2.3.2物质的量的浓度及计算与溶液的配制 讲义 2024-2025学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
2024-10-30
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内容正文:
2.3.2物质的量的浓度及计算与配制溶液
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01
思维导图
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2
基础知识
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一、物质的量浓度
1.定义:以单位体积的溶液里含有____________来表示溶液组成的物理量。
2.表达式:____________; 符号:c 单位:____________或mmol·L-1或mol·m-3。
【易错点拨】 (1)1mol/L的含义:1L溶液中含有溶质的物质的量为1mol。 例如把58.5g氯化钠溶解在水中得到了1L的氯化钠溶液。
(2)cB=中的V是溶液的体积,不是____________的体积,也不是____________之和。
(3)溶液是均一稳定的,从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,物质的量浓度不变。
(4)溶液具有____________性,同一溶液中各组分的浓度与溶液体积无关。
(5)整体与部分的关系:如0.1 mol·L-1 AlCl3溶液中,c(Al3+)=0.1 mol·L-1,c(Cl-)=0.3 mol·L-1。
(6)如果溶液只给出物质的量浓度没有体积,无法计算物质的量,也就无法判断粒子数目。
(7)确定溶液中溶质的几种特殊情况
①与水发生反应生成新的物质,如Na、Na2O、Na2O2NaOH,SO3H2SO4,所得溶质分别为NaOH和H2SO4等。
②带有结晶水的物质作为溶质时,其物质的量的计算要用带有结晶水的物质的质量除以带有结晶水的物质的摩尔质量。如a g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水得到V L溶液,其物质的量浓度为c(CuSO4)== mol·L-1。
③特殊物质:如NH3溶于水后____________为NH3·H2O,但计算浓度时仍以NH3分子作为____________。
二、一定物质的量浓度溶液的配制
1.实验仪器:托盘天平、烧杯、玻璃棒、 ____________、胶头滴管。
2.容量瓶的使用:
结构
细颈、梨形的平底玻璃瓶,瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞
标志
温度(一般为20℃)、容量和刻度线
规格
50 mL、100 mL﹑250 mL﹑500 mL﹑1000 mL
用途
容量瓶是一种容积精密的仪器,常用于配制一定物质的量浓度的溶液
【核心归纳】(1)选择容量瓶的原则——遵循“大而近”原则
即所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。如:配制480 mL1 mol·L-1的NaCl溶液,因无480 mL容量瓶,应选择____________容量瓶,配500 mL溶液所需溶质的物质的量应按配制500 mL溶液计算。
(2)容量瓶使用前一定要检验是否漏液。
①关键词:注水→盖塞→倒立→观察→正立→旋180°→倒立→观察。
②准确描述:_________________________________________________________。
(3)容量瓶瓶塞须用结实的细绳系在瓶颈上,以防止损坏或丢失。
(4)在容量瓶的使用过程中,移动容量瓶,手应握在瓶颈刻度线以上部位,以免瓶内溶液受热而发生体积变化,使溶液的浓度不准确。
(5)使用容量瓶注意“五不能”: ___________________________________________,容量瓶不能作反应器,不能加入过冷或过热的液体,不能加热,也不能久贮溶液。
(6)容量瓶使用完毕,应洗净、晾干。(玻璃磨口瓶塞应在瓶塞与瓶口处垫一张纸条,以免瓶塞与瓶口粘连)
