内容正文:
第7讲 物质的量浓度
学习目标
1.了解物质的量浓度的概念。 2.掌握有关物质的量浓度的计算。 3.掌握一定物质的量浓度溶液配制的操作并能正确进行误差分析。
考点二
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考点一
1
考点一
物质的量浓度
考点二
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考点一
1
1.物质的量浓度
(1)概念:表示__________溶液里所含溶质B的物质的量的物理量。
(3)常用单位:_______________________。
(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、质量分数______,但所含溶质的质量、物质的量则因体积不同而改变。
主干知识 整合
考点二
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考点一
1
2.对物质的量浓度的理解
(1)正确判断溶液的溶质
①与水发生反应生成新的物质。如
(2)注意溶液中整体与部分的关系
溶质的浓度和离子浓度不同,要注意根据化学式具体分析。
考点二
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1
3.溶质的质量分数
(1)概念:用溶质的质量与溶液的质量的比值来表示溶液组成的物理量,一般用百分数表示。
考点二
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考点一
1
正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)1 mol·L-1 NaCl溶液是指此溶液中含有1 mol NaCl( )
(2)将62 g Na2O溶于水中,配成1 L溶液,所得溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1( )
秒判断
×
×
×
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考点一
1
(4)当22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时,其物质的量浓度是
1 mol·L-1( )
(5)某双氧水的质量分数为27.5%(密度为1.10 g·cm-3),其物质的量浓度约为8.9 mol·L-1( )
×
√
考点二
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考点一
1
根据定义式进行计算
关键能力 突破
题点 1
C
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考点一
1
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考点一
1
2.将标准状况下的某气体(摩尔质量为M g/mol)溶于a g水中,所得溶液的密度为b g/cm3,溶质的物质的量浓度为c mol/L,则该气体的体积是( )
C
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1
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考点一
1
标准状况下气体形成溶液溶质的物质的量浓度的计算
规律方法
考点二
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考点一
1
溶液的稀释与混合
3.现有100 mL 1 mol·L-1稀盐酸,欲将其浓度变为2 mol·L-1,可以采取的措施为( )
A.向其中通入标准状况下22.4 L HCl气体
B.加热蒸发使溶液体积变为50 mL
C.加热蒸发掉50 mL水
D.加入5 mol·L-1盐酸100 mL,再将溶液体积稀释到300 mL
题点 2
D
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考点一
1
D 向其中通入标准状况下22.4 L HCl气体,则溶质的物质的量为0.1 L×1 mol·L-1+22.4 L/22.4 L·mol-1=1.1 mol,而溶液体积不能计算,所以其物质的量浓度不能计算,A错误;HCl易挥发,所以加热蒸发稀盐酸,HCl和水蒸气都减少,蒸发操作不可取,故B、C错误;加入5 mol·L-1盐酸100 mL,再将溶液体积稀释到300 mL,所得溶液中溶质物质的量浓度为(0.1 L×1 mol·L-1+5 mol· L-1×0.1 L)/0.3 L=2 mol·L-1,D正确。
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考点一
1
考点二
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考点一
1
答案:0.4 mol·L-1
考点二
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考点一
1
溶液稀释和混合的计算原理
(1)溶液稀释
①稀释前后溶质的质量保持不变,即m1w1=m2w2。
②稀释前后溶质的物质的量保持不变,即c1V1=c2V2。
(2)相同溶质不同浓度的两溶液混合
混合前后溶质的物质的量保持不变,即c1V1+c2V2=c混V混。
规律方法
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考点一
1
(3)两点注意
②溶液稀释或混合时,若题中注明“忽略混合后溶液体积变化”,则溶液的总体积一般按相加计算。
考点二
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考点一
1
物质的量浓度与质量分数的换算
5.4 ℃下,把摩尔质量为M g·mol-1的可溶性盐RCln A g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,下列关系式错误的是( )
题点 3
C
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考点一
1
考点二
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考点一
1
考点二
配制一定物质的量浓度溶液
考点二
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考点一
1
1.容量瓶的构造及使用
(1)容量瓶上标有______、______和________。常用规格有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等。
