内容正文:
章末检测(二) 海水中的重要元素——钠和氯
优化探究
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
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一、单项选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列有关试剂保存的说法不正确的是( )
A.金属钠保存在煤油中
B.保存氯化亚铁溶液时加入少量铁粉
C.过氧化钠应密封保存
D.用棕色广口试剂瓶存放氯水
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钠分别能与水和氧气等反应,钠的密度比水的小但比煤油的大,所以金属钠应保存在煤油中,隔绝空气,故A正确;氯化亚铁具有强的还原性,易被氧化生成氯化铁,所以保存氯化亚铁溶液时应加入少量铁粉,故B正确;过氧化钠易与空气中的水和二氧化碳发生反应,所以需要密封保存,故C正确;保存液体试剂应用细口瓶,氯水中次氯酸见光易分解,所以应用棕色细口试剂瓶存放氯水,故D错误。
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2.下列各组的两物质相互反应时,改变反应条件(温度等)、反应物用量比,反应的产物并不改变的是( )
A.Na和O2 B.NaOH溶液和CO2
C.Na2O2和CO2 D.木炭(C)和O2
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C
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A项,反应的产物与反应条件有关,4Na+O2===2Na2O、2Na+O2Na2O2,不符合题意;B项,反应的产物与反应物用量比有关,2NaOH+CO2(少量)
===Na2CO3+H2O、NaOH+CO2(过量)===NaHCO3,不符合题意;C项,
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,与反应条件和反应物用量比无关,符合题意;D项,反应的产物与反应物用量比有关,2C+O2(少量)2CO、C+O2(足量)CO2,不符合题意。
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3.表中给出了甲和乙所对应的相关物理量,其中不能求出物质的量的是( )
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选项 A B C D
甲 物质的
粒子数 标准状况下的气体摩尔体积 固体的
体积 溶液中溶质的物
质的量浓度
乙 阿伏加德
罗常数 标准状况下的气体体积 固体的
密度 溶液的体积
根据n=、nB=cBV可知,A、B、D中都能求出物质的量,而C中不能求出。
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4.下列有关焰色试验的说法正确的是( )
A.焰色试验是金属单质的特性
B.用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(铁丝)
C.氯化钾在火焰上灼烧时,火焰呈黄色
D.连续做两个样品时,应将铂丝用硫酸洗净并灼烧到无特殊颜色
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焰色试验是元素的性质,A错误;盐酸易挥发,因此用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(铁丝),B正确,D错误;观察钾元素的焰色试验应透过蓝色钴玻璃,火焰呈紫色,C错误。
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5.偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生巨大能量,可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是( )
A.偏二甲肼的摩尔质量为60 g
B.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量为60 g
C.1 mol偏二甲肼的质量为60 g·mol-1
D.6 g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
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B
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偏二甲肼的摩尔质量为60 g·mol-1,A错误;6.02×1023个偏二甲肼分子即
1 mol偏二甲肼的质量为 60 g,B正确,C错误;6 g偏二甲肼含有0.1NA个偏二甲肼分子,D错误。
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6.某校化学兴趣小组在实验中发现一瓶溶液,标签上标有“CaCl2 0.1 mol·L-1”的字样,下列是该小组成员对溶液的叙述,其中正确的是( )
A.配制1 L该溶液,可将0.1 mol CaCl2溶于1 L水中
B.Ca2+和Cl-的物质的量浓度都是0.1 mol·L-1
C.从试剂瓶中取出该溶液的一半,则所取溶液的物质的量浓度为0.05 mol·L-1
D.将该瓶溶液稀释一倍,则所得溶液的c(Cl-)为0.1 mol·L-1
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溶液的体积大于1 L,A错误;Cl-的物质的量浓度为0.2 mol·L-1,B错误;所取溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1,C错误;原溶液中c(Cl-)=0.2 mol·L-1,稀释一倍后,溶液的c(Cl-)=0.1 mol·L-1,D正确。
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7.在不同反应中既能吸收CO2,又能参加反应放出CO2的是( )
A.KOH B.K2CO3
C.KHCO3 D.Ca(OH)2
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B
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K2CO3可与CO2反应,生成KHCO3,也可与某些酸反应生成CO2,B项符合题意。
8.某工业废气所含氮氧化物(NOx)的氮氧质量比约为7∶4,该NOx可表示为( )
A.N2O B.NO
C.N2O3 D.NO2
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A
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根据氮氧质量比约为7∶4,则14∶16x=7∶4,解得x=,故氮氧原子个数比为2∶1,A项正确。
9.下列有关说法正确的是( )
A.在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解
B.不同条件下,23 g钠在空气中充分反应时转移电子数均为NA