3.配制100mL1.00mol/LNaCl溶液。
(1)配制过程示意图:
(2)①计算:根据nB=cB·V,m=n×M,n(NaCl)=________mol,则m(NaCl)=________g。
②称量:用托盘天平称取______g NaCl固体。
③溶解:将称好的NaCl固体放入_______中,用适量蒸馏水溶解,用_______搅拌,并放置至室温。
④移液:将烧杯中的溶液用_________引流转移到容量瓶中。
⑤洗涤:用蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒_______次,并将洗涤液都注入容量瓶中,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,当液面离容量瓶颈刻度线下_______时,改用_________滴加蒸馏水至________________________________。
⑦摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
实验步骤:
配制步骤
仪器
操作图解
注意事项
1
计算
如配制480 mL溶液,应按____________来计算
2
____________
小烧杯、托盘天平
天平使用(托盘天平精确到0.1 g),NaOH不能放纸上
量取
量筒、滴定管
量筒残留液不要洗涤(精确到0.1 mL)
③
溶解/稀释
小烧杯、玻璃棒
在小烧杯中用蒸馏水将称出的固体溶解,并用玻璃棒棒不断搅拌(玻璃棒的作用是:____________)
④
____________
溶液冷却到室温,否则会使所配溶液的浓度____________
⑤
移液
××mL容量瓶
待烧杯内溶液恢复室温后,用玻璃棒(作用是:____________),将其缓缓注入一定容积的容量瓶中
⑥
洗涤
用蒸馏水将烧杯内壁和玻璃棒洗涤2~3次,并将洗涤液全部注入容量瓶
转移后,烧杯未洗涤会使所配溶液浓度____________
⑦
振荡
使溶液充分混合
⑧
定容
胶头滴管
将蒸馏水注入容量瓶,液面距离容量瓶颈刻度线____________时,改用____________滴加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相切
使用胶头滴管的目的是:____________,定容时,俯视标线会使所配溶液的浓度____________。
⑨
摇匀
塞好瓶塞,用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复倒转,使溶液混合均匀
准确定容振荡静置后,液面低于标线所配溶液的浓度:____________
⑩
装瓶贴签
试剂瓶
将容量瓶中的溶液倒入试剂瓶中,贴上标签,标明浓度
【易错点拨】(1)配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质在选定的容量瓶中定容,不必计量水的用量。容量瓶用蒸馏水洗净后可直接使用,不必干燥,对配制溶液的浓度无影响。
(2)配制NaOH溶液时,必须用小烧杯快速称量NaOH固体,不能将NaOH直接放在纸上,因NaOH固体易潮解,且易与空气中的CO2反应。
(3)玻璃棒和烧杯内壁必须用蒸馏水洗涤____________次,洗涤液转移至容量瓶。但量筒内壁残留液不要冲洗。
(4)移液时,注意玻璃棒、烧杯的位置
(5)定容时,若不慎加水超过刻度线,应重新配制。
(6)定容摇匀后,若发现液面低于刻度线,不需要做任何处理。若再加水至刻度线会导致溶液的浓度____________。
(7)遗漏仪器。做需要补充仪器的实验题时,要学会“有序思考”——即按照实验的先后顺序、步骤,思考每一步所需仪器,然后与现有仪器对比,就一定不会漏写某种仪器。缺少容量瓶时不能只答“容量瓶”,一定要指明规格。
【技巧归纳】一定物质的量浓度溶液配制速记口诀
算称量取步骤清,溶解转移再定容;
室温洗涤莫忘记,摇匀贴签移瓶中。
三、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
1.误差的分析方法
