考点07 物质的量浓度(核心考点精讲精练)-备战2025年高考化学一轮复习考点帮(江苏专用)
2024-08-12
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2份
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40页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 物质的量浓度 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.67 MB |
| 发布时间 | 2024-08-12 |
| 更新时间 | 2024-08-13 |
| 作者 | 载载化学知识铺 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2024-08-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46782251.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
考点07 物质的量浓度
目 录
1
1.高考真题考点分布 1
2.命题规律及备考策略 1
考法01 溶液的浓度
考法02 一定物质的量浓度溶液的配制
1.高考真题考点分布
考点内容
考题统计
物质的量浓度及其相关计算
没有单独涉及
配制一定物质的量浓度的溶液
2024·江苏卷,3,3分;
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
有关物质的量浓度的考查主要体现在化学计算、一定物质的量浓度溶液的配制、基本操作、误差分析等。从近三年高考试题来看,江苏卷均没单独涉及,在选择题、实验题、计算题等有一定的体现,。
【备考策略】
了解溶液物质的量浓度的表示方法,理解溶解度、质量分数等概念,并能进行有关计算;掌握一定物质的量浓度溶液的配制方法并能进行误差分析。
【命题预测】
预测2025年重点考查一定物质的量浓度溶液的配制和误差分析将融合于化学实验基本操作。特别是以生活、生产中的真实情境考查计有关物质的量浓度的计算。
考法01 溶液的浓度
1.物质的量浓度
(1)概念:表示单位体积的溶液里所含溶质B的__________。
(2)表达式:cB=_______。
(3)单位:_____________ (或 mol/L)。
(4)注意事项:①cB=中的V是_______的体积,不是_______的体积,也不是溶质和溶剂的体积之和;②从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,其浓度_______,所含溶质的物质的__________。
2.溶质的质量分数
【方法技巧】
物质的量浓度和溶质质量分数的比较
物质的量浓度c
溶质质量分数w
概念
以单位体积溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量
以溶质的质量与溶液的质量比值来表示溶液的组成的物理量
溶质的单位
mol
g
溶液的单位
L
g
表达式
c=
w=×100%
两者关系
w=(M:摩尔质量;单位:g·mol-1;ρ:密度,单位:g·cm-3)
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)含NA个Na+的Na2O溶解于1 L水中,Na+的物质的量浓度为1 mol·L-1( )
(2)常温下,1 L 0.1 mol·L-1的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2NA( )
(3)将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25%( )
(4)将40 g SO3溶于60 g水中所得溶质的质量分数为49%( )
(5)0.5 mol·L-1的稀H2SO4溶液中c(H+)为1.0 mol·L-1( )
(6)欲配制1.00 L 1.00 mol·L-1的NaCl溶液,可将58.5 g NaCl溶于1.00 L水中( )
(7)已知25%氨水的密度0.91g/cm3,5%氨水的密度为0.98g/cm3,若将上述两溶液等体积混合,所得氨水溶液的质量分数大于15%( )
(8)已知质量分数为98%的硫酸溶液的物质的量的浓度为18.4mol/L,则质量分数为49%的硫酸溶液的物质的量浓度小于9.2mol/L( )
(9)把100mL3mol·L-1的H2SO4溶液与100mLH2O混合后,硫酸的物质的量浓度变为1.5mol·L-1( )
(10)在100g物质的量浓度为18mol/L、密度为1.84g/mL的浓硫酸中加入一定量水稀释成9mol/L的硫酸溶液,则加入的水的体积小于100mL( )
考向01 物质的量浓度概念的理解
【例1】(2024·江苏省常州市溧阳中学高一调研测试)下列溶液中Cl-浓度与150 mL 0.3 mol·L-1 AlCl3溶液中Cl-的物质的量浓度相等的是( )
A.750 mL 0.06 mol·L-1 NH4Cl溶液 B.50 mL 0.9 mol·L-1的NaCl溶液
C.175 mL 0.45 mol·L-1的FeCl3溶液 D.150 mL 0.3 mol·L-1的KCl溶液
【例2】下列有关浓度的说法正确的是( )
A.10 ℃时,100 mL 0.35 mol·L-1的KCl饱和溶液蒸发掉5 g水,冷却到10 ℃时,其体积小于100 mL,它的物质的量浓度大于0.35 mol·L-1
B.将标准状况下22.4 L HCl溶于1 L水中可得1 mol·L-1盐酸
C.将78 g Na2O2溶于水,配成1 L溶液可得到浓度为1 mol·L-1的溶液
D.将25.0 g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水后配成100 mL溶液,所得溶液浓度为1 mol·L-1
【名师点睛】
1.正确判断溶液的溶质并计算其物质的量
(1)与水发生反应生成新的物质,如Na、Na2O、Na2O2NaOH;SO3H2SO4;NO2HNO3。
(2)特殊物质:如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时仍以NH3作为溶质。
(3)含结晶水的物质:CuSO4·5H2O―→CuSO4;Na2CO3·10H2O―→Na2CO3。
2.准确计算溶液的体积
不能用水的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水,一般根据溶液的密度进行计算:V=×10-3 L。
考向02 有关气体溶于水的浓度计算
【例3】36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1),所得溶液的密度为ρ g·mL-1,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,NA表示阿伏加德罗常数,则下列叙述中正确的是( )
A.所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.所得溶液中含有NA个HCl分子
C.36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 L
D.所得溶液的质量分数:w=
【例4】在T ℃时,将a g NH3完全溶于水,得到V mL溶液,假设该溶液的密度为ρ g·cm-3,溶质的质量分数为w,其中含NH的物质的量为b mol。下列叙述中正确的是 ( )
A.溶质的质量分数为w=×100%
B.溶质的物质的量浓度c= mol·L-1
C.溶液中c(OH-)= mol·L-1
D.上述溶液中再加入V mL水后,所得溶液溶质的质量分数大于0.5w
【思维建模】
计算气体溶于水后物质的量浓度的一般思路
考向03 溶液物质的量浓度综合计算
【例5】(2024·江苏省徐州市二模)将m g铜粉和锌粉的混合物分成两等份,将其中一份加入200 mL的稀硝酸中并加热,固体和硝酸恰好完全反应,并产生标准状况下的NO气体2.24 L;将另一份在空气中充分加热,得到n g固体,将所得固体溶于上述稀硝酸,消耗硝酸的体积为V mL。下列说法不正确的是( )
A.V=150
B.硝酸的浓度为2 mol·L-1
C.m g铜粉和锌粉混合物的物质的量之和为0.15 mol
D.n=0.5m+2.4
【例6】现有硫酸钠溶液V mL,其密度是ρ g·mL-1,其中钠离子的质量分数是a%,则有关该溶液的说法不正确的是( )
A.溶质的质量分数是%
B.溶液的物质的量浓度是 mol·L-1
C.溶质和溶剂的物质的量之比是9a∶(1 000-142a)
D.硫酸根离子的质量分数是%
【思维建模】
1.同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算
(1)混合后溶液体积保持不变时,c1V1+c2V2=c混×(V1+V2)。
(2)混合后溶液体积发生改变时,c1V1+c2V2=c混V混,其中V混=。
2.溶质相同、质量分数不同的两溶液混合定律
同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。
(1)等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm-3还是ρ<1 g·cm-3),则混合后溶液中溶质的质量分数w=(a%+b%)。
以上规律概括为“计算推理有技巧,有大必有小,均值均在中间找,谁多向谁靠”。
(2)等体积混合
①当溶液密度大于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液),等体积混合后,质量分数w>(a%+b%)。
②当溶液密度小于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越小(如酒精、氨水溶液),等体积混合后,质量分数w<(a%+b%)。
【对点01】某试剂瓶上贴有标签:“100 mL 1.0 mol·L-1MgCl2溶液”。下列对该试剂理解正确的是( )
A.该溶液中含有的微粒主要有MgCl2、Mg2+、Cl-、H2O
B.若取50 mL溶液,其中的c(Cl-)=1.0 mol·L-1
C.取该溶液5.0 mL恰好与100 mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液完全反应
D.该溶液与100 mL 1.0 mol·L-1NaCl溶液中的c(Cl-)相等
【对点02】下列溶液中,Cl-的物质的量浓度最大的是( )
A.300 mL0.1 mol/L NaCl溶液 B.10 mL0.2 mol/LAlCl3溶液
C.标况下4.48LHCl气体配成的1 L溶液 D.100 mL0.1 mol/LFeCl3溶液
【对点03】(2024·江苏省苏州市高一期中)现有下列四种溶液:
①溶液 ②溶液
③溶液 ④溶液
下列说体正确的是( )
A.溶液的导电能力:①=②
B.的物质的量浓度:④>②>③
C.标准状况下,将溶于水中可得①
D.②④中分别加入足量的铁粉,消耗的的质量比为
【对点04】将溶质的质量分数为a%的NaOH溶液蒸发掉m g水后,变成溶质质量分数为2a%的NaOH不饱和溶液V mL,所得溶液的物质的量浓度是( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
【对点05】体积为VmL,密度为的ρg/cm3含有相对分子质量为M的某种物质的溶液,其中溶质为mg,其物质的量浓度为cmol/L,溶质的质量分数为w%,则下列表示正确的是( )
