内容正文:
一定物质的量浓度溶液的配制
大主题整合(二)
课标要求
1.掌握配制一定溶质质量分数溶液的方法。
2.掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法。
3.了解溶解度、饱和溶液的概念;掌握溶解度曲线在物质分离、提纯中的应用。
基础知识一课过
(零散知识系统化,为深化学习奠基)
微课时突破1
CONTENTS
目录
1
基础逐点清(一) 物质的量浓度及其相关计算
基础逐点清(二) 配制一定物质的量浓度的溶液
基础逐点清(三) 溶解度曲线
2
3
课时跟踪检测
4
物质的量浓度及其相关计算
逐点清
(一)
1.物质的量浓度(cB)
(1)概念:表示 的物质的量。
(2)表达式:cB= ,变形:nB= ,V= 。
(3)常用单位:mol/L或 。
(4)特点:对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、溶质的质量分数均不变,但所含溶质的 、 因体积不同而不同。
单位体积的溶液里所含溶质B
cB·V
mol·L-1
___
质量
物质的量
[系统知识]
2.溶质的质量分数(ωB)
(1)概念:以溶液里溶质质量与溶液质量的比值表示溶液组成的物理量,一般用百分数表示,也可用小数表示。
(2)表达式:ω(B)=×100%。
3.物质的量浓度计算的三种类型
(1)标准状况下,气体溶质形成溶液的物质的量浓度的计算
(2)溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
其中,c为溶质的物质的量浓度,单位为mol·L-1,ρ为溶液的密度,单位为g·cm-3,ω为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位为g·mol-1。
(3)溶液稀释、同种溶质的溶液混合的计算
溶液稀释 ①溶质的质量在稀释前后保持不变,即 ;
②溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即 ;
③溶液质量守恒,即m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)
同种溶质的溶液混合 混合前后溶质的物质的量保持不变,即
m1ω1=m2ω2
c1V1=c2V2
c1V1+c2V2=c混V混
_________________
[基点查清]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)1mol·L-1的NaCl溶液是指此溶液中含有1mol Na+ ( )
(2)从10mL 5mol·L-1 H2SO4溶液中取出1mL,所得硫酸的物质的量浓度为0.5mol·L-1 ( )
(3)将62g Na2O溶于水中配成1L溶液,所得溶质的物质的量浓度为1mol·L-1 ( )
(4)0.5mol·L-1的稀硫酸中,c(H+)为1.0mol·L-1 ( )
(5)将25g CuSO4·5H2O晶体溶于75g水中,所得溶质的质量分数为25% ( )
(6)将40g SO3溶于60g水中,所得溶质的质量分数为49% ( )
√
×
×
×
×
√
2.将标准状况下的某气体(摩尔质量为M g·mol-1)溶于a g水中,所得溶液的密度为b g·cm-3,溶质的物质的量浓度为c mol·L-1,则该气体的体积是( )
√
√
4.已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL,密度为ρ g·cm-3,质量分数为ω,物质的量浓度为c mol·L-1,溶液中含NaCl的质量为m g。
(1)用m、V表示溶液的物质的量浓度:
___________________________________________。
(2)用ω、ρ表示溶液的物质的量浓度:
___________________________________________。
(3)用c、ρ表示溶质的质量分数:
________________________________________________。
(4)用ω表示该温度下NaCl的溶解度:
___________________________________________。
配制一定物质的量浓度的溶液
逐点清
(二)
1.主要仪器:托盘天平、药匙、量筒、玻璃棒、 、 、
。
2.容量瓶的结构及使用
(1)结构及用途
容量瓶
烧杯
胶头滴管
刻度线
250mL
500mL
1000mL
[系统知识]
3.配制一定物质的量浓度溶液的方法
Ⅰ.配制100 mL 1.00mol·L-1 NaCl溶液的过程
(1)计算:需NaCl固体的质量为 g。
(2)称量:根据计算结果,用 称量NaCl固体 g。
(2)查漏操作
5.85
托盘天平
5.9
(3)溶解:将称好的NaCl固体放入烧杯中,加适量蒸馏水溶解,并用玻璃棒搅拌。
