内容正文:
化学 必修 第一册
第二单元 溶液组成的定量研究
第一课时 物质的量浓度
1.了解物质的量浓度的含义。2.掌握配制一定物质的量浓度溶液实验的基础知识和基本技能。3.学会进行误差分析,养成严谨求实的科学态度和独立思考的能力。
一、物质的量浓度
1.含义:单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。
2.符号:cB。
3.公式:cB=。
4.单位:mol·L-1。
二、一定物质的量浓度溶液的配制
1.容量瓶的结构与规格
2.配制100 mL 0.100 mol·L-1 Na2CO3溶液
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)将22.4 L NH3溶于水配制成1 L溶液,所得溶液的物质的量浓度一定是1 mol·L-1。( )
(2)将25 g CuSO4·5H2O溶于水配成1 L溶液,所得溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1。( )
(3)0.1 mol·L-1 NaCl溶液中含有Na+的物质的量为0.1 mol。( )
(4)配制一定物质的量浓度的溶液时,将烧杯中溶解冷却后的溶液沿容量瓶内壁倾倒转移至容量瓶中。( )
(5)将固体在烧杯中溶解,立即将所得溶液注入容量瓶中。( )
(6)最后溶液定容时要改用胶头滴管滴加蒸馏水。( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√
启思研讨 教师独具内容
下面是医院化验报告单的一部分。
序号
项目名称
英文缩写
检查结果
单位
参考范围
12
*钾
K
4.1×10-3
mol·L-1
3.5~5.5
13
*钠
Na
140×10-3
mol·L-1
135~145
14
*氯
Cl
103×10-3
mol·L-1
96~111
15
*钙
Ca
2.43×10-3
mol·L-1
2.13~2.70
22
*总胆固醇
TC
4.65×10-3
mol·L-1
2.85~5.70
23
*甘油三酯
TG
1.50×10-3
mol·L-1
0.45~1.70
24
高密度脂蛋白胆固醇
HDLC
1.08×10-3
mol·L-1
0.93~1.81
[问题探究]
1.由化验报告中第15项可知,“钙”含量为2.43×10-3 mol·L-1,则2 L溶液中含Ca2+的物质的量是多少?
提示:n(Ca2+)=c(Ca2+)·V=2.43×10-3 mol·L-1×2 L=4.86×10-3 mol。
2.由化验报告中第13项可知,钠离子浓度为0.140 mol·L-1。若从100 mL 0.140 mol·L-1的NaCl溶液中取10 mL,其Na+的物质的量浓度是多少?1 L 0.140 mol·L-1的NaCl溶液中含NaCl的质量是多少?
提示:Na+的物质的量浓度仍为0.140 mol·L-1;1 L 0.140 mol·L-1 NaCl溶液中,n(NaCl)=0.14 mol,m(NaCl)=0.14 mol×58.5 g·mol-1=8.19 g。
知识点一 物质的量浓度
1.在物质的量浓度计算中,一定用的是溶液的体积,而不是溶剂的体积,比如100 L的氨气溶于1 L水中,所得溶液的体积不是1 L;8 g NaCl固体溶解在1 L水中,所得溶液的体积也不是1 L。
2.一定物质的量浓度的溶液中,溶液的浓度是确定的,与溶液的体积无关,但溶质的物质的量随体积的变化而变化。
3.找准溶质
(1)带有结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水时,其溶质是CuSO4,而不是CuSO4·5H2O。
(2)NH3溶于水后成分复杂,但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。
(3)某些物质溶于水后与水发生反应生成了新物质,此时溶质为反应后的生成物,如CaO溶于水,溶质是Ca(OH)2。
1.下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1的是( )
A.将40 g氢氧化钠溶解于1 L水中
B.将22.4 L氯化氢气体溶于水配成1 L溶液
C.将1 L 10 mol·L-1的浓盐酸与9 L水混合
D.将10.6 g碳酸钠溶解于水得到100 mL溶液
答案:D
解析:A项中两种物质混合后,溶液的体积不等于1 L;
B项中没有指明氯化氢处于标准状况下;C项中两种液体混合后的体积不是二者的体积之和。
2.(1)用14.2 g无水硫酸钠配制成500 mL溶液,其物质的量浓度为 mol·L-1。
(2)若从中取出50 mL溶液,其物质的量浓度为 mol·L-1;溶质的质量为 g。
(3)若将这50 mL溶液用水稀释到100 mL,所得溶液中Na+的物质的量浓度为 mol·L-1,SO的物质的量浓度为 mol·L-1。