A. B. C.c= D.
【对点06】标准状况下,V L NH3溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1),所得溶液密度为ρ g·mL-1,溶质质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,则下列关系中不正确的是( )
A.w= B.w=
C.c= D.ρ=
【对点07】现有硫酸钠溶液V mL,其密度是ρ g·mL-1,其中钠离子的质量分数是a%,则有关该溶液的说法不正确的是( )
A.溶质的质量分数是%
B.溶液的物质的量浓度是 mol·L-1
C.溶质和溶剂的物质的量之比是9a∶(1 000-142a)
D.硫酸根离子的质量分数是%
【对点08】某结晶水合物的化学式为R·nH2O,其相对分子质量为M,25 ℃时,将a g该晶体溶于b g H2O中恰好可形成V mL饱和溶液。下列表达式正确的是( )
A.25 ℃时R的溶解度为 g
B.饱和溶液中溶质的质量分数为%
C.饱和溶液的物质的量浓度为c= mol·L-1
D.饱和溶液的密度为 g·mL-1
考法02 一定物质的量浓度溶液的配制
1.容量瓶的构造及使用
(1)容量瓶上标有_______、_______和_______。常用规格有100 mL、250 mL、500 mL、1 000 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。
2.配制过程
(1)主要仪器
①固体配制溶液 (配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液):托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管、试剂瓶。
②浓溶液配制稀溶液(18.4 mol·L-1 浓H2SO4配制1 mol·L-1稀H2SO4 100 mL):量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、试剂瓶。
(2)配制过程示意图
【名师提醒】
1.选用容量瓶的原则——“大而近”,如需90 mL溶液,则选用100 mL容量瓶。
2.选用容量瓶时,应指明其规格。
3.往容量瓶中转移液体时,用玻璃棒引流,玻璃棒末端应在容量瓶刻度线以下。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)容量瓶在使用前要检查是否漏水( )
(2)用固体NaCl配制0.5 mol·L-1的溶液,所用的仪器只有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶( )
(3)向容量瓶转移液体时,导流用玻璃棒可以接触容量瓶内壁( )
(4)用量筒量取20 mL 0.500 0 mol·L-1 H2SO4溶液于烧杯中,加水80 mL,配制成0.100 0 mol·L-1 H2SO4溶液( )
(5)配制480 mL一定物质的量浓度溶液时,要选用500 mL的容量瓶( )
(6)使用托盘天平称量药品,都不能直接放在托盘中,均应放在两张相同的纸片上( )
(7)为了配制方便,可将固体或浓溶液直接在容量瓶(或量筒)中进行溶解(或稀释)( )
(8)将10.6 g Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液,物质的量浓度为0.1 mol·L-1( )
(9)因为Ca(OH)2能制成澄清石灰水,所以可配制2.0 mol·L-1的Ca(OH)2溶液( )
(10)用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏小( )
考向01 仪器的使用及配制步骤
【例1】(2024·江苏省无锡一中高一期中)下列有关实验的叙述中,正确的是( )
A.容量瓶用蒸馏水洗净后,可不经干燥直接用于配制溶液
B.将10 mL浓硫酸沿着瓶口缓慢倒入容量瓶稀释以配制稀硫酸溶液
C.用滴管滴加液体时,为防止液滴飞溅,滴管紧贴试管内壁
D.配制1L 0.1mol/L的NaCl溶液时可用托盘天平称量5.85 g NaCl固体
【例2】(2024·江苏省南通中学高一期中)某种胃药的有效成分为碳酸钙,测定其中碳酸钙含量的操作如下(设该药片中的其他成分不与盐酸或者氢氧化钠反应);
①配制0.10mol/L稀盐酸和0.10mol/L NaOH溶液;
②向一粒研碎后的药片(0.10g)中加入20.00mL蒸馏水;
③用0.10mol/L NaOH溶液中和过量的稀盐酸,记录所消耗NaOH溶液的体积;
④加入25.00mL0.10mol/L稀盐酸。
请回答下列问题。
(1)正确的操作顺序是(填序号) 。
(2)药片需先研碎的目的是 。
(3)为减少误差,该测定实验共进行了4次。实验室现有50mL、100mL、250mL、500mL四种规格的容量瓶,则配制盐酸应选用的容量瓶的规格为 ,理由是 。
(4)某同学4次测定所消耗的溶液的体积如下:
测定次数
第1次
第2次
第3次
第4次
V[NaOH溶液]mL
13.00
12.90
14.60
13.10
根据该同学的实验数据,计算该胃药中碳酸钙的质量分数为 。(写出必要的计算过程)。
【名师点睛】
一定浓度溶液配制“三提醒”
1.配制步骤
计算→称量→溶解(恢复室温) →转移→洗涤→定容→摇匀→装瓶→贴签
2.配制过程中所需要的主要仪器:量筒、天平、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。
3.配制过程中的“四个数据”
数据
要求或解释
药吕的质量
实验室中一般用托盘天平称量药品,而托盘天平只能精确到0.1 g,所以记录数据时只能保留小数点后一位数字。如所需NaCl的质量为14.6 g,不能写为14.60 g
容量瓶的规格
(1)选择容量瓶的规格时应该与所配溶液体积相等或稍大,如需配制480 mL某溶液,则应该选择500 mL容量瓶; (2)回答补充仪器的问题时应该注明容量瓶的规格,如回答“500 mL容量瓶”时,不能只回答“容量瓶”
洗涤烧杯和玻璃棒2~3次
移液时洗涤烧杯和玻璃棒2~3次是为了确保溶质全部转入容量瓶中,否则会导致溶液浓度偏低
液面距容量瓶刻度线1~2 cm
定容时,当液面距容量瓶刻度线1~2 cm时,应该改用胶头滴管滴加,否则容易导致液体体积超过刻度线,使溶液浓度偏低
考向2 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
【例3】下列配制的溶液浓度偏高的是( )
A.配制盐酸用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线
B.配制盐酸定容时,仰视容量瓶刻度线
C.称量10.6gNa2CO3配制1.000mol·L-1Na2CO3溶液100mL时,砝码错放左盘
D.配制H2SO4溶液,用浓H2SO4稀释后未经冷却即注入容量瓶并定容
【例4】某消毒小组人员用18.4mol•L-1的浓硫酸配制500mL0.1mol•L-1的稀硫酸用于84消毒液消毒能力的实验探究,在配制过程中,下列操作中能使所配溶液的浓度偏低的有__________________(填代号)。
①用量筒量取98%的硫酸时俯视
②未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
③转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
④转移过程中,有少量液体溅出
⑤定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出
【名师点睛】
误差判断分析技巧
(1)误差分析的思维流程
(2)视线引起误差的分析方法
①仰视容量瓶刻度线[图(a)],导致溶液体积偏大,结果偏低。
②俯视容量瓶刻度线[图(b)],导致溶液体积偏小,结果偏高。
【对点01】 配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验,下列有关说法正确的是( )
A.容量瓶用蒸馏水洗净后,可不经干燥直接用于配制溶液
B.配制一定物质的量浓度的稀盐酸时,用量筒量取9.82mL浓盐酸
C.配制1L0.1mol·L—1的NaCl溶液时,用托盘天平称量5.85gNaCl固体
D.定容时,为防止液滴飞溅,胶头滴管紧贴容量瓶内壁
【对点02】下列实验操作或仪器的选择正确的是( )。
A.配制240 mL 0.1 mol·L-1FeSO4溶液,需要选择240 mL容量瓶
B.配制1 mol·L-1H2SO4溶液,为了节省时间,可将浓硫酸直接加入容量瓶中
C.配制1 mol·L-1AlCl3溶液,将氯化铝晶体溶于适量浓盐酸中,加水稀释
D.移液时,玻璃棒下端紧靠容量瓶刻度线以上的位置
【对点03】 用固体NaOH配制250 mL 0.2 mol·L-1的NaOH溶液,下列操作会导致溶液浓度偏高的是( )
A.定容时仰视刻度线
B.将NaOH固体在烧杯中溶解后迅速小心转移至 250 mL 容量瓶中
C.定容时不小心加水超过了刻度线,此时迅速用胶头滴管吸出一些
D.摇匀后发现凹液面最低点低于刻度线,再补加蒸馏水到凹液面最低点与刻度线相平
【对点04】(2024·江苏省苏州市高一月考)实验室配制溶液,步骤如下:
①计算配制所需固体的质量并称量。
②将配置好的溶液倒入试剂瓶中,贴好标签。
③继续向容量瓶中加蒸馏水,直到液面距刻度以下时,改用胶头滴管滴加蒸馏水,至液面与刻度线相切。盖好容量瓶瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
④将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入容量瓶,用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液也都注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
⑤把称量的固体放入烧杯中,再向烧杯中加入蒸馏水并用玻璃棒搅拌,使固体完全溶解。
请回答下列问题:
(1)步骤①称量的固体质量为 g,本实验用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和 ,上述操作步骤正确顺序为 (填序号)。
(2)下列操作对配置溶液浓度的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
①定容时俯视刻度线
②向容量瓶中转移溶液时有溶液流到容量瓶外面
③未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