(1)根据cB==可知,MB为定值(溶质的摩尔质量),实验过程中不规范的操作会导致mB或____________的值发生变化,从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。若实验操作导致mB偏大,则cB____________;若实验操作导致V偏大,则cB____________。
(2)仰视、俯视对结果的影响(如下图)
①仰视刻度线(如图a):加水量高于基准线(刻度线),溶液体积____________,c____________。
②俯视刻度线(如图b):加水量低于基准线(刻度线),溶液体积____________,c____________。
2.配制100mL1.00mol·L-1氯化钠溶液常出现的误差分析
实验操作
n
V
c
①计算结果m=5.85g,称5.9g
_____
不变
偏大
②砝码生锈(没有脱落)
偏大
_____
偏大
③少量氯化钠沾在滤纸上
偏小
不变
_____
④有少量液体溅出
_____
不变
偏小
⑤容量瓶内有少量水
不变
_____
不变
⑥未洗涤或洗涤液未注入容量瓶
偏小
不变
_____
⑦仰视
不变
_____
偏小
⑧超过刻度线,吸出一部分水
偏小
不变
_____
⑨摇匀后液面下降,补充水
不变
_____
偏小
⑩试剂瓶刚用蒸馏水洗过
不变
偏大
_____
【易错点拨】(1)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;若是液体溶质,则要换算成其体积,用量筒量取。
(2)选择实验仪器,要依据实验的具体步骤。即要明确实验的每一步操作是什么,所用的仪器是什么,有什么注意事项等,这样就不会漏下仪器或选错仪器了。
(3)分析配制一定物质的量浓度溶液的实验误差时,关键是看实验过程中不规范的操作引起溶质质量或溶液体积的变化。
四、物质的量浓度与溶质的质量分数的比较
物质的量浓度
溶质的质量分数
溶解度
定义
单位体积溶液里所含溶质B的物质的量称为B的_____
溶液中溶质的质量分数是_____之比
在一定温度下,某固体物质在100g溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所_____的质量
相似处
表示溶液中溶质含量的物理量
不同处
计算式
cB=
S=×100g
单位
mol·L-1
1
g
特点
体积相同、物质的量浓度相同的不同溶质的溶液中,所含溶质的物质的量相同,溶质的质量_____
质量相同、溶质的质量分数相同的不同溶质的溶液中,所含溶质的质量相同,溶质的物质的量_____
溶解度相同,则不同溶质的溶液中溶质的质量分数相同,溶质的物质的量浓度_____
转化关系
cB= mol·L-1,
五、三种转换关系
1. 物质的量浓度与溶质质量分数的关系
由公式、质量分数=进行推理。
溶液中溶质的_____c====
2. 一定温度下的饱和溶液中溶质质量分数与溶解度的关系
w=×100%(w—溶质质量分数、S—溶解度)
3. 溶液稀释规律
a.溶质的质量在稀释前后_____,即m1w1=m2w2。
b.溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。
c.溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)。
同溶质不同物质的量浓度的溶液的混合计算:混合后溶液体积保持不变时,
(
0
3
经典例题
)
【例1】.下列与“物质的量”相关的计算正确的是(为阿伏加德罗常数的值)( )
A.某核素形成型氢化物,则约含有个中子
B.中有b个氯原子,则的数值可表示为
C.将固体溶解在水中所得溶液的物质的量浓度为
D.现有三种气体,它们分别都含有,则三种气体的物质的量之比为
【例2】.已知VmL的硫酸铁溶液中含有1gFe3+,则的物质的量浓度为( )
A.mol/L B.mol/L
C.×103mol/L D.×10-3mol/L
【例3】.下列说法正确的是( )
①22.4L氧气中一定含有6.02×1023个氧分子
②将80gNaOH溶于1L水中,所得溶液中NaOH的物质的量浓度是2mol/L
③18g水在标准状况下的体积为22.4L
④在常温常压下,20mLNH3和60mL氧气所含分子数之比为1:3
A.①②③④ B.①②④ C.②③ D.④
【例4】.某同学按下列步骤配制500mL溶液,请回答有关问题。
实验步骤
有关问题
①计算所需的质量