(4)在标准状况下,将V L氨气溶于0.1 L水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此氨水的物质的量浓度为 mol·L-1。
答案:(1)0.2 (2)0.2 1.42 (3)0.2 0.1
(4)
解析:(4)n(NH3)= mol,
溶液体积:V′=×10-3 L
c= mol·L-1
= mol·L-1。
知识点二 配制一定物质的量浓度的溶液
容量瓶的选择与使用
1.容量瓶是配制一定体积、一定物质的量浓度溶液的专用仪器,选择容量瓶应遵循“大而近”的原则:所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。
2.使用前要检验容量瓶是否漏水。检验程序:加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立→瓶塞旋转180°→倒立→查漏。
3.引流时,玻璃棒与容量瓶的接触点应在刻度线以下。
4.使用容量瓶注意“五不”:不能溶解固体;不能稀释浓溶液;不能加热;不能作反应容器;不能长期贮存溶液。
3.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( )
答案:B
4.配制约0.1 mol/L盐酸500 mL,请将操作顺序(1,2,3,……)填写在括号里,并在横线上填入适当的仪器名称、操作方法。
( )在盛盐酸的烧杯中注入适量的蒸馏水,并用玻璃棒搅拌,使其混合均匀。
( )在盐酸冷却后,沿_____注入____mL的____中。
( )用____量取密度为1.19 g/cm3,溶质的质量分数为36.5%的浓盐酸约____mL,注入烧杯中。
( )用适量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒2~3次,将溶液一并注入容量瓶中。
( )往容量瓶中小心加蒸馏水,至液面接近刻度线____处,改用____加蒸馏水,使溶液的____与瓶颈刻度线相切。
( )采用标准的操作方法摇匀,并转移入试剂瓶中贴上标签。
答案:2 3 玻璃棒 500 容量瓶 1 量筒 4.2 4 5 1~2 cm 胶头滴管 凹液面 6
解析:依据所配制溶液中所含溶质物质的量等于所量取浓盐酸中所含溶质物质的量:即0.1 mol/L×0.5 L=V×1.19 g/cm3×36.5%÷36.5 g/mol,得:V≈4.2 mL。
配制一定物质的量浓度的溶液,若是固体溶质,则计算其所需质量,用天平进行称量;若是用浓溶液稀释配制稀溶液,则要换算成浓溶液的体积,用量筒量取。
知识点三 溶液配制的实验误差分析
在进行误差分析时,应依据c==,根据实验操作弄清是“n”还是“V”引起的误差,再具体分析,具体情况如下(以配制NaOH溶液为例):
能引起误差的实验操作
变量
c/(mol·L-1)
n/mol
V/L
用滤纸称量NaOH固体
减小
不变
偏小
砝码与物品位置颠倒(使用游码)
减小
不变
偏小
称量时间过长
减小
不变
偏小
溶解前,烧杯中有水
不变
不变
无影响
向容量瓶中注液时少量液体溅出
减小
不变
偏小
未洗涤烧杯和玻璃棒
减小
不变
偏小
定容时俯视刻度线
不变
减小
偏大
定容时仰视刻度线
不变
增大
偏小
未等溶液冷却即定容
不变
减小
偏大
定容摇匀后,液面下降再加水
不变
增大
偏小
定容摇匀后,液面下降
不变
不变
无影响
5.某化学小组的同学要配制500 mL 0.6 mol/L的NaOH溶液,具体操作如下:①用托盘天平称取12.0 g NaOH固体时所用时间较长;②向小烧杯中加水使氢氧化钠溶解并冷却至室温;③把溶液转移到洗净但未干燥的容量瓶中,洗涤烧杯和玻璃棒三次并将洗涤液也转移到容量瓶中,振荡摇匀;④向容量瓶中加水定容,定容时俯视刻度线;⑤定容后塞上容量瓶塞子,上下颠倒摇匀,摇匀后发现液面低于刻度线,用胶头滴管补加蒸馏水至刻度线。以上操作中会使所得溶液浓度偏低的有几项?( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:B
解析:氢氧化钠易潮解,且会与空气中的CO2反应,称量时所用时间较长会导致称取的氢氧化钠的量偏少,①所得溶液浓度偏低;②操作正确,对溶液浓度无影响;容量瓶不需要干燥,③操作正确,对溶液浓度无影响;定容时俯视刻度线会使溶液体积偏小,④所得溶液浓度偏高;上下颠倒摇匀后液面低于刻度线对浓度无影响,补加蒸馏水会使溶液浓度偏低,⑤所得溶液浓度偏低。
6.用“偏大”“偏小”或“无影响”填空。
(1)天平砝码有锈蚀。_____________
(2)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质4.4 g,称量时砝码和药品颠倒放置。_____________
(3)配制一定物质的量浓度的硫酸溶液时,用不干燥的量筒量取浓硫酸。_____________