C.标准状况下,5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA
D.将Na2O加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生
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B
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A项,在酒精灯加热条件下,Na2CO3不会分解,错误;B项,无论生成Na2O还是Na2O2,钠都是由0价升为+1价,正确;C项,转移电子数应为0.25NA,错误;D项,Na2O与Ba(HCO3)2溶液反应生成BaCO3沉淀、Na2CO3和H2O,没有气体生成,错误。
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10.下列实验过程中,不会产生气体的是( )
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C
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A项,新制氯水中的HClO见光分解生成氧气,不符合题意;B项,新制氯水中的H+与发酵粉中的NaHCO3反应生成CO2,不符合题意;C项,新制氯水中的Cl2与NaBr反应生成Br2和NaCl,没有气体产生,符合题意;D项,H2O与Na2O2反应生成O2,不符合题意。
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11.节日燃放的绚丽焰火与“焰色试验”知识相关。下列说法正确的是
( )
A.焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色
B.NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
C.钡的焰色是黄色
D.焰色试验后将金属丝用硫酸清洗并在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同,再蘸取其他样品灼烧
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B
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二、不定项选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
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在观察钾元素的火焰时,为了滤去黄光的干扰应透过蓝色钴玻璃观察,但并不是所有的焰色试验都要透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色,A错误;NaCl与Na2CO3中都含有钠元素,灼烧时火焰颜色相同,B正确;钡的焰色为黄绿色,C错误;焰色试验后将金属丝用盐酸清洗并在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同,再蘸取其他样品灼烧,D错误。
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12.在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有HCl
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成黄色,说明氯水中含有HClO
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AD
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氯水中含有“三分子四离子”[Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-(少)],含Cl2,溶液呈浅黄绿色,A项错误;加入硝酸酸化的AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀,说明氯水中含有Cl-,B项正确;能与NaHCO3反应生成CO2,说明氯水中有H+,C项正确;氯水中Cl2也可以将Fe2+氧化为Fe3+,D项错误。
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13.鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体,有4位同学为鉴别它们,分别设计了下列四种不同的方法,其中不可行的是( )
A.分别逐滴加入1 mol·L-1的盐酸,看产生气泡的先后
B.分别取样在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察有无白色浑浊
C.分别取样配成溶液,滴加Ba(OH)2溶液,观察有无白色沉淀
D.分别配成溶液,用铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧,观察火焰的颜色
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A项,K2CO3和NaHCO3两种白色固体都与盐酸反应生成二氧化碳,都产生气泡,应通过生成气体的先后判断,可鉴别;B项,NaHCO3不稳定,受热易分解,生成的二氧化碳气体,可通入澄清石灰水,观察有无白色浑浊,可鉴别;C项,K2CO3、NaHCO3均可与Ba(OH)2溶液反应生成沉淀,不可鉴别;D项,二者分别含有K元素、Na元素,焰色试验火焰颜色不同,注意观察钾元素的火焰时应通过蓝色钴玻璃,可鉴别。
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14.某化学兴趣小组利用KMnO4和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析不正确的是( )
A.A中可用分液漏斗代替长颈漏斗
B.B中盛放的氯化钠溶液可以净化Cl2
C.C为向上排空气法收集氯气
D.D中盛放的澄清石灰水可以吸收尾气
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BD
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A中可用分液漏斗代替长颈漏斗,避免盐酸挥发,气体逸出,同时便于控制反应速率,故A正确;B中盛放的饱和氯化钠溶液能吸收氯气中的HCl,故B错误;氯气密度大于空气,可用向上排空气法收集氯气,故C正确;澄清石灰水中氢氧化钙的浓度较小,吸收氯气的量较少,故D错误。
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15.X2、Y2、Z2三种气体之间的转化关系如图所示。下列说法正确的是
( )
A.X2为Cl2
B.X2Y为Na2O
C.X2、Y2、Z2分别为H2、O2、Cl2
D.Z2与NaOH溶液反应的化学方程式为Cl2+NaOH===NaClO+NaCl+H2O