(4)移液:待烧杯中的溶液 后,用玻璃棒引流,将溶液注入 mL容量瓶。
(5)洗涤:用适量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒 次,洗涤液
,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
(6)定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面距瓶颈刻度线 cm时,改用 滴加蒸馏水至 。
(7)摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
(8)装瓶、贴签。
冷却至室温
100
2~3
全部注入容量瓶
1~2
凹液面与刻度线相切
胶头滴管
Ⅱ.配制过程示意图
4.误差分析
(1)误差分析的思维流程
(2)误差分析的理论依据
(3)容量瓶读数误差的图示分析
图1使所配溶液体积偏大,浓度偏小;图2使所配溶液体积偏小,浓度偏大。
[基点查清]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)洗净的锥形瓶和容量瓶需放进烘箱中烘干 ( )
(2)向容量瓶转移液体时,引流用的玻璃棒可以接触容量瓶内壁 ( )
(3)用固体NaCl配制0.5mol·L-1的溶液,所用的仪器只有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶 ( )
(4)摇匀后,液面位于刻度线以下,应再加水至刻度线 ( )
(5)配制480mL 1mol·L-1NaOH溶液,应用托盘天平称量NaOH固体19.2g,选用500mL容量瓶 ( )
(6)配制1.00L 1.00mol·L-1NaCl溶液,可将58.5g NaCl 溶于1.00L水中 ( )
×
×
×
×
√
×
2.(2023·全国甲卷)实验室将粗盐提纯并配制0.1000mol·L-1NaCl溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有( )
①天平 ②温度计 ③坩埚 ④分液漏斗
⑤容量瓶 ⑥烧杯 ⑦滴定管 ⑧酒精灯
A.①②④⑥ B.①④⑤⑥
C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
√
解析:粗盐提纯涉及的操作及使用的仪器有溶解(⑥烧杯和玻璃棒)、除杂、过滤(漏斗、玻璃棒、⑥烧杯)、蒸发结晶(蒸发皿、⑧酒精灯、玻璃棒)。配制 0.1000mol·L-1NaCl溶液的操作及使用的仪器有称量(①天平)、溶解(⑥烧杯和玻璃棒)、移液(⑥烧杯、玻璃棒、⑤容量瓶)、定容(胶头滴管)。
3.配制100mL 1.0mol·L-1NaOH溶液的操作如图所示。下列说法正确的是( )
A.操作1前可用托盘天平、小烧杯、药匙称取质量为4.0g的NaOH固体
B.操作1中NaOH完全溶解后,为避免吸收空气中的CO2,应立刻进行操作2
C.操作4中如果俯视刻度线定容,所配NaOH溶液的浓度偏小
D.将1.0mol·L-1NaOH溶液100mL加热蒸发50g水后,物质的量浓度变为2.0mol·L-1
√
解析:氢氧化钠具有吸水性,应在小烧杯中称取质量为4.0g的NaOH固体,故A正确;操作1中NaOH完全溶解后,应冷却至室温,再进行操作2,故B错误;操作4中如果俯视刻度线定容,加入水的体积偏少,所配NaOH溶液的浓度偏大,故C错误;将1.0mol·L-1NaOH溶液100mL加热蒸发50 g水后,剩余溶液的体积不是50mL,物质的量浓度不是 2.0mol·L-1,故D错误。
4.下列操作是否正确,对实验结果的影响请用“偏大”“偏小”或“无影响”表示。
(1)配制500mL 0.1mol·L-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾8.0g:________。
(2)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质4.4 g,称量时物码放置颠倒:________。
(3)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数:________。
(4)定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线:________。
(5)定容时仰视刻度线:________。
(6)定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线:________。
答案: (1)偏小
(2)偏小
(3)偏大
(4)偏小
(5)偏小
(6)偏小
溶解度曲线
逐点清
(三)
1.常见物质的溶解度曲线
[系统知识]
2.溶解度曲线的含义
(1)不同物质在各温度时的溶解度不同。