(2)容量瓶在使用前要______________,其操作顺序为装水→盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。
主干知识 整合
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考点一
1
2.配制过程及操作
(1)配制过程(以配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液为例)
①计算:需NaCl固体的质量为__________。
②称量:根据计算结果,用__________称量_________ NaCl固体。
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________搅拌。
④移液:待烧杯中的溶液____________后,用________引流将溶液注入_______________中。
考点二
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考点一
1
⑤洗涤:用适量蒸馏水洗涤__________________2~3次,洗涤液全部注入容量瓶,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、贴标签。
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1
(2)配制流程图示
考点二
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考点一
1
考点二
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考点一
1
3.学会从2个角度分析误差
(1)从溶质改变角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。
①配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8 g:______。
②配制500 mL 0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾8.0 g:______。
③配制NaOH溶液时,托盘天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片,其他操作均正确:______。
考点二
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考点一
1
④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:______。
⑤用量筒量取浓硫酸时,仰视读数:______。
⑥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:______。
⑦未洗涤烧杯及玻璃棒:______。
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考点一
1
(2)从溶液体积改变角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。
①配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容:______。
②定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线:______。
③定容时仰视刻度线:______。
④定容摇匀后少量溶液外流:________。
⑤容量瓶中原有少量蒸馏水:________。
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考点一
1
正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)配制溶液时容量瓶必须干燥( )
(2)向容量瓶中转移液体时,引流用的玻璃棒可以接触容量瓶内壁( )
(3)NaOH在烧杯里刚完全溶解时,立即将溶液转移到容量瓶( )
(4)配制480 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液,应用托盘天平称量NaOH固体19.2 g,选用500 mL容量瓶( )
秒判断
×
√
×
×
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考点一
1
一定物质的量浓度溶液的配制
1.已知某84消毒液瓶体部分标签如图所示,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:
84消毒液
有效成分:NaClO
规格:1000 mL
质量分数:25%
密度:1.19 g·cm-3
关键能力 突破
题点 1
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1
(1)该84消毒液的物质的量浓度约为__________ mol·L-1(结果保留1位小数)。
(2)某同学取100 mL 该84消毒液,稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+)=__________________ mol·L-1。
(3)该同学参阅该84消毒液的配方,欲用NaClO固体配制480 mL 含NaClO质量分数为25%的消毒液。下列说法正确的是__________。
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考点一
1
A.如图所示的仪器中,有三种是不需要的,还需要一种玻璃仪器
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干后才能用于溶液配制
C.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒会导致所配溶液浓度偏低
D.需要称量NaClO固体的质量为143.0 g
(4)84消毒液与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用98%(密度为1.84 g·cm-3)的浓硫酸配制2 L 2.3 mol·L-1的稀硫酸用于增强84消毒液的消毒能力。
①所配制的稀硫酸中,H+的物质的量浓度为__________ mol·L-1。
②需用浓硫酸的体积为__________ mL。
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1
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考点一
1
答案:(1)4.0 (2)0.04 (3)C
(4)①4.6 ②250.0