(3)取测定未知浓度盐酸的浓度,四次测定所消耗溶液的体积(下表),计算出盐酸的浓度为 。
测定次数
第1次
第2次
第3次
第4次
25.10
25.00
24.90
27.00
【名师提醒】
1.做需要补充仪器的实验题时,要学会“有序思考”——按照实验的先后顺序、步骤,思考每一步所需仪器,然后与已知仪器对比,就一定不会漏写某种仪器。
2.容量瓶的规格,常见的有100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL。
3.所用定量仪器量筒、托盘天平的精确度。
题型一 物质的量浓度及其相关计算
1.(2024··江苏省无锡市高一期中)下列溶液与20 mL 2 mol/LNaNO3溶液中NO3-物质的量浓度相等的是( )
A.10 mL 2 mol/L Mg(NO3)2溶液 B.5 mL 0.4 mol/L Al(NO3)3溶液
C.10 mL2 mol/L AgNO3溶液 D.10 mL 0.5 mol/L Cu(NO3)2溶液
2.(2024·江苏省苏州市高二期末)20g密度为pg•cm-3的硝酸钙液中含有1gCa2+离子,则该溶液中NO3-的物质的量浓度为( )
A.mol•l-1 B.mol•L-1
C.2.5pmol•L-1 D.1.25mol•L-1
3.向溶质质量分数为2a%,体积为10 mL,物质的量浓度为c1 mol·L-1的稀H2SO4中加入V mL的水,使之溶质质量分数变为a%,此时物质的量浓度为c2 mol·L-1,则下列关系正确的是( )
A.V>10 2c2=c1 B.V<10 2c2>c1 C.V>10 2c2<c1 D.V>10 2c2>c1
4.V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3+m g,取 mL该溶液用水稀释至4V mL,则SO的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1 C. mol·L-1 D. mol·L-1
5.(2024·江苏省南通市海门中学高一期中)过氧乙酸消毒液是一种常见的消毒剂。下图为实验室中过氧乙酸消毒液试剂瓶标签上的有关数据,下列说法不正确的是( )
过氧乙酸消毒液
【化学式】C2H4O3
【规格】200 mL
【质量分数】15.2%
【密度】
A.个过氧乙酸分子中所含碳原子的物质的量为1 mol
B.过氧乙酸中C、H、O三种元素的质量之比为6∶1∶12
C.过氧乙酸消毒液的物质的量的浓度为
D.该消毒液中过氧乙酸的物质的量为11.4 mol
6.某温度下,将溶质质量分数为a%的KOH溶液蒸发掉m g水后恢复至原温度,恰好得到质量分数为2a%的KOH饱和溶液V mL,则下列说法中正确的是( )
A.该温度下KOH的溶解度为 g
B.原溶液的质量为2m g
C.可以求算原溶液的物质的量浓度
D.保持温度不变,向原溶液中加入2a g KOH可达饱和
题型二 配制一定物质的量浓度的溶液
7.配制100mL2.0mol•L-1NaOH溶液时,不需要用到的仪器是( )
A.烧杯 B.玻璃棒 C.容量瓶 D.集气瓶
8.配制400 mL 0.100 mol·L-1的KCl溶液,下列说法正确的是( )
A.上述实验操作步骤的正确顺序为④①②③
B.容量瓶需要用蒸馏水洗涤,干燥后才可用
C.实验中需用的仪器有:天平、250 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
D.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的KCl溶液浓度偏低
9.用质量分数为98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)配制240 mL 1.84 mol·L-1稀硫酸,下列操作正确的是( )
A.将蒸馏水缓慢注入盛有一定量浓硫酸的烧杯中,并不断搅拌至冷却
B.必需的定量仪器有50 mL量筒、250 mL容量瓶和托盘天平
C.量取浓硫酸的体积为25.0 mL
D.先在容量瓶中加入适量水,将量好的浓硫酸注入容量瓶,加水定容
10.实验室需配制240 mL0.1 mol/L的Na2CO3溶液,填空并回答下列问题:
(1)配制240 mL0.1 mol/L的Na2CO3溶液。
用天平实际应称Na2CO3质量/g
应选用容量瓶的规格/mL
___________
___________
(2)配制时,其正确的操作顺序是(填字母,每个字母只能用一次)___________。
A.用30 mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.将准确称量的Na2CO3固体倒入烧杯中,再加适量水溶解
C.将已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,上下颠倒,摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线下1~2 cm处
(3)若出现如下情况,对所配溶液浓度将有何影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”):
容量瓶中有少量蒸馏水:___________;
定容时俯视刻度线:___________。
(4)若实验过程中出现如下情况,应如何处理?
加蒸馏水时不慎超过了刻度线:___________。
11.硫酸高铈[Ce(SO4)2]可用作氧化还原反应的滴定剂。实验室要配制220 mL 0.1 mol·L-1Ce(SO4)2溶液。回答下列问题:
(1)应该用托盘天平称取Ce(SO4)2·4H2O晶体的质量为________g。
(2)配制溶液所需仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外,还必须用到的一种玻璃仪器为________,在使用该仪器前必须进行的操作是________。
(3)试判断下列操作对配制溶液物质的量浓度的影响(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
①定容时俯视刻度线________。
②转移前,容量瓶内有蒸馏水________。
③定容时水加多了用胶头滴管吸出________。
(4)取20 mL一定浓度的FeSO4溶液于锥形瓶中,当滴入30.00 mL 0.1 mol·L-1Ce(SO4)2溶液(铈被还原为Ce3+)时,FeSO4恰好完全反应,则FeSO4溶液的物质的量浓度是________mol·L-1。
12.(2024·江苏省盐城市清源高级中学高一期中)物质的量浓度是一种常用的溶液浓度表示方法,利用其进行定量分析计算比较方便。
Ⅰ.实验需要硫酸溶液480mL。根据溶液的配制情况回答下列问题:
(1)一定需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、 。
(2)若用质量分数为98%、密度为的浓硫酸来配制,需要浓硫酸 mL。(结果保留一位小数。)
(3)在下列配制过程示意图中,正确的是 (填选项字母)。
(4)下列操作会导致所配盐酸的物质的量浓度偏低的是 (填字母序号)。
A.稀释的浓硫酸转移到容量瓶中未洗涤烧杯
B.定容时俯视液面
C.摇匀后发现液面低于刻度线,于是加水至刻度线
D.配制前容量瓶中有少量水
E.定容时,仰视容量瓶刻度线以控制加水量
Ⅱ.由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合液中,部分离子浓度大小如图所示。请回答下列问题:
(5)该混合液中Ca2+的物质的量为 mol·L-1,将该混合液加水稀释至原体积的4倍,稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为 mol·L-1。
13.实验室需要配置230mL 1mol·L-1的NaOH溶液,其实验步骤为
①计算所需氢氧化钠固体的质量;
②称量氢氧化钠固体;
③将烧杯中的溶液注入容量瓶,并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁2~3次,洗涤液也注入容量瓶中,轻轻的振荡;
④用适量的蒸馏水溶解称量好的氢氧化钠固体,冷却至室温;
⑤盖好瓶塞,摇匀;
⑥继续向容量瓶中加蒸馏水至刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低点与刻度线相切
根据上述信息回答问题:
(1)本实验操作步骤的正确顺序为___________
(2)实验中需要用到容量瓶的规格为___________
A.280mL B.200mL C.250mL D.230mL
(3)本实验中需要称量的氢氧化钠固体的质量为___________g
(4)如果实验遇到下列情况,对该氢氧化钠的物质的量浓度有何影响(填“偏高”、“偏低”或者“不变”)
①定容时俯视观察液面___________
②容量瓶中含有少量蒸馏水___________
(5)若用18.4 mol/L的浓H2SO4来配制500mL0.2 mol/L的稀H2SO4,需浓H2SO4的体积为___________,量取浓硫酸时应选用___________(填序号)
(选填①10mL、②50mL、③100mL三种规格)的量筒。
1.(2024·江苏卷,3,3分)实验室进行铁钉镀锌实验。下列相关原理、装置及操作不正确的是( )
A
B
C
D
配制NaOH溶液
铁钉除油污
铁钉除锈
铁钉镀锌
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考点07 物质的量浓度
目 录
1
1.高考真题考点分布 1
2.命题规律及备考策略 1
考法01 溶液的浓度
考法02 一定物质的量浓度溶液的配制
1.高考真题考点分布
考点内容
考题统计
物质的量浓度及其相关计算
没有单独涉及
配制一定物质的量浓度的溶液
2024·江苏卷,3,3分;
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
有关物质的量浓度的考查主要体现在化学计算、一定物质的量浓度溶液的配制、基本操作、误差分析等。从近三年高考试题来看,江苏卷均没单独涉及,在选择题、实验题、计算题等有一定的体现,。
【备考策略】
了解溶液物质的量浓度的表示方法,理解溶解度、质量分数等概念,并能进行有关计算;掌握一定物质的量浓度溶液的配制方法并能进行误差分析。
【命题预测】
预测2025年重点考查一定物质的量浓度溶液的配制和误差分析将融合于化学实验基本操作。特别是以生活、生产中的真实情境考查计有关物质的量浓度的计算。
考法01 溶液的浓度
1.物质的量浓度