(2)两曲线交点的含义:表示两物质在某温度时有相同的溶解度。
(3)快速比较两种物质在某温度时溶解度的大小。
(4)反映溶解度随温度变化的趋势。
3.利用溶解度受温度的影响选择不同的物质分离方法
(1)溶解度受温度影响较小的物质(如NaCl)采取蒸发结晶的方法;若NaCl溶液中含有KNO3,应采取蒸发结晶、趁热过滤的方法。
(2)溶解度受温度影响较大的物质(或带有结晶水)采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法;若KNO3溶液中含有NaCl,应采取加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。
[基点查清]
1.已知四种盐的溶解度(S)曲线如图所示,下列说法不正确的是( )
A.可以通过将NaCl溶液蒸发结晶得到NaCl晶体
B.NaCl中混有少量Mg(ClO3)2杂质,可以采用将热的饱和溶液
冷却结晶的方法得到NaCl晶体
C.Mg(ClO3)2中混有少量NaCl杂质,可用重结晶法提纯
D.可用MgCl2和NaClO3制备Mg(ClO3)2
√
解析:因NaCl的溶解度受温度的影响不大,所以可以通过将NaCl溶液蒸发结晶得到NaCl晶体,故A正确;含少量Mg(ClO3)2的NaCl溶液,可以采用蒸发溶剂而结晶的方法得到NaCl晶体,故B错误;因Mg(ClO3)2的溶解度随温度升高而增大且受温度影响变化较大,NaCl的溶解度受温度影响较小,所以Mg(ClO3)2中混有少量NaCl杂质,可用重结晶法提纯,故C正确;反应MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl类似于侯德榜制碱法生成NaHCO3,NaCl溶解度小而从溶液中析出,使反应向生成Mg(ClO3)2的方向进行,故D正确。
2.下表是四种盐在不同温度下的溶解度(g/100g水) (假设盐类共存时不影响各自的溶解度,分离晶体时,溶剂的损耗忽略不计):
盐 NaNO3 KNO3 NaCl KCl
10℃ 80.5 21.2 35.7 31.0
100℃ 175 246 39.1 56.6
用物质的量之比为1∶1的硝酸钠和氯化钾为原料制取硝酸钾晶体的流程如图所示:
已知硝酸钾溶于水,不溶于乙醇。以下说法错误的是( )
A.①和②的实验过程中都需要控制温度
B.①实验操作依次为加水溶解、蒸发浓缩结晶、趁热过滤
C.②实验操作依次为加水溶解、蒸发浓缩结晶、趁热过滤
D.用95%的酒精洗涤所得的硝酸钾晶体比较好
√
解析:在①的实验过程中,将硝酸钠和氯化钾加水溶解,蒸发浓缩,有NaCl晶体析出,溶液B为硝酸钾溶液,在②的实验过程中,将溶液B蒸发浓缩,冷却至室温,得到硝酸钾晶体。①为蒸发浓缩,②为冷却结晶,均需要控制温度,A项正确;①实验操作依次为加水溶解、蒸发浓缩结晶、趁热过滤,B项正确;②实验操作为冷却结晶,C项错误;用95%的酒精洗涤所得的硝酸钾晶体比较好,可减少硝酸钾的溶解,D项正确。
3.硫酸锰在不同温度下结晶可分别得到MnSO4·7H2O、MnSO4·5H2O和MnSO4·H2O。硫酸锰在不同温度下的溶解度和该温度范围内析出晶体的组成如图所示:
从过滤所得滤液中获得较高纯度MnSO4·H2O的操作是:控制温度在80~90℃之间蒸发结晶,____________,使固体MnSO4·H2O与溶液分离,______________________________、真空干燥。
解析:据溶解度曲线图,要从过滤所得MnSO4溶液中获得较高纯度的MnSO4·H2O晶体,应在80~90℃之间进行蒸发结晶、趁热过滤,再用80~90 ℃的蒸馏水洗涤MnSO4·H2O晶体2~3次,最后真空干燥。
答案:趁热过滤
用80~90℃的蒸馏水洗涤MnSO4·H2O晶体 2~3次
大概念知识体系构建
课时跟踪检测
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1.下列溶液中,与100mL 0.5mol·L-1NaCl溶液中所含Cl-的物质的量浓度相同的是( )
A.100mL 0.5mol·L-1 MgCl2溶液
B.200mL 0.25mol·L-1 AlCl3溶液
C.50mL 1mol·L-1 NaCl溶液
D.25mL 0.5mol·L-1 HCl溶液
√
解析:粒子物质的量浓度与溶液的体积无关,100mL 0.5mol·L-1 NaCl溶液中c(Cl-)=0.5mol·L-1,而A、B、C、D项中,c(Cl-)分别为1mol·L-1、0.75mol·L-1、1mol·L-1、0.5mol·L-1,故D项正确。
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2.将30mL 0.5mol·L-1 NaOH溶液加水稀释到500mL,关于稀释后溶液的叙述不正确的是( )
A.浓度为0.03mol·L-1
