将20mL某NaCl溶液通过氢型离子交换树脂，经定量交换后，流出液用0.1mol/LNaOH溶液滴定时耗去40mL。该NaCl溶液的浓度(单位：mol/L)为：

这是一道关于离子交换原理和酸碱中和滴定的化学计算题。以下是详细的解析过程： ### 1. 理解反应原理 **第一步：离子交换过程** 当 NaCl 溶液通过氢型离子交换树脂（通常表示为 R-H）时，溶液中的钠离子（$Na^+$）会与树脂上的氢离子（$H^+$）发生等物质的量的交换。反应方程式如下： $$ R-H + Na^+ \rightarrow R-Na + H^+ $$ 或者写成分子形式： $$ R-H + NaCl \rightarrow R-Na + HCl $$ 这意味着，原溶液中有多少摩尔的 $NaCl$，交换后就会生成多少摩尔的 $H^+$（即盐酸 $HCl$）。因此： $$ n(NaCl) = n(H^+)_{\text{流出液}} $$ **第二步：滴定过程** 流出的液体含有交换出来的 $H^+$，用已知浓度的 NaOH 溶液进行滴定。发生中和反应： $$ H^+ + OH^- \rightarrow H_2O $$ 或者： $$ HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O $$ 在滴定终点时，消耗的 $OH^-$ 的物质的量等于溶液中 $H^+$ 的物质的量： $$ n(H^+) = n(NaOH) $$ **综合上述两步：** $$ n(NaCl) = n(H^+) = n(NaOH) $$ 即：**原 NaCl 溶液中溶质的物质的量等于滴定消耗的 NaOH 的物质的量。** ### 2. 计算步骤 **已知数据：** * NaCl 溶液体积 $V_{NaCl} = 20 \text{ mL} = 0.02 \text{ L}$ * NaOH 溶液浓度 $C_{NaOH} = 0.1 \text{ mol/L}$ * 消耗 NaOH 溶液体积 $V_{NaOH} = 40 \text{ mL} = 0.04 \text{ L}$ **第一步：计算消耗的 NaOH 的物质的量** $$ n(NaOH) = C_{NaOH} \times V_{NaOH} $$ $$ n(NaOH) = 0.1 \text{ mol/L} \times 0.04 \text{ L} = 0.004 \text{ mol} $$ **第二步：确定 NaCl 的物质的量** 根据前面的推导 $n(NaCl) = n(NaOH)$，所以： $$ n(NaCl) = 0.004 \text{ mol} $$ **第三步：计算 NaCl 溶液的浓度** $$ C(NaCl) = \frac{n(NaCl)}{V_{NaCl}} $$ $$ C(NaCl) = \frac{0.004 \text{ mol}}{0.02 \text{ L}} $$ $$ C(NaCl) = 0.2 \text{ mol/L} $$ ### 3. 结论 该 NaCl 溶液的浓度为 **0.2 mol/L**。 对比选项： A. 0.05 B. 0.1 C. 0.2 D. 0.3 故正确答案为 **C**。