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由X2+Y2 X2Y(常温常压下呈液态)可知,X2Y为H2O,由X2+Z2 XZ(产生苍白色火焰)可知,XZ为HCl,即X2为H2,Y2为O2,Z2为Cl2,故A、B项错误,C项正确;Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,D项错误。
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三、非选择题
16.金属及其化合物的种类很多,我们可以按照“金属单质、金属氧化物、金属氢氧化物、盐”的类别进行研究。以下是元素周期表中前18号某种金属元素对应的单质及其化合物之间的转化关系(“―→”所指的转化都是一步完成)。
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(1)若B为呼吸面具中的供氧剂,其供氧时每生成1 mol O2,反应过程中转移的电子数为 (设NA为阿伏加德罗常数的值),A与水反应的离子方程式为 。
(2)200 ℃时,11.6 g CO2和H2O的混合气体与足量的B反应,反应后固体增加了3.6 g,则原混合物的平均相对分子质量为 。
(3)写出一种“C→D”转化的离子方程式: 。
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2NA
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2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
23.2
OH-+H+===H2O(合理即可)
(4)某同学将一小块A单质露置于空气中,观察到下列现象:
银白色 变灰暗 变白色 出现液滴 白色固体
则下列说法正确的是 (填字母)。
A.①发生了氧化还原反应
B.①变灰暗色是因为生成了过氧化钠
C.③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液
D.④只发生物理变化
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17.二氧化氯(ClO2)是一种优良的消毒剂,熔点为-59 ℃,沸点为 11 ℃,浓度过高时易发生分解,甚至爆炸。某课外兴趣小组通过氯气与 NaClO2溶液反应来制取少量ClO2,装置如图所示:
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(1)甲装置中圆底烧瓶内发生反应的化学方程式是
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MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
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(1)甲装置中是MnO2和HCl(浓)反应制氯气,圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)丙装置中发生的反应可能经两步完成,请将其补充完整:
① (用化学方程式表示)。
②HClO+HCl+2NaClO2===2ClO2↑+2NaCl+H2O。
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Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO
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(2)丙装置中氯气先和水反应,反应的化学方程式为Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO。
(3)Cl-存在时会催化 ClO2的生成,若无乙装置,则丙装置内产生 ClO2的速率明显加快。乙装置中试剂瓶内的液体是 。实验过程中常需通入适量的 N2稀释 ClO2,其目的是____________________________
。
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饱和食盐水
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防止ClO2因浓度过高而发生
分解,甚至爆炸
(3)从甲装置出来的氯气中混有氯化氢,氯气在饱和食盐水中不溶,氯化氢溶解在饱和食盐水中,故乙装置中试剂瓶内的液体是饱和食盐水;通入适量的 N2稀释 ClO2,其目的是防止ClO2因浓度过高而发生分解,甚至爆炸。
(4)戊装置烧杯中 NaOH 溶液吸收 ClO2后,生成了 Cl,该反应的离子方程式是 。
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2ClO2+2OH-===Cl +H2O
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(4)戊装置烧杯中NaOH溶液吸收 ClO2后,生成了 Cl,根据元素守恒可知产物还有水,再根据电荷守恒可得出该反应的离子方程式为2ClO2+2OH-===Cl +H2O。
18.某实验小组为了测定已变质的过氧化钠样品中Na2O2的质量分数,称取a g样品,并设计了如图所示的装置进行实验。
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(1)装置A中仪器a的名称是 ,装置B的作用是
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分液漏斗
除去二氧化碳气体中混有的HCl
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盐酸和大理石反应生成氯化钙、二氧化碳和水,二氧化碳中含有易挥发的HCl杂质,用饱和碳酸氢钠溶液除掉HCl,二氧化碳和水蒸气(少量)分别和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气、NaOH和O2,氧气中含有CO2杂质,用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体,用排水法收集氧气,排出水的体积等于氧气的体积。(1)装置A中仪器a的名称是分液漏斗,装置B的作用是除去二氧化碳气体中混有的HCl。
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(2)将仪器连接好以后,必须进行的操作是 。
(3)写出装置C中发生的主要反应的化学方程式:
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检查装置的气密性
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2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2
(3)装置C中发生的主要反应是二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2。
(4)实验结束后,在读取生成气体的体积时,你认为合理的是 (填字母)。
a.直接读取体积,不需冷却到室温
b.移动量筒使E、F内液面高度相同
c.视线与凹液面的最低处相平