B.从中取出10mL 溶液,其浓度为0.03mol·L-1
C.稀释后的溶液中含NaOH 0.6g
D.从中取出10mL 溶液,含NaOH 0.015mol
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解析:溶液稀释前后溶质的物质的量不变。从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液,其浓度不变,但所含溶质的物质的量或质量因体积的不同而不同。取出10mL溶液,含溶质n(NaOH)=30×10-3L×0.5mol·L-1×= 0.0003mol,D错误。
3.现有100mL 1mol·L-1稀盐酸,欲将其浓度变为2mol·L-1,可以采取的措施为( )
A.向其中通入标准状况下体积为22.4L的HCl气体
B.加热蒸发使溶液体积变为50mL
C.加热蒸发掉50mL水
D.加入5mol·L-1盐酸100mL,再将溶液体积稀释到300mL
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4.下列叙述正确的是( )
A.1L 0.6mol·L-1食盐水中含氯化钠分子0.6mol
B.5g 98%的硫酸(密度为1.84g·cm-3)与8mL 18.4mol·L-1的硫酸浓度相等
C.标准状况下,44.8L氯化氢气体溶于1L水中,所得溶液的物质的量浓度为2mol·L-1
D.20g氢氧化钠溶于水配成物质的量浓度为1mol·L-1的溶液,所得溶液体积为1L
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解析:食盐水中不含氯化钠分子,故A错误;5g 98%的硫酸(密度为1.84g·cm-3)的物质的量浓度为 mol·L-1=18.4mol·L-1,与8mL 18.4mol·L-1的硫酸浓度相等,故B正确;氯化氢气体溶于水中,溶液体积发生变化,体积未知,无法计算所得溶液的物质的量浓度,故C错误;20g即0.5mol氢氧化钠溶于水配成物质的量浓度为1mol·L-1的溶液,所得溶液体积为 =0.5L,故D错误。
5.化学教授Thomas J.Meyer等研发了环境友好、完全型的“绿色”引爆炸药,其中一种可表示为Na2R,它保存在水中可以失去活性,爆炸后不会产生危害性残留物。已知10mL某Na2R溶液含Na+的数目为N,则该Na2R溶液的物质的量浓度为( )
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容量瓶容积 溶质质量 实验操作
A 480mL 硫酸铜:7.68g 加入500mL水
B 480mL 胆矾:12.0g 配成500mL溶液
C 500mL 硫酸铜:8.0g 加入500mL水
D 500mL 胆矾:12.5g 配成500mL溶液
6.实验室里需要配制480mL 0.10mol·L-1的硫酸铜溶液,下列实验用品及实验操作正确的是( )
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解析:实验室里需要配制480mL 0.10mol·L-1CuSO4溶液,由于没有480mL规格的容量瓶,根据“大而近”的原则,需选择500mL 容量瓶,溶质若为CuSO4,则需要8.0g,若为胆矾,则需要12.5g,应配成500mL溶液而不是加入500mL水。
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7.4℃时,把A g摩尔质量为M g·mol-1的可溶性盐RCln溶解在V mL水中,恰好形成该温度下的饱和溶液,密度为ρ g·cm-3,下列关系式正确的是 ( )
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8.(2024·河北衡水联考)配制450mL 0.100mol·L-1NaCl溶液,部分实验操作示意图如图:
下列说法正确的是( )
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A.容量瓶需用蒸馏水洗净、干燥后才可使用
B.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的NaCl溶液浓度偏低
C.上述实验操作步骤的正确顺序为①②④①③
D.实验中用到的仪器有:天平、450mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