需要称量的质量为____克
②称量固体
称量需要用到的主要仪器是____
③将加入200mL烧杯中,并加入适量水
为了加快溶解速率,用玻璃棒搅拌
④将烧杯中溶液转移至500mL容量瓶中
为了防止溶液溅出,应采取的措施是____
⑥向容量瓶中加蒸馏水至刻度线
在进行此操作时当加水至刻度线以下1~2厘米处应如何操作:____
(1)填写表格中空格:① 、② 、④ 、⑥ 、。
(2)上述实验中使用容量瓶前应 。
(3)取出该溶液10mL加水稀释到100mL,稀释后溶液中的物质的量浓度是 。
(4)上述配制溶液的过程缺少步骤⑤,⑤是 。
(5)若进行⑥步操作时加蒸馏水超过刻度线,则需
(6)在实验中,以下操作造成实验结果偏低的是____(填字母)。
A.在转移溶液时有液体溅到容量瓶外
B.定容时仰视刻度线
C.转移前没有将使用的容量瓶烘干
D.定容摇匀后,发现凹液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
(
0
4
强化提升
)
一、选择题
1.实验室进行粗盐提纯并配制16%的NaCl溶液。下列仪器必须用到的是( )
①天平②蒸发皿③坩埚④分液漏斗⑤漏斗⑥烧杯⑦酒精灯⑧量筒⑨玻璃棒
A.①②④⑥⑦⑨ B.①③⑤⑥⑦⑧⑨
C.②③④⑤⑥⑦⑧⑨ D.①②⑤⑥⑦⑧⑨
2.利用下列仪器(夹持装置略)和用品及试剂能达到相应实验目的的是( )
选项
实验目的
仪器和用品
试剂
A
检验的存在
试管、滴瓶
稀硝酸、溶液、待检溶液
B
实验室制备氯气
圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯、导管、酒精灯、橡皮塞、陶土网
浓盐酸、、NaOH溶液
C
检验的存在
烧杯、酒精灯、洁净的铁丝
盐酸、待检溶液
D
配制溶液
托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、100mL容量瓶
蒸馏水、
A.A B.B C.C D.D
3.某同学欲配制100mL 溶液。以下操作①~④是其配制过程及示意图,关于该配制过程,下列说法正确的是( )
A.操作①中,称取2.5g胆矾晶体,并于烧杯中加水溶解
B.操作②中,容量瓶使用前需用自来水、蒸馏水洗涤,干燥后才可用
C.操作③为定容,若仰视,将导致所配溶液浓度偏高
D.操作④摇匀后静置,发现液面低于刻度线,继续加水至凹液面与刻度线相切
4.铅丹()可用作防锈涂料,它与浓盐酸反应的化学方程式为:。设为阿伏加德罗常数值。下列说法不正确的是( )
A.标准状况下,22.4L 溶于水所得溶液中含HClO分子数为
B.1L 12的浓盐酸与足量反应生成的分子数少于1.5
C.标准状况下,22.4L 中,含有H原子数目大于2
D.反应中消耗137g ,转移的电子数目为0.4
5.测定补血剂(含、维生素C等)中铁元素含量的前期处理:将样品研磨后,取1.000g样品粉末加入5mL稀硝酸溶解后过滤,将滤液配制成250.00mL溶液。上述处理过程中未涉及的操作是( )
A.B.C. D.
6.如图是硫酸试剂瓶标签上的部分内容。下列说法正确的是( )
A.该硫酸的物质的量浓度为9.2mol·L-1
B.该硫酸与等体积的水混合所得溶液的质量分数小于49%
C.配制250mL 4.6mol·L-1的稀硫酸需取该硫酸62.5 mL
D.用该硫酸配置250mL 4.6mol·L-1的稀硫酸,若量取该硫酸时仰视,则所配稀硫酸浓度偏小
7.某同学欲配制480mL 0.1的溶液。下列有关实验的说法正确的是( )
A.本实验应选择480mL规格的容量瓶
B.称量时,可以使用托盘天平称取12.50g胆矾
C.实验开始前容量瓶中有少量蒸馏水残留,会使配制的溶液浓度偏小
D.定容时,俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏大
8.实验室配制250mL1mol/L的NaOH溶液,下列情况会使所配溶液浓度偏高的是( )
A.称量NaOH固体时间过长
B.烧杯及玻璃棒的洗涤液未转移至容量瓶中
C.定容时,俯视容量瓶的刻度线
D.定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
9.amL 溶液中,所含的总质量为mg,往该溶液中逐滴滴入的溶液,共消耗bmL 溶液。下列说法错误的是( )