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考点一
1
配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
2.硫代硫酸钠(Na2S2O3)常用于碘量法中测定碘的标准溶液。现需要配制500 mL 0.10 mol·L-1 Na2S2O3溶液,下列情况会导致所配制的溶液浓度偏高的是( )
A.用托盘天平称取7.9 g Na2S2O3·5H2O
B.定容时,仰视容量瓶刻度线
C.没有用蒸馏水洗涤转移后的烧杯和玻璃棒
D.用Na2S2O3溶液润洗过的容量瓶配制溶液
题点 2
D
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1
考点二
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考点一
1
1.误差分析的思维流程
规纳总结
考点二
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1
2.误差分析的理论依据
考点二
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1
3.容量瓶读数误差的图示分析
图1 图2
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。
考点二
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1
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考点一
1
1.(2023·全国甲卷)实验室将粗盐提纯并配制0.1000 mol·L-1的NaCl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
D
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1
D 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0.1000 mol·L-1的NaCl溶液的部分操作步骤及使用的仪器是称量(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),故本题选D。
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考点一
1
2.(经典高考组合题)下列说法正确的是( )
①配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液用下列(图1)仪器或装置进行相应实验
②配制50.00 mL 0.1000 mol·L-1 Na2CO3溶液选择下列(图2)实验仪器或装置
③将4.0 g NaOH固体置于100 mL容量瓶中,加水至刻度,配制1.000 mol·L-1 NaOH溶液
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1
④配制一定物质的量浓度的溶液,下列(图3)实验仪器或操作能达到目的
图1 图2 图3
A.①② B.②③
C.①④ D.①②③
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1
C 图1为配制一定浓度溶液的转移操作,图示操作正确,①正确;配制50.00 mL 0.1000 mol·L-1 Na2CO3溶液需要用容量瓶,不能使用量筒配制溶液,②错误;配制一定物质的量浓度的溶液不能在容量瓶中溶解或稀释,③错误;容量瓶上的刻度与凹液面的最低处相切,胶头滴管垂直位于容量瓶的正上方,④正确,故选C。
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1
3.(经典高考组合题)下列操作能达到实验目的的是( )
A
目的 操作
A 配制0.4000 mol·L-1的NaOH溶液 称取4.0 g固体NaOH于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,冷却后转移至250 mL容量瓶中,洗涤烧杯和玻璃棒并将洗涤液转移至容量瓶中,然后定容
B 配制浓度为0.010 mol·L-1的KMnO4溶液 称取KMnO4固体0.158 g,放入100 mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度
C 配制稀硫酸 先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水
D 配制盐酸 用pH=1的盐酸配制100 mL pH=2的盐酸所需全部玻璃仪器有100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
考点二
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考点一
1
A A项所用NaOH固体的质量及实验操作均正确,A项正确;不能在容量瓶中直接溶解固体,B项错误;稀释浓H2SO4时应将浓H2SO4慢慢加入水中,并不断搅拌使产生的热量迅速扩散,以防液体溅出,C项错误;配制0.01 mol·L-1盐酸还缺少的玻璃仪器是量筒,D项错误。
考点二
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考点一
1
4.(2022·广东卷节选)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用HAc表示)。
(1)配制250 mL 0.1 mol·L-1的HAc溶液,需5 mol·L-1 HAc溶液的体积为________mL。
(2)下列关于250 mL 容量瓶的操作,正确的是__________。
考点二
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考点一
1
(1)根据配制前后溶质的物质的量不变,列式:c1V1=c2V2,0.1 mol·L-1×0.250 L=5 mol·L-1×V2,解得V2=0.0050 L =5.0 mL。(2)移液后摇匀时应用瓶塞塞住容量瓶口,不可用手指压住容量瓶口,且应手持瓶颈轻轻晃动摇匀,不能上下颠倒,A项错误;定容时眼睛应该平视刻度线且胶头滴管的尖嘴不能插入容量瓶内,B项错误;转移溶液时用玻璃棒引流,且玻璃棒下端紧靠在容量瓶刻度线以下的内壁上,C项正确;定容后摇匀时应用另一只手托住瓶底,D项错误。
答案:(1)5.0 (2)C
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考点一
1
限时规范训练7
考点二
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考点一