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解析:容量瓶用蒸馏水洗净后,由于后面还需要加蒸馏水定容,所以无需干燥即可使用,A错误;仰视容量瓶的刻度线,使得液面高于刻度线,溶液体积偏大,浓度偏低,B正确;溶液配制的基本步骤为计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、装瓶、贴标签,①为溶液的转移,②为NaCl固体的溶解,③为定容,④为洗涤烧杯和玻璃棒,所以顺序为②①④①③,C错误;实验室没有450mL容量瓶,应使用500mL容量瓶,D错误。
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9.配制一定物质的量浓度的NaCl溶液,下列操作会使溶液浓度偏高的是( )
A.定容时液面最高处与刻度线相平
B.溶解NaCl时烧杯中有少量蒸馏水
C.转移溶液时没有洗涤烧杯和玻璃棒
D.少量NaCl固体残留在称量纸上
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解析:定容时液面最高处与刻度线相平,会使加入的水偏少,配制的溶液浓度偏高,故A正确;因NaCl溶解时需要加水,所以溶解NaCl的烧杯中有少量蒸馏水对实验结果无影响,故B错误;转移溶液时没有洗涤烧杯和玻璃棒,会使配制的溶液中溶质偏少,溶液的浓度偏低,故C错误;少量NaCl固体残留在称量纸上,会使配制的溶液中溶质偏少,溶液的浓度偏低,故D错误。
10.(2024·山东威海模拟预测)如图所示是配制一定物质的量浓度溶液的过程。下列说法错误的是( )
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A.所配Na2CO3溶液的物质的量浓度为1.0mol·L-1
B.操作2是将操作1得到的Na2CO3溶液转移到容量瓶中
C.操作4如果仰视,将导致所配溶液的浓度偏低
D.操作5中,定容摇匀后发现液面低于刻度线,要继续加水至刻度线
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解析:由题图可知,所配溶液的体积为100mL,10.6g碳酸钠的物质的量为0.1mol,故所配碳酸钠溶液的物质的量浓度为=
1mol·L-1,A正确;将Na2CO3固体溶解并放置至室温后再移液,故操作2是移液,B正确;操作4是定容,应滴加水至溶液凹液面的最低点与刻度线平齐,如果仰视,溶液体积增加,将导致所配溶液的浓度偏低,C正确;定容摇匀后发现液面低于刻度线,少量溶液残留在瓶塞与瓶口之间,再加水至液面与刻度线平齐,将导致所配溶液的体积偏大,所配溶液的浓度偏低,D错误。
A.P点表示t1 ℃时,a、c两种物质的饱和溶液中溶质质量相等
B.t2 ℃时,将30g a物质放入50 g水中可得到 80g a的溶液
C.将t1 ℃时,a、b、c三种物质的饱和溶液升温至t2 ℃,b溶液的溶质质量分数最大
D.将t2 ℃时,a、b、c三种物质的饱和溶液降温至t1 ℃,a溶液析出的晶体最多
11.a、b、c三种固体物质在水中的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
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解析:P点表示t1 ℃时,a、c两种物质的溶解度相等,饱和溶液中溶质质量分数相等,但溶液质量不确定,则溶质质量不一定相等,故A错误;t2℃时,50g水最多溶解15g a物质,将30g a物质放入50g水中可得到65g a的溶液,故B错误;t1 ℃时a、b、c三种物质的饱和溶液中,b的溶解度最大,溶质的质量分数最大,升温到t2 ℃时,a、b的溶解度增大,c的溶解度减小,a、b没有晶体析出,质量分数不变,c有晶体析出,质量分数变小,t2 ℃时三种物质的溶液中溶质质量分数由大到小的顺序是b>a>c,故C正确;不确定开始溶液质量的大小,不能判断降温后析出晶体的多少,故D错误。
12.(2024·安徽合肥联考)电流滴定法(电压10~100 mV)根据电流情况判断滴定终点,如图所示,仅I2、I-同时存在时才能产生电流,可用此法来测定Na2S2O3溶液的浓度。已知: ,下列说法正确的是( )
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A.a为滴定终点
B.ab段电流减小是因为离子浓度降低
C.应选用淀粉溶液作指示剂
D.若碘液中含有38.1g I2,硫代硫酸钠溶液的浓度为0.5mol·L-1
√
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13.(2024·天津南开区联考·改编)盐酸和氢氧化钠是工业上重要的化工原料,也是实验室常见的试剂。
欲使用950mL 0.30mol·L-1的HCl溶液,现拟用质量分数为36.5%的盐酸(ρ=1.2 g·cm-3)来配制,请回答下列问题:
(1)配制溶液所用质量分数为36.5%的盐酸的体积为________mL。
(2)该实验用到的玻璃仪器:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、________________。