A.反应的离子方程式为
B.溶液的物质的量浓度为
C.b、c、m之间的符合:
D.反应过程中,溶液的导电能力不断减弱
10.下列实验装置能达到实验目的的是( )
A.制备胶体
B.验证铁与水蒸气反应能生成
C.转移溶液
D.比较D.比较
A.A B.B C.C D.D
11.下列溶液中,与100mL 0.5 mol/L NaCl溶液所含的Cl-的物质的量浓度相同的是( )
A.100mL 0.5mol/L MgCl2溶液 B.200mL 0.25mol/L HCl溶液
C.50mLL1mol/L NaCl溶液 D.200mL0.25mol/L CaCl2溶液
12.配制100 mL 0.100 mol·Lˉ1 Na2CO3溶液时,有下列步骤:①溶解 ②转移 ③定容 ④计算 ⑤称量,正确的顺序为( )
A.⑤④①②③ B.⑤④②①③ C.④⑤①②③ D.④③⑤①②
13.某食品级Na2SO3,每袋中含Na2SO3 100.8 g。下列说法正确的是( )
A.每袋添加剂中含钠离子0.8 mol
B.该添加剂可使紫色石蕊溶液退色
C.每袋添加剂最多消耗氧气8.96 L
D.某红酒中要求Na2SO3浓度为,每袋该添加剂可满足400 L红酒需要
14.将一定量的铁粉与稀混合恰好完全反应后,产物有、、气体、,其中当、的物质的量之比为时。下列判断正确的是( )
A.反应产生的的质量为
B.反应后溶液中为
C.若反应中转移的电子为,则会产生为
D.若为时,该反应也可发生
15.下列说法正确的是( )
A.1 mol的NH3溶于1 L水,溶液中c(NH)=1 mol/L
B.3 mol的NO2与水完全反应,气体减少2 mol
C.1 mol Cu与200 mL10 mol/L的浓硫酸恰好完全反应
D.1 mol/L的硫酸中c(H+)=1 mol/L
16.下列关于溶液的描述中正确的是( )
A.该溶液中含有
B.该溶液中
C.该溶液就是溶于1L水中所得的溶液
D.取100mL该溶液加水稀释到500mL,稀释后浓度为
17.设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.和混合气体所含氧原子数目为
B.的溶液,其中含有的数目为
C.与足量反应,转移电子数为
D.在常温常压下,含有的分子数为
18.实验室进行粗盐提纯并配制的溶液。下列仪器:①天平②温度计③坩埚④分液漏斗⑤容量瓶⑥烧杯⑦酒精灯,本实验必须用到的是( )
A.①②④⑥ B.①⑤⑥⑦ C.①②③⑦ D.①④⑤⑥
19.在500mL 溶液中加入足量铝粉,反应完全后,共收集到标准状况下的气体体积为33.6L。该溶液的物质的量浓度为( )
A. B.
C. D.
20.20 g密度为d g/cm3的Al2(SO4)3溶液中含有a g Al3+,取出V/4 mL溶液稀释成4 V mL后,SO的物质的量浓度为( )
A.25ad / 144 mol·L-1 B.125ad / 54V mol·L-1
C.25ad / 216 mol·L-1 D.125ad / 27V mol·L-1
21.与溶液中浓度相同的是( )
A.溶液 B.溶液
C.溶液 D.溶液
22.某同学配制溶液,下列描述正确的是( )
甲 乙
A.应选用规格的容量瓶
B.图甲为将烧杯中热的溶液转移至容量瓶
C.图乙是定容操作,胶头滴管应伸入容量瓶内
D.定容时俯视刻度线,所配制溶液浓度偏低
23.配制450mL1.00mol/L的NaOH溶液,下列说法不正确的是( )
A.上述实验操作的顺序为:④②①③
B.将NaOH固体在烧杯中溶解后,立即转移到容量瓶中
C.实验中可用④称量20.0gNaOH固体
D.③操作时,若俯视刻度线,配得的NaOH溶液浓度偏高
24.配制溶液,部分实验操作如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.实验中用到的玻璃仪器有量筒、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
B.容量瓶用蒸馏水洗涤后无需干燥可使用
C.上述实验操作步骤的正确顺序为②①④①③
D.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的溶液浓度偏高