1
1.(2023·天津市河东区高三期末)配制一定物质的量浓度的溶液时,要用到下列仪器中的( )
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D
D 配制一定物质的量浓度的溶液时,所需使用的仪器为天平(或量筒)、一定规格的容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等,选D。
考点二
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1
2
1
2.下列溶液中,溶质的物质的量浓度不是1 mol·L-1的是( )
A.将80 g SO3溶于水并配成1 L的溶液
B.10 g NaOH固体溶解在水中配成250 mL溶液
C.将100 mL 0.5 mol·L-1的NaNO3溶液加热蒸发掉50 g水的溶液
D.标准状况下,将22.4 L氯化氢气体溶于水配成1 L溶液
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C
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考点一
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考点二
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考点一
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考点二
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考点一
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1
3.取100 mL 0.2 mol·L-1和200 mL 0.15 mol·L-1的硫酸注入500 mL容量瓶中,加水稀释至刻度线,该混合溶液中H+的物质的量浓度是( )
A.0.1 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1
C.0.3 mol·L-1 D.0.4 mol·L-1
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B
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考点一
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1
4.现有两份体积相同的混合溶液,其组成如下:
则两份溶液中各离子浓度( )
A.仅c(K+)相同 B.仅c(Cl-)相同
C.完全相同 D.完全不同
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A
KCl K2SO4 ZnSO4 ZnCl2
① 0.4 mol 0.1 mol 0.3 mol 0.1 mol
② 0.2 mol 0.2 mol 0.1 mol 0.1 mol
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考点二
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5.用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液,需经过称量、溶解、转移、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是( )
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B
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B A项,托盘天平使用时应“左物右码”,图为“左码右物”,错误;B项,用玻璃棒搅拌加速溶解,正确;C项,移液时不能将烧杯中的溶液直接倒入容量瓶,应用玻璃棒引流,错误;D项,胶头滴管应在容量瓶口垂直正上方,不能伸入瓶口,错误。
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考点一
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1
6.在标准状况下,1体积水约溶解700体积氨气,所得溶液密度为0.9 g·cm-3,这种氨水的物质的量浓度和溶质的质量分数分别为( )
A.18.4 mol·L-1 34.7%
B.20.4 mol·L-1 38.5%
C.18.4 mol·L-1 38.5%
D.20.4 mol·L-1 34.7%
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A
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考点二
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7.某学生配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液,其中不会使溶液浓度偏低的是( )
A.用蒸馏水洗涤烧杯2~3次,未将洗涤液移入容量瓶中
B.容量瓶刚用蒸馏水洗净,没有干燥
C.定容时,加蒸馏水先使液面略高于刻度线,再吸出少量水使凹液面与刻度线相切
D.定容时仰视刻度线
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B
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B A项,该操作会造成溶质的物质的量减小,导致浓度偏低;B项,操作中还要加水定容,所以容量瓶没有干燥,对所配溶液浓度无影响;C项,该操作中会吸出一部分溶质,溶质的物质的量减小,导致浓度偏低;D项,仰视刻度线导致加水量过多,溶液体积增大,使浓度偏低。
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8.(2023·天津滨海七校联考)将物质的量均为a mol的Na和Al一同投入m g足量水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度为( )
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9.实验室里需要配制480 mL 0.10 mol·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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D