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(3)下列操作会使所配溶液浓度小于0.30mol·L-1的是_______(填标号)。
a.容量瓶用蒸馏水洗净后没有烘干,瓶内有少量残留的蒸馏水
b.在操作中没有用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
c.定容时俯视刻度线
d.定容时加蒸馏水超过了刻度线,倒出一些溶液,再重新加蒸馏水定容到刻度线
e.将配制好的溶液转入试剂瓶的过程中不慎洒出了少许溶液
f.用量筒量取质量分数为36.5%的盐酸时仰视读数
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解析:(1)设质量分数为36.5%盐酸(ρ=1.2g·cm-3)的体积为V L,物质的量浓度为c mol·L-1,溶液中溶质HCl的质量一定,有1.2g·cm-3×V×103 mL×36.5%=c mol·L-1×V L×36.5g·mol-1,解得c=12mol·L-1,配制950mL HCl溶液应选用1000mL容量瓶,根据稀释前后HCl的物质的量相等可得所用质量分数为36.5%的盐酸的体积为 =0.025 L=25 mL。
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(3)容量瓶内有少量残留的蒸馏水,对所配溶液的浓度无影响,a不符合题意;在操作中没有用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒,导致溶质损失,所配溶液浓度偏小,b符合题意;定容时俯视刻度线,导致实际溶液体积偏小,所配溶液浓度偏大,c不符合题意;定容时加蒸馏水超过了刻度线,倒出一些溶液,再重新加蒸馏水定容到刻度线,导致溶质损失,所配溶液浓度偏小,d符合题意;将配制好的溶液转入试剂瓶的过程中不慎洒出了少许溶液,对所配溶液的浓度无影响,e不符合题意;用量筒量取质量分数为36.5%的盐酸时仰视读数,导致量取的盐酸的体积偏大,所配溶液浓度偏大,f不符合题意。
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答案:(1)25
(2)1000mL容量瓶
(3)bd
14.绿矾(FeSO4·7H2O)在化学合成中用作还原剂及催化剂。工业上常用废铁屑溶于一定浓度的硫酸制备绿矾。
(1)98%1.84g·cm-3的浓硫酸在稀释过程中,密度下降,当稀释至50%时,硫酸密度为1.4g·cm-3,物质的量浓度为____________(保留两位小数);将50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合后,硫酸的质量分数___________
(填“>”“<”或“=”)40%。
(2)将111.2g绿矾(FeSO4·7H2O,式量为278)在高温下加热,充分反应后生成Fe2O3固体和SO2、SO3、水的混合气体,则生成Fe2O3的质量为________g,SO2为________mol。
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(3)实验室可用以下方法制备莫尔盐晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,式量为392]:将4.88g铁屑(含Fe2O3)与25mL 3mol·L-1 H2SO4溶液充分反应后,得到FeSO4和H2SO4的混合溶液,稀释溶液至100mL,测得其pH=1。铁屑中Fe2O3的质量分数为___________(保留两位小数)。
(4)向上述100mL 溶液中加入与该溶液中FeSO4等物质的量的(NH4)2SO4晶体,待晶体完全溶解后蒸发掉部分水,冷却至t ℃,析出莫尔盐晶体12.360g,剩余溶液的质量为82.560g。t ℃时,(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的溶解度为_________________(保留两位小数)。
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解析:(1)密度为1.4g·cm-3、质量分数为50%的硫酸的物质的量浓度为 mol·L-1≈7.14mol·L-1;假如50%的硫酸与30%的硫酸密度相同,则混合后硫酸的质量分数为40%;由于50%的硫酸的密度大于30%的硫酸,所以混合后溶液中硫酸的质量分数偏大,硫酸的质量分数大于40%。
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(3)稀释溶液至100mL时,溶液中剩余硫酸的物质的量为0.1mol·L-1× ×
