浓度ρ(Cl2)不得超出 times (10)^-6gcdot m(L)^-1-|||-与此相当的Cl2的质量摩尔浓度 ((Cl)_(2))ykparallel (molcdot (K)_(8)) 约为:-|||-A. times (10)^-6; B. times (10)^-5; C. times (10)^-3; D. times (10)^-2

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查质量浓度与质量摩尔浓度的转换,以及稀溶液中溶剂与溶液质量的近似处理。
解题核心思路:
- 单位转换:将质量浓度(g/mL)转换为质量摩尔浓度(mol/kg)。
- 稀溶液近似:利用稀溶液中溶剂质量近似等于溶液质量的条件简化计算。
- 关键公式:质量摩尔浓度 $b = \frac{\text{溶质质量(kg)}}{\text{溶剂质量(kg)} \times \text{摩尔质量(kg/mol)}}$。
破题关键点:
- 忽略溶质对溶液密度的影响:因溶液极稀,密度 $\rho \approx 1 \, \text{kg/L}$。
- 统一单位:将质量浓度从 $g/mL$ 转换为 $kg/L$,再结合溶剂质量计算。
步骤1:单位转换
题目中 $\rho(\text{Cl}_2) = 2 \times 10^{-6} \, \text{g/mL}$,需转换为 $kg/L$:
$2 \times 10^{-6} \, \text{g/mL} = 2 \times 10^{-6} \, \text{kg/L}.$
步骤2:计算溶质的物质的量
Cl₂的摩尔质量为 $M = 71 \, \text{g/mol} = 0.071 \, \text{kg/mol}$。每升溶液中Cl₂的质量为 $2 \times 10^{-6} \, \text{kg}$,对应的物质的量为:
$n = \frac{\text{质量}}{\text{摩尔质量}} = \frac{2 \times 10^{-6} \, \text{kg}}{0.071 \, \text{kg/mol}} \approx 2.817 \times 10^{-5} \, \text{mol}.$
步骤3:计算质量摩尔浓度
稀溶液中溶剂质量近似等于溶液质量,即 $1 \, \text{L} \times 1 \, \text{kg/L} = 1 \, \text{kg}$。因此质量摩尔浓度为:
$b(\text{Cl}_2) = \frac{n}{\text{溶剂质量}} = \frac{2.817 \times 10^{-5} \, \text{mol}}{1 \, \text{kg}} \approx 3 \times 10^{-5} \, \text{mol/kg}.$