(4)用量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后,用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中。_____________
(5)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数。_____________
(6)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。_____________
(7)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。_____________
(8)定容摇匀后有少量溶液外流。_____________
答案:(1)偏大 (2)偏小 (3)偏小 (4)偏大
(5)偏大 (6)偏大 (7)偏小 (8)无影响
解析:(1)天平砝码锈蚀导致称量的物质质量偏大,则配制溶液的浓度偏大。
(2)称量时砝码和药品颠倒放置,导致称量的药品质量偏小,配制溶液的浓度偏小。
(3)用不干燥的量筒量取浓硫酸相当于稀释了浓硫酸,则配制溶液的浓度偏小。
(4)用量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后,用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中会导致溶质的物质的量偏大,则配制溶液的浓度偏大。
(5)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数,导致量取的溶液体积偏大,溶质的物质的量偏大,配制溶液的浓度偏大。
(6)溶液有热胀冷缩的性质,使用未经冷却的氢氧化钠溶液定容后,会导致配制溶液的体积偏小,浓度偏大。
(7)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,导致溶质的物质的量减小,配制溶液的浓度偏小。
(8)因为溶液具有均一性,定容摇匀后有少量溶液外流对配制溶液的浓度无影响。
1.所有的错误操作均会导致配制实验失败,都必须重新配制。
2.仰视和俯视容量瓶刻度线图解
本课总结
自我反思:
随堂提升
1.35.1 g NaCl固体溶于水配成200 mL溶液,溶液浓度为( )
A.0.3 mol·L-1 B.0.15 mol·L-1
C.1.5 mol·L-1 D.3.0 mol·L-1
答案:D
2.下列关于容量瓶及其使用方法的叙述正确的有( )
①是配制一定体积、一定物质的量浓度溶液的专用仪器 ②使用前需检查容量瓶是否漏液 ③可以加热 ④不能用于长期贮存配制好的溶液 ⑤可用500 mL容量瓶配制250 mL溶液
A.①③ B.①②④
C.①②④⑤ D.①②③④
答案:B
解析:容量瓶应在指定温度下使用,不能加热,③错误;配制250 mL溶液应选用250 mL容量瓶,⑤错误。
3.用NaCl固体配制0.1 mol·L-1的NaCl溶液,下列操作或说法正确的是( )
A.称量时,将固体NaCl直接放在天平左盘上
B.若在移液过程中,溶液溅出容量瓶,则应重新配制溶液
C.固体直接转移到容量瓶中,并加水稀释到刻度线
D.将5.85 g NaCl固体溶于1 L水中可配成0.1 mol·L-1的NaCl溶液
答案:B
解析:A项,NaCl固体需放在称量纸上称量,不能直接放在托盘上;B项,溶液溅出,导致溶液浓度偏低,为了保证配制的溶液浓度准确,需重新配制;C项,固体物质在烧杯中溶解并冷却至室温后才能转移到容量瓶中;D项,溶液体积不等于1 L,c(NaCl)不等于0.1 mol·L-1。
4.某探究学习小组成员欲用NaClO固体配制480 mL 0.2 mol·L-1的消毒液。下列说法正确的是( )
A.图中仪器有三种是不需要的
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干才能用于溶液配制
C.定容时俯视刻度线,可能导致NaClO的浓度偏低
D.需要称量的NaClO固体质量为7.5 g
答案:D
解析:图中的a、d两种仪器是不需要的,A错误;容量瓶内残存的蒸馏水对配制溶液无影响,容量瓶不能烘干,B错误;定容时俯视刻度线,会造成所配溶液的体积偏小,浓度偏高,C错误。
5.某实验小组拟配制0.10 mol·L-1的氢氧化钠溶液并进行有关性质实验,回答下列问题。
(1)若实验中大约要使用475 mL氢氧化钠溶液,至少需要称量氢氧化钠固体 g。
(2)从下图中选择称量氢氧化钠固体所需要的仪器 (填序号)。
(3)下列情况会使所配溶液浓度偏低的是 (填序号)。
①称量时,左盘高,右盘低 ②溶液转移到容量瓶后,未进行洗涤操作 ③转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水 ④定容时,仰视容量瓶的刻度线 ⑤在烧杯中溶解氢氧化钠后,立即将所得溶液注入容量瓶中 ⑥定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