0.1L=0.005mol,则参加反应的硫酸的物质的量为0.025L×3mol·L-1-0.005mol =0.07mol;设铁屑中铁的物质的量为m,氧化铁的物质的量为n,根据题意可知,
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Fe+Fe2O3+3H2SO4===3FeSO4+3H2O
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n 3n
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
1 1
m-n m-n
有56m+160n=4.88g,3n+m-n=0.07mol,解得m=0.03mol,n=0.02mol,所以铁屑中Fe2O3的质量分数为 ×100%
≈65.57%。
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(4)根据以上分析结合原子守恒知,n(FeSO4)=n(Fe)+2n(Fe2O3)=0.07mol,根据Fe元素守恒,n[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]=n(FeSO4)=0.07mol,溶液中莫尔盐的质量为0.07mol×392g·mol-1-12.360g=15.08g,设莫尔盐的溶解度为x,则 ,解得x≈22.35g。
答案:(1)7.14mol·L-1 >
(2)32 0.2
(3)65.57%
(4)22.35g
c=
计算公式:c=
A. L B. L
C. L D. L
解析:该气体的物质的量为= mol,质量为 mol×M g·mol-1= g,该溶液的质量为a g+g= g,体积为V L== L,化简整理得V=。
3.将5mol·L-1的Mg(NO3)2溶液由a mL稀释至b mL,稀释后NO的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
解析:稀释后NO的物质的量浓度为= mol·L-1。
(4) g
答案:(1) mol·L-1
(2) mol·L-1
(3)×100%
解析:原稀盐酸中n原(HCl)=1mol·L-1×0.1 L=0.1mol。通入标准状况下体积为22.4L的HCl气体,通入n(HCl)==1mol,通入气体后,溶液中n(HCl)=1.1mol,溶液体积发生变化,体积未知,无法确定浓度,A错误;加热蒸发时,由于HCl的挥发,溶质质量减小,溶液体积变为原来的一半,稀盐酸浓度比2mol·L-1小,B错误;加热蒸发时,由于HCl的挥发,且加热后溶液体积未知,无法确定浓度,C错误;加入5mol·L-1盐酸100mL后,溶液中n(HCl)=0.1mol+5mol·L-1×0.1 L=0.6mol,再将溶液体积稀释到300mL,此时溶液中c(HCl)==2mol·L-1,D正确。
A. N×10-2mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
解析:10mL该Na2R溶液中含Na+的数目为N,则Na2R的物质的量为mol,Na2R溶液的物质的量浓度为mol·L-1=mol·L-1。
A.溶质的质量分数ω=×100%
B.溶质的物质的量浓度c= mol·L-1
C.1 mL该溶液中 n(Cl-)= mol (RCln在溶液中完全电离)
D.该温度下此盐的溶解度S= g
解析:根据溶质的质量分数ω=×100%,m溶质=A g,V mL水的质量为V g,m溶液=(A+V)g,代入公式可得ω=×100%,溶质的物质的量浓度c= mol·L-1,1 mL该溶液中n(Cl-)= mol,故A正确,B、C错误;该温度下此盐的溶解度S= g,故D错误。
2S2O+I2===S4O+2I-
解析:滴定终点时无I2,电流为0,由题图可知,a点电流最大,不是滴定终点,故A错误;根据2S2O+I2=== S4O+2I-,该反应生成离子的物质的量增加,电流减小是因为I2浓度降低,故B错误;不需要淀粉溶液作指示剂,根据电流就可以判断滴定情况,故C错误;碘液中含有38.1g I2,其物质的量n(I2)==0.15mol,根据2S2O+I2 === S4O+2I-,n(Na2S2O3)=2n(I2)=0.3mol,由题图可知,滴定终点时消耗Na2S2O3溶液的体积V=600mL,所以硫代硫酸钠溶液的浓度为0.5mol·L-1,故D正确。
(2)n(FeSO4·7H2O)==0.4 mol,由2(FeSO4·7H2O)
Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑可知,
生成Fe2O3的质量为0.4 mol××160g·mol-1=32g,SO2的物质的量为0.4mol
×=0.2 mol。
=
$$