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(4)读取气体体积前,需冷却到室温,避免温度高使气体膨胀,读数偏大而产生误差,a错误;调整量筒使E、F内液面高度相同,使装置内压强和外界大气压相同,避免读取体积产生误差,b正确;视线与凹液面的最低处相平时读取量筒中水的体积,避免读数误差,c正确。
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(5)读出量筒内水的体积后,折算成标准状况下气体的体积为V mL,则该样
品中过氧化钠的质量分数为 。
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%
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(5)读出量筒内水的体积后,折算成标准状况下气体的体积为V mL,则氧气的物质的量n= mol,由Na2O2与CO2、H2O反应的化学方程式可得关系式:2Na2O2~O2,n(Na2O2)=2× mol,则样品中过氧化钠的质量分数为%。
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19.如图为氯及其化合物的“价-类”二维图。
(1)填写二维图缺失的类别A 和B的化学式 。
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单质
HClO
(2)某同学利用以下试剂研究HCl的性质,进行了如下预测:
a.NaClO b.Fe
c.NaOH d.KMnO4
e.AgNO3
从物质类别上看,HCl属于 ,可能与 (填字母,下同)发生反应;
从化合价角度看,Cl-具有 性,可能与 发生反应。
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酸
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abce
还原
ad
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(2)HCl电离时生成的阳离子全部是H+,因此HCl属于酸,能与NaClO反应生成HClO,能与铁反应生成氢气,能与氢氧化钠发生中和反应;Cl-中Cl为-1价,为最低价态,具有还原性,能与NaClO发生归中反应,能与KMnO4发生氧化还原反应。
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(3)某工厂用NaCl溶液制备氯气,其化学原理为如下反应:
①请将上述化学方程式补充完整,并用单线桥表示电子转移的方向和数目。
②反应中NaCl作 剂,理由是_______________________________
。
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还原
答案:
反应中氯元素由-1价上升为0
价(或Cl-在反应中失去电子)
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(3)①根据氧化还原反应得失电子守恒,对方程式配平可得方程式为2H2O+2NaClCl2↑+2NaOH+H2↑,2个NaCl参与反应,转移2个电子,用单线桥表示为
。
②由方程式可知,反应中Cl由-1价变为0价,化合价升高,失去电子,被氧化,NaCl作还原剂。
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20.“84”消毒液是一种以NaClO为主的高效消毒剂,被广泛用于宾馆、医院、食品加工行业、家庭等的卫生消毒。某“84”消毒液瓶体部分标签如图甲所示,该“84”消毒液通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题:
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(1)此“84”消毒液中NaClO的物质的量浓度约为 (计算结果保留一位小数)mol·L-1。
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3.8
(1)由题图可知,该“84”消毒液中c(NaClO)=
mol·L-1≈3.8 mol·L-1。
(2)某同学量取100 mL此“84”消毒液,按说明要求稀释后用于消毒,则稀释后的溶液中c(Na+)= mol·L-1。
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0.038
(2)稀释前后溶液中溶质的物质的量不变,则稀释后c(NaClO)=×
3.8 mol·L-1=0.038 mol·L-1,c(Na+)=c(NaClO)=0.038 mol·L-1。
(3)该同学参阅该“84”消毒液的配方后,欲用NaClO固体配制所需的480 mL含NaClO质量分数为24%的消毒液。
①配制溶液需要使用的图乙中所示仪器有 (填字母),还缺少的玻璃仪器是 。
②下列操作中,容量瓶不具备的功能是 (填字母)。
a.配制一定体积准确浓度的标准溶液
b.贮存溶液
c.用来加热溶解固体溶质
d.准确稀释某一浓度的溶液
③欲配制此溶液,该同学需称量NaClO固体的质量为 g。
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CDE
玻璃棒、胶头滴管
bcd
141.6
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(3)①由于实验室无480 mL容量瓶,故应选用500 mL容量瓶,根据配制一定物质的量浓度的溶液的步骤可知所需的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶和胶头滴管。②容量瓶只能用于配制一定体积准确浓度的标准溶液,a不符合题意;容量瓶不能贮存溶液,只能用于配制,配制完成后要尽快装瓶,b符合题意;容量瓶不能受热,故不能用来加热溶解固体溶质,c符合题意;容量瓶不能受热,而浓溶液的稀释一般放热,故不能用于准确稀释某一浓度的溶液,d符合题意。③含NaClO质量分数为24%的消毒液的浓度为3.8 mol·L-1,由于选用500 mL容量瓶,则配制500 mL溶液所需溶质的质量m=c·V·M=3.8 mol·L-1×0.5 L×74.5 g·mol-1≈141.6 g。
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(4)若实验遇下列情况,导致所配溶液中溶质的物质的量浓度偏高的是
(填字母)。
A.定容时俯视刻度线
B.转移前,容量瓶内有蒸馏水
C.称量所用砝码生锈
D.定容时加多了水,用胶头滴管吸出
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AC
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(4)定容时俯视刻度线,会导致溶液体积偏小,则配制的溶液浓度偏高,A符合题意;转移前,容量瓶内有蒸馏水,对配制溶液的浓度无影响,B不符合题意;称量所用砝码生锈,使称量的固体的质量增大,溶液的浓度偏高,C符合题意;定容时水多了用胶头滴管吸出,溶质的物质的量减小,使溶液浓度偏低,D不符合题意。
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