答案:(1)2.0 (2)①②⑤ (3)①②④⑥
解析:(1)配制的溶液体积应为500 mL,所需氢氧化钠固体的质量为0.10 mol·L-1×0.5 L×40 g·mol-1=2.0 g。
(3)①中的操作可使实际称量的氢氧化钠的质量减小,②中的操作可使氢氧化钠的质量减小,④和⑥都使溶液的体积增大,故①②④⑥配制溶液的浓度偏低。
课时作业
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
难度
★
★
★
★
★
★
★
★
对点
物质的量浓度
容量瓶的使用
物质的量浓度
一定物质的量浓度溶液的配制
物质的量浓度
一定物质的量浓度溶液的配制
一定物质的量浓度溶液的配制
溶液配制的实验误差分析
题号
9
10
11
12
13
14
15
难度
★
★★
★★
★★
★★
★★★
★★★
对点
一定物质的量浓度溶液的配制
溶液配制的实验误差分析
溶液配制的实验误差分析
溶液配制的实验误差分析
一定物质的量浓度溶液的配制
一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析
一定物质的量浓度溶液的配制及
误差分析
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.浓度为2 mol/L的NaOH溶液的正确含义是( )
A.在2 L水中溶有80 g的NaOH
B.80 g NaOH溶于水配成的溶液
C.每升溶液中含有80 g NaOH
D.每2 L溶液中含有80 g NaOH
答案:C
2.下列关于“容量瓶及其使用”的叙述中正确的是( )
A.用容量瓶配制溶液前应将其干燥
B.用容量瓶配制溶液前应用欲配制的溶液润洗
C.容量瓶可以用来长期贮存溶液
D.容量瓶不能用作溶解固体、稀释浓溶液的容器
答案:D
3.(2024·保定市高一期末调研)在10 L KNO3、NaCl、NaNO3的混合溶液中,c(K+)=0.4 mol·L-1、c(Cl-)=0.2 mol·L-1,n(Na+)=8 mol,则c(NO)为( )
A.0.6 mol·L-1 B.1.0 mol·L-1
C.1.2 mol·L-1 D.2.2 mol·L-1
答案:B
解析:该溶液中c(Na+)=0.8 mol·L-1,根据溶液呈电中性,有c(K+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(NO),可算出c(NO)=1.0 mol·L-1。
4.用98%的浓硫酸(密度为1.84 g/cm3)配制1 mol/L的稀硫酸100 mL,配制过程中需用仪器的先后顺序是( )
①100 mL量筒 ②10 mL量筒 ③50 mL烧杯 ④托盘天平 ⑤100 mL容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦玻璃棒
A.①③⑤⑥⑦ B.②③⑦⑤⑥
C.②⑤⑦⑥① D.④③⑦⑤⑥
答案:B
解析:所配溶液中H2SO4的物质的量等于所量取的浓硫酸中H2SO4的物质的量,即1 mol/L×0.1 L=V mL×1.84 g/cm3×98%÷98 g/mol得V≈5.4,故应选择10 mL量筒量取浓硫酸,然后进行稀释→冷却→转移→洗涤→振荡→定容→摇匀→装瓶贴标签,可知配制过程中需用仪器的先后顺序为②③⑦⑤⑥。
5.在4 ℃时,100 mL水中溶解了22.4 L HCl气体(标准状况下测得)后形成溶液。下列说法中正确的是( )
A.该溶液物质的量浓度为10 mol/L
B.该溶液物质的量浓度因溶液的密度未知而无法求得
C.该溶液中溶质的质量分数因溶液的密度未知而无法求得
D.所得溶液的体积为22.5 L
答案:B
解析:A项,溶液的体积不等于溶剂的体积,故该溶液的物质的量浓度不等于10 mol/L;C项,由题可知,HCl的物质的量为1 mol,质量为36.5 g,溶剂的质量为100 g,可求出溶质的质量分数;D项,气体与液体混合后体积不能简单加和,即所得溶液的体积不等于22.5 L。
6.配制一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液,下列操作正确的是( )
A.将氢氧化钠固体直接放在托盘天平的托盘上称量
B.将氢氧化钠固体加水溶解,待所得溶液冷却到室温后,再转移至容量瓶中
C.定容时如果加水超过了刻度线,用胶头滴管直接吸出多余部分
D.定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线,再补加少量蒸馏水至刻度线
答案:B
7.实验室中需要配制0.2 mol·L-1的硫酸铜溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取的胆矾的质量分别是( )