(1)概念:表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量。
(2)表达式:cB=。
(3)单位:mol·L-1(或 mol/L)。
(4)注意事项:①cB=中的V是溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质和溶剂的体积之和;②从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,其浓度相同,所含溶质的物质的量不同。
2.溶质的质量分数
【方法技巧】
物质的量浓度和溶质质量分数的比较
物质的量浓度c
溶质质量分数w
概念
以单位体积溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量
以溶质的质量与溶液的质量比值来表示溶液的组成的物理量
溶质的单位
mol
g
溶液的单位
L
g
表达式
c=
w=×100%
两者关系
w=(M:摩尔质量;单位:g·mol-1;ρ:密度,单位:g·cm-3)
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)含NA个Na+的Na2O溶解于1 L水中,Na+的物质的量浓度为1 mol·L-1( )
(2)常温下,1 L 0.1 mol·L-1的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2NA( )
(3)将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25%( )
(4)将40 g SO3溶于60 g水中所得溶质的质量分数为49%( )
(5)0.5 mol·L-1的稀H2SO4溶液中c(H+)为1.0 mol·L-1( )
(6)欲配制1.00 L 1.00 mol·L-1的NaCl溶液,可将58.5 g NaCl溶于1.00 L水中( )
(7)已知25%氨水的密度0.91g/cm3,5%氨水的密度为0.98g/cm3,若将上述两溶液等体积混合,所得氨水溶液的质量分数大于15%( )
(8)已知质量分数为98%的硫酸溶液的物质的量的浓度为18.4mol/L,则质量分数为49%的硫酸溶液的物质的量浓度小于9.2mol/L( )
(9)把100mL3mol·L-1的H2SO4溶液与100mLH2O混合后,硫酸的物质的量浓度变为1.5mol·L-1( )
(10)在100g物质的量浓度为18mol/L、密度为1.84g/mL的浓硫酸中加入一定量水稀释成9mol/L的硫酸溶液,则加入的水的体积小于100mL( )
【答案】(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)√ (9)× (10)√
考向01 物质的量浓度概念的理解
【例1】(2024·江苏省常州市溧阳中学高一调研测试)下列溶液中Cl-浓度与150 mL 0.3 mol·L-1 AlCl3溶液中Cl-的物质的量浓度相等的是( )
A.750 mL 0.06 mol·L-1 NH4Cl溶液 B.50 mL 0.9 mol·L-1的NaCl溶液
C.175 mL 0.45 mol·L-1的FeCl3溶液 D.150 mL 0.3 mol·L-1的KCl溶液
【答案】B
【解析】150 mL 0.3 mol·L-1 AlCl3溶液中Cl-的物质的量浓度为0.3 mol·L-1 ×3=0.9 mol·L-1。A项,750 mL 0.06 mol·L-1 NH4Cl溶液Cl-的物质的量浓度为0.06mol·L-1;B项,50 mL 0.9 mol·L-1的NaCl溶液Cl-的物质的量浓度为0.9mol·L-1;C项,175 mL 0.45 mol·L-1的FeCl3溶液中Cl-的物质的量浓度为0.45 mol·L-1 ×3=1.35 mol·L-1;D项,150 mL 0.3 mol·L-1的KCl溶液中Cl-的物质的量浓度为0.3mol·L-1;故选B。
【例2】下列有关浓度的说法正确的是( )
A.10 ℃时,100 mL 0.35 mol·L-1的KCl饱和溶液蒸发掉5 g水,冷却到10 ℃时,其体积小于100 mL,它的物质的量浓度大于0.35 mol·L-1
B.将标准状况下22.4 L HCl溶于1 L水中可得1 mol·L-1盐酸
C.将78 g Na2O2溶于水,配成1 L溶液可得到浓度为1 mol·L-1的溶液
D.将25.0 g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水后配成100 mL溶液,所得溶液浓度为1 mol·L-1
【答案】D
【解析】A项,KCl饱和溶液蒸发掉5 g水,冷却到原温度,会有晶体析出,物质的量浓度不变,错误;B项,所得溶液体积不是1 L,无法准确求算其物质的量浓度,错误;C项,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,78 g Na2O2的物质的量是1 mol,会生成2 mol氢氧化钠,配成1 L溶液可得到浓度为2 mol·L-1的溶液,错误。
【名师点睛】
1.正确判断溶液的溶质并计算其物质的量
(1)与水发生反应生成新的物质,如Na、Na2O、Na2O2NaOH;SO3H2SO4;NO2HNO3。
(2)特殊物质:如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时仍以NH3作为溶质。
(3)含结晶水的物质:CuSO4·5H2O―→CuSO4;Na2CO3·10H2O―→Na2CO3。
2.准确计算溶液的体积
不能用水的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水,一般根据溶液的密度进行计算:V=×10-3 L。
考向02 有关气体溶于水的浓度计算
【例3】36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1),所得溶液的密度为ρ g·mL-1,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,NA表示阿伏加德罗常数,则下列叙述中正确的是( )
A.所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.所得溶液中含有NA个HCl分子
C.36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 L
D.所得溶液的质量分数:w=
【答案】D
【解析】1 L水溶解了溶质后体积不再是1 L,A项错误;HCl溶于水完全电离为H+和Cl-,不存在HCl分子,B项错误;36.5 g HCl气体所处的温度和压强未知,无法计算其体积,C项错误;根据c=变形可得w==,D项正确。
【例4】在T ℃时,将a g NH3完全溶于水,得到V mL溶液,假设该溶液的密度为ρ g·cm-3,溶质的质量分数为w,其中含NH的物质的量为b mol。下列叙述中正确的是 ( )
A.溶质的质量分数为w=×100%
B.溶质的物质的量浓度c= mol·L-1
C.溶液中c(OH-)= mol·L-1
D.上述溶液中再加入V mL水后,所得溶液溶质的质量分数大于0.5w
【答案】B
【解析】根据题中给出的已知量及各选项的要求,利用待求量的最基本计算关系代入求解即可。A不正确,w应为×100%;根据公式c=进行计算知B正确;由溶液中的电荷守恒可知c(OH-)= mol·L-1+c(H+),C错误;因为氨水的密度小于水的密度,故上述溶液再加V mL水后,所得溶液溶质的质量分数小于0.5w,故D不正确。
【思维建模】
计算气体溶于水后物质的量浓度的一般思路
考向03 溶液物质的量浓度综合计算
【例5】(2024·江苏省徐州市二模)将m g铜粉和锌粉的混合物分成两等份,将其中一份加入200 mL的稀硝酸中并加热,固体和硝酸恰好完全反应,并产生标准状况下的NO气体2.24 L;将另一份在空气中充分加热,得到n g固体,将所得固体溶于上述稀硝酸,消耗硝酸的体积为V mL。下列说法不正确的是( )
A.V=150
B.硝酸的浓度为2 mol·L-1
C.m g铜粉和锌粉混合物的物质的量之和为0.15 mol
D.n=0.5m+2.4
【答案】C
【解析】其中一份与200 mL的稀硝酸恰好完全反应,溶液中溶质为Cu(NO3)2和Zn(NO3)2,NO的物质的量为=0.1 mol,转移电子为0.3 mol。铜和锌被氧化后都表现+2价,根据电子转移守恒可知n(Cu)+n(Zn)==0.15 mol,故反应后溶液中NO的物质的量为0.3 mol,由N原子守恒可知200 mL溶液中HNO3的物质的量为0.1 mol+0.3 mol=0.4 mol,故HNO3的物质的量浓度为=2 mol·L-1,铜和锌在空气中充分加热会生成相应的氧化物,和硝酸反应后生成Cu(NO3)2、Zn(NO3)2,消耗HNO3的物质的量为0.3 mol,故消耗硝酸的体积为=0.15 L,即150 mL,故A、B正确;每一份金属混合物中n(Cu)+n(Zn)=0.15 mol,则m g铜粉和锌粉混合物的物质的量之和为0.3 mol,故C不正确;每一份金属混合物总质量为0.5m g,得到n g固体为CuO、ZnO的混合物,n(O)=n(Cu)+n(Zn)=0.15 mol,则n g=0.5m g+0.15 mol×16 g·mol-1=(0.5m+2.4) g,故D正确。
【例6】现有硫酸钠溶液V mL,其密度是ρ g·mL-1,其中钠离子的质量分数是a%,则有关该溶液的说法不正确的是( )
A.溶质的质量分数是%
B.溶液的物质的量浓度是 mol·L-1
C.溶质和溶剂的物质的量之比是9a∶(1 000-142a)
D.硫酸根离子的质量分数是%
【答案】C
【解析】现有硫酸钠溶液V mL,其密度是ρ g·mL-1,溶液质量是ρV g,其中钠离子的质量分数是a%,则钠离子的质量是ρVa% g,物质的量是 mol,所以硫酸钠的物质的量是 mol,质量是 mol×142 g·mol-1= g,则:溶质的质量分数是=,A正确;溶液的物质的量浓度是= mol·L-1,B正确;溶质和溶剂的物质的量之比是 mol∶,C错误;硫酸根离子的质量分数是=,D正确。
【思维建模】
1.同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算
(1)混合后溶液体积保持不变时,c1V1+c2V2=c混×(V1+V2)。
(2)混合后溶液体积发生改变时,c1V1+c2V2=c混V混,其中V混=。
2.溶质相同、质量分数不同的两溶液混合定律
同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。