选项 容量瓶容积 溶质质量 实验操作
A 480 mL 硫酸铜:7.68 g 加入500 mL水
B 480 mL 胆矾:12.0 g 配成500 mL溶液
C 500 mL 硫酸铜:8.0 g 加入500 mL水
D 500 mL 胆矾:12.5 g 配成500 mL溶液
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D 实验室里需要配制480 mL 0.10 mol·L-1 CuSO4溶液,由于没有480 mL规格的容量瓶,根据“大而近”的原则需选择500 mL 容量瓶,溶质若为CuSO4,则需要8.0 g,若是胆矾则需要12.5 g,应配成500 mL溶液而不是加入500 mL水,故选D。
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考点一
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10.有BaCl2和NaCl的混合溶液a L,将它均分成两份。一份滴加稀硫酸,使Ba2+沉淀,消耗x mol H2SO4;另一份滴加AgNO3溶液,使Cl-完全沉淀,消耗y mol AgNO3。则原混合溶液中的c(Na+)为( )
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11.下列有关实验原理或操作正确的是( )
A.用20 mL量筒量取15 mL酒精,加5 mL水,配制质量分数为75%的酒精溶液
B.在200 mL某硫酸盐溶液中,含有1.5NA个硫酸根离子和NA个金属离子,则该硫酸盐的物质的量浓度为1.5 mol·L-1
C.实验中需用950 mL 2.0 mol·L-1 Na2CO3溶液,配制时选用的容量瓶的规格和称取的Na2CO3的质量分别为1000 mL、212 g
D.实验室配制500 mL 0.2 mol·L-1硫酸亚铁溶液,其操作是:用天平称15.2 g绿矾(FeSO4·7H2O),放入小烧杯中加水溶解,转移到500 mL容量瓶,洗涤、稀释、定容、摇匀
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12.某结晶水合物的化学式为A·nH2O,其相对分子质量为M,在25 ℃时,a g晶体溶于b g水中即达饱和,形成密度为ρ g·mL-1的溶液,下列表达式不正确的是( )
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13.2,6-二氯酚靛酚钠盐(C12H6O2NCl2Na)呈蓝色,酸化后生成的氧化型2,6-二氯酚靛酚(C12H7O2NCl2)呈粉红色,被还原后变为无色的还原型2,6-二氯酚靛酚(C12H9O2NCl2)。
用2,6-二氯酚靛酚钠盐固体配制450 mL 0.010 mol·L-1的2,6-二氯酚靛酚标准溶液的步骤如图所示:
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(1)在配制过程中必要的仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、电子天平和________;检验操作④所用仪器是否漏水的操作是________。
(2)经计算,需2,6-二氯酚靛酚钠盐固体的质量为__________ g。
(3)此实验中玻璃棒的作用是_______________________________。
(4)下列操作不会对所配得的2,6-二氯酚靛酚标准溶液的浓度产生影响的是________(填标号)。
A.容量瓶用蒸馏水洗净,没有烘干
B.操作③没有用蒸馏水洗涤烧杯2~3次,并转移洗涤液
C.操作⑤仰视容量瓶的刻度线
D.操作⑥后,发现液面略低于刻度线,再滴加少量蒸馏水使液体凹液面的最低处与刻度线相平
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(1)配制450 mL 0.010 mol·L-1的溶液时,需要500 mL容量瓶;容量瓶检漏时的操作是向容量瓶中注入适量水,塞好瓶塞,倒置,观察瓶塞周围是否漏水,如不漏水,则正置容量瓶,将瓶塞旋转180°,再重复上述操作;(2)需要2,6-二氯酚靛酚钠盐的质量是500×10-3 L×0.010 mol·L-1×290 g·mol-1=1.45 g;(4)A项,容量瓶中是否有水,对实验结果无影响;B项,没有用蒸馏水洗涤烧杯并转移洗涤液,使容量瓶中溶质物质的量减少,所配溶液的浓度偏低;C项,定容时仰视,容量瓶中溶液体积增大,所配溶液的浓度偏低;D项,摇匀后,再加少量水,对原溶液稀释,所配溶液的浓度偏低。
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答案:(1)500 mL容量瓶 向容量瓶中注入适量水,塞好瓶塞,倒置,观察瓶塞周围是否漏水,如不漏水,则正置容量瓶,将瓶塞旋转180°,再重复上述操作 (2)1.45 (3)搅拌、引流 (4)A
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考点一
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14.完成下列问题:
(1)体检报告中的一些指标常用物质的量浓度表示,如人体血糖(即血液中的葡萄糖,葡萄糖摩尔质量为180 g·mol-1)可用“mmol·L-1”表示,也可以用“mg·dL-1”(1 L=10 dL)表示。已知以“mmol·L-1”表示时,人的血糖正常值为3.9~6.1 mmol·L-1。某同学体检单显示血糖结果为97.2 mg·dL-1,则该同学血糖值为__________________ mmol·L-1,说明该同学血糖指标__________(填“正常”或“不正常”)。
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考点一
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(2)取部分被氧化的铁粉若干克,将其溶于200 mL某浓度的硝酸,恰好完全反应,并释放出448 mL NO(标准状况下)。将所得溶液平均分为两份,向第一份溶液中加入足量氢氧化钠溶液,过滤、洗涤、灼烧,得到8.00 g红棕色固体;向第二份溶液中通入672 mL Cl2(标准状况下),恰好完全反应(不考虑氯气的溶解)。试计算:
①样品和硝酸反应后的溶液中,n(Fe2+)∶n(Fe3+)=__________。
②硝酸溶液的浓度c=___________________________________mol·L-1。
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答案:(1)5.4 正常 (2)3∶2 2.5
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