A.950 mL 30.4 g B.950 mL 47.5 g
C.1000 mL 50.0 g D.1000 mL 32.0 g
答案:C
解析:容量瓶的选择原则是“大而近”,无950 mL容量瓶,应选择1000 mL的容量瓶。需胆矾的质量=0.2 mol·L-1×1 L×250 g·mol-1=50.0 g。
8.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,造成所配溶液浓度偏高的原因可能是( )
A.所用固体NaOH已潮解
B.向容量瓶中加水超出刻度线,又用胶头滴管吸出少量溶液
C.用带游码的托盘天平称2.4 g NaOH时,误把砝码放在了左边
D.配制完毕,不小心溅出几滴溶液,为使溶液的浓度不减少,又在配好的溶液中加入少量的NaOH
答案:D
解析:A项,潮解是固体吸水,所以称量的NaOH质量偏小,浓度偏低;B项,溶液浓度偏低;C项,实际称量的氢氧化钠的质量是1.6 g,所配溶液浓度偏低。
9.某学习小组需0.1000 mol·L-1的碳酸钠溶液450 mL。下列有关说法正确的是( )
A.称量前应将Na2CO3·xH2O灼烧至恒重
B.配制时需用托盘天平称取4.8 g无水碳酸钠
C.100 mL上述溶液的浓度为0.0200 mol·L-1
D.配制好的碳酸钠溶液可储存在容量瓶中
答案:A
解析:Na2CO3·xH2O的相对分子质量不确定,故称量前应将Na2CO3·xH2O灼烧至恒重,A正确;因无450 mL容量瓶,需选择500 mL容量瓶,因此需用托盘天平称取5.3 g无水Na2CO3,B错误;取用一定体积的Na2CO3溶液时,其物质的量浓度与原溶液相同,C错误;容量瓶主要用于配制溶液,不能用来储存溶液,D错误。
10.配制一定物质的量浓度的氢氧化钾溶液时,对浓度无影响的是( )
A.用敞口容器称量氢氧化钾且时间过长
B.配制前先向容量瓶中加入少量蒸馏水
C.容量瓶盛过氢氧化钾溶液,使用前未洗涤
D.溶解并冷却后转移到容量瓶时少量液体洒出
答案:B
解析:A项中称量时间过长会有部分氢氧化钾变质,结果偏低;B项中容量瓶中先加入蒸馏水对配制溶液的浓度无影响;C项中溶质物质的量偏大,溶液浓度偏高;D项液体洒出导致KOH质量减少,溶液浓度偏低。
11.配制0.01 mol·L-1的KMnO4溶液时,下列操作会导致所配溶液浓度偏高的是( )
A.取KMnO4样品时不慎在表面沾了点蒸馏水
B.溶解搅拌时有液体飞溅
C.定容时俯视容量瓶刻度线
D.摇匀后见液面下降,再加水至刻度线
答案:C
12.使用容量瓶配制溶液时,操作不当会引起误差。下列情况一定会使所配溶液浓度偏低的是( )
①用天平称量时,被称量物与砝码的位置放颠倒了 ②溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤 ③转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水 ④定容时,仰视容量瓶的刻度线
A.①② B.②④
C.③④ D.①②④
答案:B
解析:①天平称量时若不使用游码,被称量物与砝码的位置颠倒,对质量无影响,浓度不变;②烧杯及玻璃棒未洗涤会使溶质减少,浓度偏低;③容量瓶内有少量蒸馏水对浓度无影响;④定容时,仰视容量瓶的刻度线,溶液体积偏大,浓度偏低。
二、非选择题
13.欲配制500 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液,试回答下列问题。
(1)计算:需要NaOH固体的质量为 。
(2)某学生用托盘天平称量小烧杯的质量(烧杯中盛有NaOH固体),称量前把游码放在标尺的零刻度,天平静止时发现指针在分度盘的偏右位置,此时左边的托盘将 右边的托盘(填“高于”或“低于”),调节螺母使天平平衡,最终称量小烧杯的质量为 (填“32.6 g”或“32.61 g”)。
(3)配制方法:设计五个操作步骤。
①向盛有NaOH固体的烧杯中加入200 mL蒸馏水使其溶解,并冷却至室温;
②继续向容量瓶中加入蒸馏水至离刻度线1~2 cm处;
③将NaOH溶液沿玻璃棒注入500 mL容量瓶中;
④洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,将洗涤液移入容量瓶中;
⑤改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线,加盖摇匀。
试用以上编号写出正确的操作顺序 。
答案:(1)10.0 g (2)高于 32.6 g
(3)①③④②⑤
解析:(1)m(NaOH)=0.5 mol·L-1×0.5 L×40 g·mol-1=10.0 g。
14.(2024·浙江金华高一期中考试)实验室需要450 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液。请回答下列问题。