(1)等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm-3还是ρ<1 g·cm-3),则混合后溶液中溶质的质量分数w=(a%+b%)。
以上规律概括为“计算推理有技巧,有大必有小,均值均在中间找,谁多向谁靠”。
(2)等体积混合
①当溶液密度大于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液),等体积混合后,质量分数w>(a%+b%)。
②当溶液密度小于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越小(如酒精、氨水溶液),等体积混合后,质量分数w<(a%+b%)。
【对点01】某试剂瓶上贴有标签:“100 mL 1.0 mol·L-1MgCl2溶液”。下列对该试剂理解正确的是( )
A.该溶液中含有的微粒主要有MgCl2、Mg2+、Cl-、H2O
B.若取50 mL溶液,其中的c(Cl-)=1.0 mol·L-1
C.取该溶液5.0 mL恰好与100 mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液完全反应
D.该溶液与100 mL 1.0 mol·L-1NaCl溶液中的c(Cl-)相等
【答案】C
【解析】MgCl2是强电解质,在水溶液中完全电离,水是弱电解质,在水溶液中部分电离,所以溶液中存在的微粒有Mg2+、Cl-、H2O、H+、OH-,A项错误;该溶液的浓度为1.0 mol·L-1,根据Cl原子守恒可得c(Cl-)=2c(MgCl2)=2×1.0 mol·L-1=2.0 mol·L-1,浓度与溶液的体积无关,B项错误;n(Cl-)=2.0 mol·L-1×0.005 L=0.01 mol,n(Ag+)=0.1 mol·L-1×0.1 L=0.01 mol,二者以1∶1的比例进行反应,所以n(Cl-)=n(Ag+)时,二者恰好完全反应,C项正确;1.0 mol·L-1 NaCl溶液中的c(Cl-)=c(NaCl)=1.0 mol·L-1,D项错误。
【对点02】下列溶液中,Cl-的物质的量浓度最大的是( )
A.300 mL0.1 mol/L NaCl溶液 B.10 mL0.2 mol/LAlCl3溶液
C.标况下4.48LHCl气体配成的1 L溶液 D.100 mL0.1 mol/LFeCl3溶液
【答案】B
【解析】A项,NaCl溶液中c(Cl-)=c(NaCl)=0.1mol·L-1;B项,根据A选项分析,AlCl3溶液中c(Cl-)=3×0.2mol·L-1=0.6mol·L-1;C项,HCl溶于水得到盐酸,HCl全部在水中电离,c(Cl-)=0.2mol·L-1;D项,FeCl3溶液中c(Cl-)=3×0.1mol·L-1=0.3mol·L-1;综上所述,c(Cl-)最大的是选项B;故选B。
【对点03】(2024·江苏省苏州市高一期中)现有下列四种溶液:
①溶液 ②溶液
③溶液 ④溶液
下列说体正确的是( )
A.溶液的导电能力:①=②
B.的物质的量浓度:④>②>③
C.标准状况下,将溶于水中可得①
D.②④中分别加入足量的铁粉,消耗的的质量比为
【答案】D
【解析】A项,离子浓度越大,溶液的导电能力就越强,溶液的导电能力为:①<②,故A错误;B项,②溶液中Cl-的物质的量浓度为4.0mol•L-1,③溶溶液Cl-的物质的量浓度为2.0mol•L-1×2=4.0mol•L-1,④溶液Cl-的物质的量浓度为1.0mol•L-1×2=2.0mol•L-1,Cl-的物质的量浓度:②=③>④,故B错误;C项,标准状况下,将22.4L氯化氢溶于400mL水中,所得溶液的体积不是400mL,浓度也不是2.5mol•L-1,故C错误;D项,250mL4.0mol•L-1盐酸中含HCl的物质的量为1mol,消耗铁的物质的量为0.5mol;600mL1.0mol•L-1氯化铜溶液中含氯化铜的物质的量为0.6mol,消耗铁的物质的量为0.6mol;消耗的Fe的质量比为5:6,故D正确。故选D。
【对点04】将溶质的质量分数为a%的NaOH溶液蒸发掉m g水后,变成溶质质量分数为2a%的NaOH不饱和溶液V mL,所得溶液的物质的量浓度是( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
【答案】B
【解析】设蒸发后溶液的质量为x,则原溶液的质量为(x+m g),依据蒸发前后溶质的质量不变可得出:(x+m g)×a%=x·2a%,解得x=m g;所得溶液的物质的量浓度是= mol·L-1。
【对点05】体积为VmL,密度为的ρg/cm3含有相对分子质量为M的某种物质的溶液,其中溶质为mg,其物质的量浓度为cmol/L,溶质的质量分数为w%,则下列表示正确的是( )
A. B. C.c= D.
【答案】A
【解析】A项,,A项正确;B项,,B项错误;C项,,C项错误;D项,,则,D项错误;故选A。
【对点06】标准状况下,V L NH3溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1),所得溶液密度为ρ g·mL-1,溶质质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,则下列关系中不正确的是( )
A.w= B.w=
C.c= D.ρ=
【答案】D
【解析】A项,根据c=得到w=,即w=,正确;B项,根据w===,正确;C项,c=== mol·L-1,正确;D项,根据A、C选项可得到ρ==或ρ=,错误。
【对点07】现有硫酸钠溶液V mL,其密度是ρ g·mL-1,其中钠离子的质量分数是a%,则有关该溶液的说法不正确的是( )
A.溶质的质量分数是%
B.溶液的物质的量浓度是 mol·L-1
C.溶质和溶剂的物质的量之比是9a∶(1 000-142a)
D.硫酸根离子的质量分数是%
【答案】C
【解析】现有硫酸钠溶液V mL,其密度是ρ g·mL-1,溶液质量是ρV g,其中钠离子的质量分数是a%,则钠离子的质量是ρVa% g,物质的量是 mol,所以硫酸钠的物质的量是 mol,质量是 mol×142 g·mol-1= g,则:溶质的质量分数是=,A正确;溶液的物质的量浓度是= mol·L-1,B正确;溶质和溶剂的物质的量之比是 mol∶,C错误;硫酸根离子的质量分数是=,D正确。
【对点08】某结晶水合物的化学式为R·nH2O,其相对分子质量为M,25 ℃时,将a g该晶体溶于b g H2O中恰好可形成V mL饱和溶液。下列表达式正确的是( )
A.25 ℃时R的溶解度为 g
B.饱和溶液中溶质的质量分数为%
C.饱和溶液的物质的量浓度为c= mol·L-1
D.饱和溶液的密度为 g·mL-1
【答案】A
【解析】A项,R的质量为×a g,结晶水的质量为×a g,则100 g:S=:,解得S= g,正确;B项,根据w(溶质)=×100%,可知该饱和溶液的质量分数为×100%=%,错误;C项,n(R)=n(R·nH2O)= mol,该饱和溶液的物质的量浓度为= mol·L-1,错误;D项,溶液总质量为(a+b)g,根据ρ=可知,溶液的密度为= g·mL-1,错误。
考法02 一定物质的量浓度溶液的配制
1.容量瓶的构造及使用
(1)容量瓶上标有温度、规格和刻度线。常用规格有100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等。
(2)
容量瓶在使用前要检查是否漏水,其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。
2.配制过程
(1)主要仪器
①固体配制溶液 (配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液):托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管、试剂瓶。
②浓溶液配制稀溶液(18.4 mol·L-1 浓H2SO4配制1 mol·L-1稀H2SO4 100 mL):量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、试剂瓶。
(2)配制过程示意图
【名师提醒】
1.选用容量瓶的原则——“大而近”,如需90 mL溶液,则选用100 mL容量瓶。
2.选用容量瓶时,应指明其规格。
3.往容量瓶中转移液体时,用玻璃棒引流,玻璃棒末端应在容量瓶刻度线以下。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)容量瓶在使用前要检查是否漏水( )
(2)用固体NaCl配制0.5 mol·L-1的溶液,所用的仪器只有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶( )
(3)向容量瓶转移液体时,导流用玻璃棒可以接触容量瓶内壁( )
(4)用量筒量取20 mL 0.500 0 mol·L-1 H2SO4溶液于烧杯中,加水80 mL,配制成0.100 0 mol·L-1 H2SO4溶液( )
(5)配制480 mL一定物质的量浓度溶液时,要选用500 mL的容量瓶( )
(6)使用托盘天平称量药品,都不能直接放在托盘中,均应放在两张相同的纸片上( )
(7)为了配制方便,可将固体或浓溶液直接在容量瓶(或量筒)中进行溶解(或稀释)( )
(8)将10.6 g Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液,物质的量浓度为0.1 mol·L-1( )
(9)因为Ca(OH)2能制成澄清石灰水,所以可配制2.0 mol·L-1的Ca(OH)2溶液( )
(10)用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏小( )
【答案】(1)√ (2) √ (3)× (4)× (5) √ (6)× (7) × (8)× (9)× (10)×
考向01 仪器的使用及配制步骤
【例1】(2024·江苏省无锡一中高一期中)下列有关实验的叙述中,正确的是( )
A.容量瓶用蒸馏水洗净后,可不经干燥直接用于配制溶液
B.将10 mL浓硫酸沿着瓶口缓慢倒入容量瓶稀释以配制稀硫酸溶液
C.用滴管滴加液体时,为防止液滴飞溅,滴管紧贴试管内壁
D.配制1L 0.1mol/L的NaCl溶液时可用托盘天平称量5.85 g NaCl固体
【答案】A
【解析】A项,容量瓶未干燥不会影响溶质的物质的量和溶液的体积,对所配溶液的浓度无影响,所以容量瓶用蒸馏水洗净后,可不经干燥直接用于配制溶液,故A正确;B项,容量瓶是精量器,不能用于稀释浓硫酸,故B错误;C项,用滴管滴加液体时,滴管应在试管的正上方,不能插入试管内,故C错误;D项,托盘天平只能精确到0.1g,则配制1L0.1mol/L氯化钠溶液时,应用托盘天平称量5.9g氯化钠固体,故D错误;故选A。
【例2】(2024·江苏省南通中学高一期中)某种胃药的有效成分为碳酸钙,测定其中碳酸钙含量的操作如下(设该药片中的其他成分不与盐酸或者氢氧化钠反应);
①配制0.10mol/L稀盐酸和0.10mol/L NaOH溶液;
②向一粒研碎后的药片(0.10g)中加入20.00mL蒸馏水;
③用0.10mol/L NaOH溶液中和过量的稀盐酸,记录所消耗NaOH溶液的体积;
④加入25.00mL0.10mol/L稀盐酸。
请回答下列问题。
(1)正确的操作顺序是(填序号) 。
(2)药片需先研碎的目的是 。
(3)为减少误差,该测定实验共进行了4次。实验室现有50mL、100mL、250mL、500mL四种规格的容量瓶,则配制盐酸应选用的容量瓶的规格为 ,理由是 。
(4)某同学4次测定所消耗的溶液的体积如下:
测定次数
第1次
第2次
第3次
第4次
V[NaOH溶液]mL
13.00
12.90
14.60
13.10
根据该同学的实验数据,计算该胃药中碳酸钙的质量分数为 。(写出必要的计算过程)。
【答案】(1)①②④③或②①④③
(2)增大接触面积,加快反应速率,确保碳酸钙完全反应
(3) 250mL 四次实验理论上共消耗盐酸100mL,考虑实验时的损耗,需要选用250mL容量瓶
(4)60%
【解析】测定胃药中碳酸钙含量时,先加水将胃药表面的淀粉类物质溶解,或先将药片研碎,再加入过量的盐酸,待没有气泡逸出后,最后滴加NaOH中和过量的盐酸。(1)可得出正确的操作顺序是①②④③或②①④③。(2)药片先研碎,可增大胃药与盐酸的接触面积,既能加快反应速率,又能保证反应的充分进行,则目的是:增大接触面积,加快反应速率,确保碳酸钙完全反应。(3)为减少误差,该测定实验共进行了4次,每次取用盐酸25.00mL,则四次共需盐酸100mL,同时还需考虑实验仪器的润洗等损耗,则配制盐酸应选用的容量瓶的规格为250mL,理由是:四次实验理论上共消耗盐酸100mL,考虑实验时的损耗,需要选用250mL容量瓶。(4)从表中数据可以看出,第3次实验误差过大,应舍去,则三次实验所耗NaOH的体积平均为=13.00mL,则CaCO3消耗HCl的物质的量为:0.025L×0.10mol/L-0.013L×0.10mol/L=1.2×10-3mol,该胃药中碳酸钙的质量分数为=60%。
【名师点睛】
一定浓度溶液配制“三提醒”
1.配制步骤
计算→称量→溶解(恢复室温) →转移→洗涤→定容→摇匀→装瓶→贴签
2.配制过程中所需要的主要仪器:量筒、天平、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。
3.配制过程中的“四个数据”
数据
要求或解释
药吕的质量
实验室中一般用托盘天平称量药品,而托盘天平只能精确到0.1 g,所以记录数据时只能保留小数点后一位数字。如所需NaCl的质量为14.6 g,不能写为14.60 g
容量瓶的规格
(1)选择容量瓶的规格时应该与所配溶液体积相等或稍大,如需配制480 mL某溶液,则应该选择500 mL容量瓶; (2)回答补充仪器的问题时应该注明容量瓶的规格,如回答“500 mL容量瓶”时,不能只回答“容量瓶”
洗涤烧杯和玻璃棒2~3次
移液时洗涤烧杯和玻璃棒2~3次是为了确保溶质全部转入容量瓶中,否则会导致溶液浓度偏低
液面距容量瓶刻度线1~2 cm
定容时,当液面距容量瓶刻度线1~2 cm时,应该改用胶头滴管滴加,否则容易导致液体体积超过刻度线,使溶液浓度偏低
考向2 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
【例3】下列配制的溶液浓度偏高的是( )
A.配制盐酸用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线
B.配制盐酸定容时,仰视容量瓶刻度线
C.称量10.6gNa2CO3配制1.000mol·L-1Na2CO3溶液100mL时,砝码错放左盘
D.配制H2SO4溶液,用浓H2SO4稀释后未经冷却即注入容量瓶并定容
【答案】D
【解析】A项,配制盐酸用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线会导致浓盐酸的体积偏小,故A错误;B项,配制盐酸定容时,仰视容量瓶刻度线会使溶液的体积偏大,所配溶液的浓度偏小,故B错误;C项,若称量10.6g碳酸钠时砝码错放左盘会使碳酸钠的质量偏小,所配溶液的浓度偏小,故C错误;D项,若浓硫酸稀释后未经冷却即注入容量瓶并定容会使溶液的体积偏小,所配溶液的浓度偏大,故D正确;故选D。
【例4】某消毒小组人员用18.4mol•L-1的浓硫酸配制500mL0.1mol•L-1的稀硫酸用于84消毒液消毒能力的实验探究,在配制过程中,下列操作中能使所配溶液的浓度偏低的有__________________(填代号)。
①用量筒量取98%的硫酸时俯视
②未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
③转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
④转移过程中,有少量液体溅出
⑤定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出
【答案】①④⑤
【解析】对于实验:用18.4mol•L-1的浓硫酸配制500mL0.1mol•L-1的稀硫酸在配制过程中的操作:①用量筒量取98%的硫酸时俯视,导致量取浓硫酸体积偏小,溶质物质的量偏小,溶液浓度偏低,故选;②未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中,冷却后溶液体积偏小,溶液浓度偏高,故不选;③转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水,对溶质物质的量和溶液体积都不产生影响,溶液浓度无影响,故不选;④转移过程中,有少量液体溅出,导致溶质物质的量偏小,溶液浓度偏低,故选;⑤定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低,故选①④⑤。
【名师点睛】
误差判断分析技巧
(1)误差分析的思维流程
(2)视线引起误差的分析方法
①仰视容量瓶刻度线[图(a)],导致溶液体积偏大,结果偏低。
②俯视容量瓶刻度线[图(b)],导致溶液体积偏小,结果偏高。
【对点01】 配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验,下列有关说法正确的是( )
A.容量瓶用蒸馏水洗净后,可不经干燥直接用于配制溶液
B.配制一定物质的量浓度的稀盐酸时,用量筒量取9.82mL浓盐酸
C.配制1L0.1mol·L—1的NaCl溶液时,用托盘天平称量5.85gNaCl固体
D.定容时,为防止液滴飞溅,胶头滴管紧贴容量瓶内壁
【答案】A
【解析】A项,容量瓶用蒸馏水洗净后,不需要干燥,因定容时还需要加水,A正确;B项,量筒的感量为0.1mL,可量取9.8mL浓盐酸,无法量取9.82mL浓盐酸,B错误;C项,托盘天平的感量为0.1g,可称量5.8g固体,无法称量5.85gNaCl固体,C错误;D项,定容时,胶头滴管要悬空正放,不能紧贴容量瓶内壁,D错误;故选A。
【对点02】下列实验操作或仪器的选择正确的是( )。
A.配制240 mL 0.1 mol·L-1FeSO4溶液,需要选择240 mL容量瓶
B.配制1 mol·L-1H2SO4溶液,为了节省时间,可将浓硫酸直接加入容量瓶中
C.配制1 mol·L-1AlCl3溶液,将氯化铝晶体溶于适量浓盐酸中,加水稀释
D.移液时,玻璃棒下端紧靠容量瓶刻度线以上的位置
【答案】C
【解析】A项,实验室没有规格为240 mL的容量瓶,应选择250 mL的容量瓶,错误;B项,不能在容量瓶中直接稀释浓硫酸,错误;C项,氯化铝易水解,将AlCl3晶体溶于浓盐酸中可抑制AlCl3的水解,正确;D项,移液时,玻璃棒下端应紧靠容量瓶刻度线以下的位置,错误。
【对点03】 用固体NaOH配制250 mL 0.2 mol·L-1的NaOH溶液,下列操作会导致溶液浓度偏高的是( )
A.定容时仰视刻度线
B.将NaOH固体在烧杯中溶解后迅速小心转移至 250 mL 容量瓶中
C.定容时不小心加水超过了刻度线,此时迅速用胶头滴管吸出一些
D.摇匀后发现凹液面最低点低于刻度线,再补加蒸馏水到凹液面最低点与刻度线相平
【答案】B
【解析】A项,定容时仰视刻度线,加入的水过量,V偏大,结合c=,浓度偏低;B项,将NaOH固体在烧杯中溶解后迅速小心转移至250 mL容量瓶中,V偏小,结合c=,导致溶液浓度偏高,应冷却后转移;C项,定容时不小心加水超过了刻度线,此时迅速用胶头滴管吸出一些,n偏小,结合c=,导致溶液浓度偏低,应重新配制;D项,摇匀后发现凹液面最低点低于刻度线,再补加蒸馏水到凹液面最低点与刻度线相平,V偏大,结合c=,导致溶液浓度偏低。
【对点04】(2024·江苏省苏州市高一月考)实验室配制溶液,步骤如下:
①计算配制所需固体的质量并称量。
②将配置好的溶液倒入试剂瓶中,贴好标签。
③继续向容量瓶中加蒸馏水,直到液面距刻度以下时,改用胶头滴管滴加蒸馏水,至液面与刻度线相切。盖好容量瓶瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
④将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入容量瓶,用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液也都注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
⑤把称量的固体放入烧杯中,再向烧杯中加入蒸馏水并用玻璃棒搅拌,使固体完全溶解。
请回答下列问题:
(1)步骤①称量的固体质量为 g,本实验用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和 ,上述操作步骤正确顺序为 (填序号)。
(2)下列操作对配置溶液浓度的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
①定容时俯视刻度线
②向容量瓶中转移溶液时有溶液流到容量瓶外面
③未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
(3)取测定未知浓度盐酸的浓度,四次测定所消耗溶液的体积(下表),计算出盐酸的浓度为 。
测定次数
第1次
第2次