(1)配制Na2CO3溶液时需要用到的主要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、____________、___________。
(2)应用托盘天平称取___________g Na2CO3·10H2O。
(3)已知最小砝码为5 g。若称量时,将药品放在天平右盘上、砝码放在天平左盘上,天平平衡时实际称量的碳酸钠晶体是___________g。
(4)下列实验操作会导致溶液的浓度偏低的有___________(填字母)。
A.加蒸馏水时超过容量瓶的刻度线
B.忘记将洗涤液加入容量瓶
C.容量瓶内壁附有水珠而未进行干燥处理
D.定容后摇匀,液面低于刻度线
E.正确称量时,所用砝码生锈
答案:(1)500 mL容量瓶 胶头滴管
(2)14.3 (3)5.7 (4)AB
解析:(2)应选择500 mL容量瓶,需要称取Na2CO3·10H2O的质量为0.5 L×0.1 mol·L-1×286 g·mol-1=14.3 g。
(3)称量时,“左码右物”,即10 g=m(药品)+4.3 g,则m(药品)=10 g-4.3 g=5.7 g。
(4)A项,加水时超过容量瓶的刻度线,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低;B项,忘记将洗涤液加入容量瓶,导致部分溶质损耗,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低;C项,容量瓶内壁附有水珠而未进行干燥处理,对溶液浓度不产生影响;D项,定容后摇匀,液面低于刻度线,对溶液浓度不产生影响;E项,称量时砝码生锈,导致溶质的物质的量偏大,溶液浓度偏高。
15.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步骤如下(设该药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠溶液反应):
①配制0.10 mol·L-1稀盐酸和0.10 mol·L-1 NaOH溶液;
②向一粒研碎后的药片(0.1 g)中加入20.00 mL蒸馏水;
③加入25.00 mL 0.10 mol·L-1稀盐酸;
④用0.10 mol·L-1 NaOH溶液中和过量稀盐酸,记录所消耗NaOH溶液的体积。
请回答下列问题:
(1)步骤③发生反应的化学方程式为 。
(2)若配制480 mL 0.10 mol·L-1 NaOH溶液,则需用托盘天平称NaOH固体 g。
(3)下列实验操作使所配制的稀盐酸中HCl的物质的量浓度偏小的是 (填字母)。
A.用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线
B.容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥
C.定容后摇匀、静置,发现液面下降,再加蒸馏水至刻度线
D.定容时,俯视容量瓶刻度线
(4)某同学4次测定所消耗NaOH溶液的体积如下表:
测定次数
第1次
第2次
第3次
第4次
V[NaOH(aq)]/mL
13.00
12.90
13.10
13.80
根据这个同学的实验数据,计算这种药片中碳酸钙的质量分数为 。
答案:(1)CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(2)2.0 (3)AC (4)60.0%
解析:(2)实验室没有480 mL规格的容量瓶,结合“大而近”的规律,则应该配制500 mL 0.10 mol·L-1的NaOH溶液,需要称量NaOH的质量为m(NaOH)=0.10 mol·L-1×0.5 L×40 g·mol-1=2.0 g。
(3)A项,用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线,则液面最低点在刻度线下方,盐酸的量偏少,最终溶液的浓度偏小;B项,容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥,不影响定容时溶液的总体积,浓度不受影响;C项,定容后摇匀、静置,发现液面下降,再加蒸馏水至刻度线,蒸馏水加入过量,溶液浓度偏小;D项,定容时,俯视容量瓶刻度线,液面最低点在刻度线下方,所配溶液浓度偏大。
(4)第4次数据偏差较大,应舍去,则每片药剂平均消耗NaOH溶液的体积为
mL=13.00 mL;根据HCl+NaOH===H2O+NaCl,与CaCO3反应的盐酸的体积为25.00 mL-13.00 mL=12.00 mL,则由反应CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑,每片药剂中CaCO3的质量分数为×100%=60.0%。
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