第3次
第4次
25.10
25.00
24.90
27.00
【答案】(1) 4.0 100mL容量瓶 ①⑤④③②
(2) 偏高 偏低 偏低
(3)1.25
【解析】(1)配制100mL1mol/L的NaOH,NaOH的物质的量为0.1mol,需要NaOH 4.0g。本实验用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和100mL容量瓶。配制100mL1mol/L的NaOH溶液,先计算并称量需要NaOH的质量,然后将称量的NaOH固体溶于烧杯中,将烧杯中的溶液转移到容量瓶中,用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒,洗涤液也转入容量瓶中,继续向容量瓶中加蒸馏水直到离刻度线1-2cm,然后改用胶头滴管滴加直至液面与刻度线相切,盖上瓶塞摇匀,最后将配置好的溶液倒入试剂瓶,贴好标签,故正确的顺序为①⑤④③②;(2)①定容时俯视刻度线,导致所加蒸馏水的量偏少,NaOH溶液浓度偏高。②移液时有溶液流到容量瓶外面,导致部分溶质损失,NaOH溶液浓度偏低。③未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒,导致部分溶质损失,NaOH溶液浓度偏低;(3)第4次数据与前三次数据的偏差较大舍去,根据前三次数据得到消耗NaOH的体积为25.00mL,NaOH与HCl反应的化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O,消耗的NaOH物质的量为25.00mL×1mol/L=0.025mol,则盐酸的浓度为0.025mol÷20mL=1.25mol/L。
【名师提醒】
1.做需要补充仪器的实验题时,要学会“有序思考”——按照实验的先后顺序、步骤,思考每一步所需仪器,然后与已知仪器对比,就一定不会漏写某种仪器。
2.容量瓶的规格,常见的有100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL。
3.所用定量仪器量筒、托盘天平的精确度。
题型一 物质的量浓度及其相关计算
1.(2024··江苏省无锡市高一期中)下列溶液与20 mL 2 mol/LNaNO3溶液中NO3-物质的量浓度相等的是( )
A.10 mL 2 mol/L Mg(NO3)2溶液 B.5 mL 0.4 mol/L Al(NO3)3溶液
C.10 mL2 mol/L AgNO3溶液 D.10 mL 0.5 mol/L Cu(NO3)2溶液
【答案】C
【解析】20 mL 2 mol/LNaNO3溶液中NO3- 物质的量浓度c=2 mol/L×1=2 mol/L。A项,10 mL 2 mol/L Mg(NO3)2溶液中NO3-物质的量浓度c=2 mol/L×2=4 mol/L,A不符合题意;B项,5 mL 0.4 mol/L Al(NO3)3溶液中NO3-物质的量浓度c=0.4 mol/L×3=1.2 mol/L,B不符合题意;C项,10 mL2 mol/L AgNO3溶液中NO3-物质的量浓度c=2 mol/L×1=2 mol/L,C符合题意;D项,10 mL 0.5 mol/L Cu(NO3)2溶液中NO3-物质的量浓度c=0.5 mol/L×1=1 mol/L,D不符合题意;故选C。
2.(2024·江苏省苏州市高二期末)20g密度为pg•cm-3的硝酸钙液中含有1gCa2+离子,则该溶液中NO3-的物质的量浓度为( )
A.mol•l-1 B.mol•L-1
C.2.5pmol•L-1 D.1.25mol•L-1
【答案】C
【解析】1g Ca2+离子的物质的量为:n(Ca2+)mol,硝酸根离子的物质的量为:n(NO3-)=2n(Ca2+)mol×2mol,20g密度为pg•cm-3的硝酸钙液体积为:VmLL,则该溶液中硝酸根离子的物质的量浓度为:c(NO3-)2.5pmol/L,故选C。
3.向溶质质量分数为2a%,体积为10 mL,物质的量浓度为c1 mol·L-1的稀H2SO4中加入V mL的水,使之溶质质量分数变为a%,此时物质的量浓度为c2 mol·L-1,则下列关系正确的是( )
A.V>10 2c2=c1 B.V<10 2c2>c1 C.V>10 2c2<c1 D.V>10 2c2>c1
【答案】C
【解析】因为水的密度小于稀H2SO4的密度,要使10 mL稀H2SO4中溶质的质量分数由2a%变为a%,则所加水的体积大于10 mL;由c=可知,当稀H2SO4中溶质的质量分数变为原来的时,其密度也变小,故其物质的量浓度小于原来的,故选C。
4.V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3+m g,取 mL该溶液用水稀释至4V mL,则SO的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1 C. mol·L-1 D. mol·L-1
【答案】A
【解析】 mL溶液中Al3+的物质的量为= mol,稀释后溶液中Al3+的物质的量浓度为c(Al3+)== mol·L-1,c(SO)=c(Al3+)=× mol·L-1= mol·L-1,故D错。
5.(2024·江苏省南通市海门中学高一期中)过氧乙酸消毒液是一种常见的消毒剂。下图为实验室中过氧乙酸消毒液试剂瓶标签上的有关数据,下列说法不正确的是( )
过氧乙酸消毒液
【化学式】C2H4O3
【规格】200 mL
【质量分数】15.2%
【密度】
A.个过氧乙酸分子中所含碳原子的物质的量为1 mol
B.过氧乙酸中C、H、O三种元素的质量之比为6∶1∶12
C.过氧乙酸消毒液的物质的量的浓度为
D.该消毒液中过氧乙酸的物质的量为11.4 mol
【答案】D
【解析】A项,由分子式可知,3.01×1023个过氧乙酸分子中个过氧乙酸分子中含有碳原子的物质的量为×2=1mol,故A正确;B项,由分子式可知,过氧乙酸分子中碳、氢、氧三种元素的质量之比为12×2:1×4:16×3=6:1:12,故B正确;C项,由c=可知,过氧乙酸溶液的浓度为mol/L=2.28mol/L,故C正确;D项,由c=可知,过氧乙酸溶液的浓度为mol/L=2.28mol/L,则200mL溶液中过氧乙酸的物质的量为2.28mol/L×0.2L=0.456mol,故D错误;故选D。
6.某温度下,将溶质质量分数为a%的KOH溶液蒸发掉m g水后恢复至原温度,恰好得到质量分数为2a%的KOH饱和溶液V mL,则下列说法中正确的是( )
A.该温度下KOH的溶解度为 g
B.原溶液的质量为2m g
C.可以求算原溶液的物质的量浓度
D.保持温度不变,向原溶液中加入2a g KOH可达饱和
【答案】B
【解析】设该温度下KOH的溶解度为S g,则有×100%=2a%,解得S=,A错;蒸发过程中只减少溶剂水,由于质量分数加倍,故可求得原溶液的质量为2m g,B正确;由于原溶液的密度未知,故无法求原溶液的物质的量浓度,C错;欲加入溶质使原溶液饱和,所需溶质KOH的质量必与m有关。
题型二 配制一定物质的量浓度的溶液
7.配制100mL2.0mol•L-1NaOH溶液时,不需要用到的仪器是( )
A.烧杯 B.玻璃棒 C.容量瓶 D.集气瓶
【答案】D
【解析】配制100mL2.0mol/LNaOH溶液一般步骤为:用托盘天平称量,用药匙取药品,在烧杯中溶解,并用玻璃棒搅拌,冷却后用玻璃棒引流,移入100mL容量瓶内,洗涤并将洗涤液移入容量瓶中,加水至刻度线1-2cm,改用胶头滴管加水至刻度线,盖好瓶塞摇匀,故不需要的仪器为集气瓶。故选D。
8.配制400 mL 0.100 mol·L-1的KCl溶液,下列说法正确的是( )
A.上述实验操作步骤的正确顺序为④①②③
B.容量瓶需要用蒸馏水洗涤,干燥后才可用
C.实验中需用的仪器有:天平、250 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
D.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的KCl溶液浓度偏低
【答案】D
【解析】A项,配制400 mL 0.100 mol·L-1的KCl溶液正确的顺序是④②①③,错误;B项,容量瓶用蒸馏水洗涤后,定容时还需要加入蒸馏水,所以不必干燥,错误;C项,配制400 mL 0.100 mol·L-1的KCl溶液需用的仪器有:托盘天平、500 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等,错误;D项,定容时仰视容量瓶的刻度线,则加入的蒸馏水偏多,溶液浓度偏低,正确。
9.用质量分数为98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)配制240 mL 1.84 mol·L-1稀硫酸,下列操作正确的是( )
A.将蒸馏水缓慢注入盛有一定量浓硫酸的烧杯中,并不断搅拌至冷却
B.必需的定量仪器有50 mL量筒、250 mL容量瓶和托盘天平
C.量取浓硫酸的体积为25.0 mL
D.先在容量瓶中加入适量水,将量好的浓硫酸注入容量瓶,加水定容
【答案】C
【解析】A项,稀释浓硫酸时,应将浓硫酸缓慢注入水中并不断搅拌,A项错误;B项,该实验不需要托盘天平,B项错误;D项,根据稀释前后溶质质量不变知,配制该稀硫酸需要浓硫酸的体积为V==25.0 mL,C项正确;D项,不能在容量瓶里稀释浓硫酸,在烧杯里稀释并冷却后,再转移到容量瓶中,最后加水定容,D项错误。故选C。
10.实验室需配制240 mL0.1 mol/L的Na2CO3溶液,填空并回答下列问题:
(1)配制240 mL0.1 mol/L的Na2CO3溶液。
用天平实际应称Na2CO3质量/g
应选用容量瓶的规格/mL
___________
___________
(2)配制时,其正确的操作顺序是(填字母,每个字母只能用一次)___________。
A.用30 mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.将准确称量的Na2CO3固体倒入烧杯中,再加适量水溶解
C.将已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,上下颠倒,摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线下1~2 cm处
(3)若出现如下情况,对所配溶液浓度将有何影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”):
容量瓶中有少量蒸馏水:___________;
定容时俯视刻度线:___________。
(4)若实验过程中出现如下情况,应如何处理?
加蒸馏水时不慎超过了刻度线:___________。
【答案】(1) 2.7 250 (2)B、C、A、F、E、D
(3)无影响 偏高 (4)洗净容量瓶重新配制
【解析】(1)在实验室中没有规格是240 mL的容量瓶,选择仪器的标准是大而近,则应该选择规格是250 mL的容量瓶,配制250 mL0.1 mol/L Na2CO3溶液需称量其质量m(Na2CO3)=0.1 mol/L×0.25 L×106 g/mol≈2.7 g;(2)配制该溶液时,首先应该B.将准确称量的Na2CO3固体倒入烧杯中,再加适量水溶解;然后C.将已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中;再A.用30 mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡;F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线下1~2 cm处;E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度线相切,最后D.将容量瓶盖紧,上下颠倒,摇匀,因此配制溶液的步骤用字母顺序表示为:B、C、A、F、E、D;(3)若容量瓶中有少量蒸馏水,不影响溶质的物质的量及溶液的体积,因此对配制溶液的浓度无影响;若定容时俯视刻度线,则溶液的体积偏小,由于溶质的物质的量不变,则最终使配制溶液的浓度偏高;(4)若实验过程中加蒸馏水时不慎超过了刻度线,应该将溶液倒掉,洗净容量瓶,再重新配制溶液。
11.硫酸高铈[Ce(SO4)2]可用作氧化还原反应的滴定剂。实验室要配制220 mL 0.1 mol·L-1Ce(SO4)2溶液。回答下列问题:
(1)应该用托盘天平称取Ce(SO4)2·4H2O晶体的质量为________g。
(2)配制溶液所需仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外,还必须用到的一种玻璃仪器为________,在使用该仪器前必须进行的操作是________。
(3)试判断下列操作对配制溶液物质的量浓度的影响(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
①定容时俯视刻度线________。
②转移前,容量瓶内有蒸馏水________。
③定容时水加多了用胶头滴管吸出________。
(4)取20 mL一定浓度的FeSO4溶液于锥形瓶中,当滴入30.00 mL 0.1 mol·L-1Ce(SO4)2溶液(铈被还原为Ce3+)时,FeSO4恰好完全反应,则FeSO4溶液的物质的量浓度是________mol·L-1。
【答案】(1)10.1 (2)250 mL容量瓶 检查是否漏液 (3)①偏高 ②不变 ③偏低 (4)0.15
【解析】(1)实验室没有220 mL规格的容量瓶,应选用250 mL规格的容量瓶配制该溶液,所需Ce(SO4)2·4H2O的质量为250×10-3 L×0.1 mol·L-1×404 g·mol-1=10.1 g。(2)配制一定物质的量浓度的溶液需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶,根据所给仪器,缺少的仪器是250 mL容量瓶,使用容量瓶前,需要检漏。(3)①定容时,俯视刻度线,使溶液的体积小于容量瓶的规格,所配溶液浓度偏高;②转移前,容量瓶中有无蒸馏水,对实验结果无影响;③定容时水加多了,稀释了原来溶液,所配溶液的浓度偏低。(4)根据题意Fe2+被氧化成Fe3+,Ce的化合价降低,根据得失电子数目守恒,20×10-3 L×c(FeSO4)×1=30.00×10-3 L×0.1 mol·L-1×1,解得c(FeSO4)=0.15 mol·L-1。
12.(2024·江苏省盐城市清源高级中学高一期中)物质的量浓度是一种常用的溶液浓度表示方法,利用其进行定量分析计算比较方便。
Ⅰ.实验需要硫酸溶液480mL。根据溶液的配制情况回答下列问题:
(1)一定需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、 。
(2)若用质量分数为98%、密度为的浓硫酸来配制,需要浓硫酸 mL。(结果保留一位小数。)
(3)在下列配制过程示意图中,正确的是 (填选项字母)。
(4)下列操作会导致所配盐酸的物质的量浓度偏低的是 (填字母序号)。
A.稀释的浓硫酸转移到容量瓶中未洗涤烧杯
B.定容时俯视液面
C.摇匀后发现液面低于刻度线,于是加水至刻度线
D.配制前容量瓶中有少量水
E.定容时,仰视容量瓶刻度线以控制加水量
Ⅱ.由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合液中,部分离子浓度大小如图所示。请回答下列问题:
(5)该混合液中Ca2+的物质的量为 mol·L-1,将该混合液加水稀释至原体积的4倍,稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为 mol·L-1。
【答案】(1)胶头滴管、500mL容量瓶
(2)10.9 (3)BCE (4)AE (5) 0.5 0.125
【解析】配制一定物质的量浓度的溶液,所需的步骤有计算、称量、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签。(1)配制0.40 mol·L-1硫酸溶液480mL时,需使用500mL的容量瓶,故需用的仪器有:胶头滴管、烧杯、量筒、玻璃棒、500mL容量瓶;(2)由可知密度为18.4 g/cm3质量分数为98%的浓硫酸的物质的量浓度为mol/L=18.4 mol/L,设需要浓硫酸的体积为V mL,由稀释定律可知,稀释前后溶质的物质的量不变,则有V×10-3L×18.4 mol/L=0.5 L×0.4mol/L,解得V≈10.9mL;(3)浓硫酸稀释应将浓硫酸注入水中,A错误;转移液体使用玻璃棒引流,BC正确;定容时视线与凹液面最低处水平,D错误;摇匀操作需要导致容量瓶,E正确;故选BCE;(4)A项,稀释的浓硫酸转移到容量瓶中未洗涤烧杯,导致溶质损失,浓度偏低,故A正确;B项,定容时俯视液面,溶液体积偏小,导致溶液浓度偏大,故B错误;C项,摇匀后发现液面低于刻度线,于是加水至刻度线,水量偏大,溶液浓度偏低,故C错误;D项,配制前容量瓶中有少量水,不影响溶液的浓度大小,故D错误;E项,定容时,仰视容量瓶刻度线以控制加水量,水量偏大,溶液浓度偏低,故E正确;故选AE;(5)由题图结合电荷守恒可知,c(Na+)+2c(Mg2+)+2c(Ca2+)=c(Cl-)则,将该混合液加水稀释至体积的4倍,稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为0.5÷4=0.125 mol·L-1。
13.实验室需要配置230mL 1mol·L-1的NaOH溶液,其实验步骤为
①计算所需氢氧化钠固体的质量;
②称量氢氧化钠固体;
③将烧杯中的溶液注入容量瓶,并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁2~3次,洗涤液也注入容量瓶中,轻轻的振荡;
④用适量的蒸馏水溶解称量好的氢氧化钠固体,冷却至室温;
⑤盖好瓶塞,摇匀;
⑥继续向容量瓶中加蒸馏水至刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低点与刻度线相切
根据上述信息回答问题:
(1)本实验操作步骤的正确顺序为___________
(2)实验中需要用到容量瓶的规格为___________
A.280mL B.200mL C.250mL D.230mL
(3)本实验中需要称量的氢氧化钠固体的质量为___________g
(4)如果实验遇到下列情况,对该氢氧化钠的物质的量浓度有何影响(填“偏高”、“偏低”或者“不变”)
①定容时俯视观察液面___________
②容量瓶中含有少量蒸馏水___________
(5)若用18.4 mol/L的浓H2SO4来配制500mL0.2 mol/L的稀H2SO4,需浓H2SO4的体积为___________,量取浓硫酸时应选用___________(填序号)
(选填①10mL、②50mL、③100mL三种规格)的量筒。
【答案】(1)①②④③⑥⑤ (2)C (3) 10.0
(4) 偏高 不变 (5)5.4ml ①
【解析】(1) 溶液物质的量浓度配制,一般可分为以下步骤:计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀,所以其操作顺序是①②④③⑥⑤;(2) 选用容量瓶的规格要等于或稍大于配制溶液的体积,因为实验室中没有230ml的容量瓶,只能选用250ml的容量瓶,故选C;(3)本实验中由于容量瓶的规格为250mL,所以需要称量的氢氧化钠的固体的质量为m(NaOH)= 1mol·L-1×0.25L×40g/mol=10.0g ;(4) 定容时俯视观察液面,液面低于刻度线,导致溶液的体积偏小,根据c=分析,该氢氧化钠的物质的量浓度偏高;若容量瓶中含有少量蒸馏水,对溶质没有影响,对溶质的物质的量浓度也没有影响;(5) 若用18.4 mol/L的浓H2SO4来配制500mL0.2 mol/L的稀H2SO4,需浓H2SO4的体积为:0.5L×0.2 mol/L=V×18.4 mol/L,V=0.0054L=5.4mL,因为所需浓硫酸的体积小于10.0mL,所以量取浓硫酸时应选用10mL的量筒。
1.(2024·江苏卷,3,3分)实验室进行铁钉镀锌实验。下列相关原理、装置及操作不正确的是( )
A
B
C
D
配制NaOH溶液
铁钉除油污
铁钉除锈
铁钉镀锌
【答案】A
【解析】A项,配制一定物质的量浓度的溶液时,溶质要放在烧杯中溶解,不能直接放在容量瓶中溶解,A不正确;B项,油污的主要成分是油脂,油脂在碱性条件下可以发生水解反应生成可溶于水的甘油和高级脂肪酸盐,因此,铁钉放在NaOH溶液中加热后可以除去其表面的油污,B正确;C项,铁锈的主要成分是Fe2O3·nH2O,其可溶于盐酸,因此,将铁钉放在盐酸中可以除去其表面的铁锈,C正确;D项,该装置为电解池,铁钉与电源负极相连作阴极,锌片与电源的正极相连作阳极,电解质溶液为ZnCl2溶液,因此,该装置为电镀装置,可以实现铁钉上镀锌,D正确;故选A。
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