25.氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂,其中氢元素为-1价。NaH用作生氢剂时的化学反应原理为:NaH + H2O =NaOH + H2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.24g NaH反应生成的H2分子数为NA
B.1mol NaH反应,转移的电子数为NA
C.标准状况下,22.4L H2O和足量NaH充分反应生成的H2分子数为NA
D.若欲配制1L 1mol/L NaOH溶液,则需消耗NA个NaH
26.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.常温下的溶液中数目为
B.常温下,的溶液中氮原子数为
C.碳酸钠溶液含有的数目一定小于
D.粗铜精炼中阳极质量减小时,转移电子数目为
27.设为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.中含有的中子数为
B.溶液中所含数目为
C.常温常压下,和的混合气体中所含氧原子数为
D.标准状况下,2.24L液溴与铁反应转移电子数为
28.实验室需用硫酸铜溶液,下列有关该溶液的配制说法正确的是( )。
A.用托盘天平称取胆矾
B.实验中必须用到的玻璃仪器为:烧杯、量筒、容量瓶、玻璃棒
C.定容时仰视容量瓶的刻度线,会造成所配溶液物质的量浓度偏高
D.定容摇匀后发现液面低于刻度线,应再滴加蒸馏水至刻度线
29.铜镁合金完全溶解于密度为、质量分数为63%的浓硝酸中,得到和的混合气体(换算为标准状况),向反应后的溶液中加入溶液,当金属离子全部沉淀时,得到沉淀,下列说法不正确的是( )。
A.该合金中铜与镁的物质的量之比是
B.该浓硝酸中的物质的量浓度是
C.和的混合气体中,的体积分数是80%
D.得到2.54沉淀时,加入溶液的体积是
30.已知某溶液中含有的部分离子的浓度如图所示,该溶液呈无色、透明、均一状态,可能还含有、、、。为了进一步确认,加入足量溶液,生成白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失。对原溶液的说法错误的是( )
A.原溶液肯定不存在、
B.原溶液中的物质的量浓度为
C.向原溶液加入少量溶液,反应的离子方程式为
D.向原溶液加入含的溶液时,沉淀质量达到最大
31.欲配制100mL1.0mol·L-1硫酸钠溶液,不正确的方法是( )
A.将14.2g硫酸钠溶于100mL水中
B.将32.2gNa2SO4·10H2O溶于少量水中,再加水稀释至100mL
C.将20mL5.0mol·L-1硫酸钠溶液用水稀释至100mL
D.将14.2g硫酸钠溶于水中得到100mL溶液
32.同温同压下,用两个体积均为1L的圆底烧瓶分别收集HCl,将两烧瓶倒立在水槽中,a烧瓶内迅速充满水,b烧瓶内水充满,溶质均未向水槽内扩散,所得盐酸的物质的量浓度分别记为a和b(单位mol/L),则a、b关系为( )
A.a>b B.a=b C.a<b D.不能确定
33.下列体系中氯离子浓度最大的是( )
A.标准状况下22.4L 氯气 B.2mL 0.3mo/L HCl溶液
C.10mL 0.2mol/LCaCl2溶液 D.1mL 0.5mol/L KClO3溶液
34.下列溶液中Cl-的浓度与25mL 0.15 mol/L MgCl2溶液相同的是( )
A.10 mL 0.05 mol/LAlCl3溶液
B.150 mL0.1 mol/LNH4Cl溶液
C.含Ba2+浓度为0.3 mol/L 的BaCl2溶液
D.100 mL0.4 mol/L HCl溶液与100 mL0.2mol/L NaCl溶液的混合溶液(溶液混合时体积变化忽略不计)
35.某溶液由个数之比为1∶2∶3∶1的、、、M组成,则离子M可能是( )
A.Ca2+ B. C. D.
36.某化学小组需要配制480 mL 0.5mol⋅L的NaOH溶液,下列实验操作会使所得溶液浓度偏低的是( )
A.用托盘天平称取9.6 g NaOH固体
B.向小烧杯中加水使氢氧化钠溶解并冷却至室温
C.定容过程观察容量瓶内液面时俯视刻度线
D.把溶液转移到洗净但未干燥的容量瓶中
37.下列溶液与100 mL 0.5 mol⋅L 溶液中的物质的量相等的是( )
A.150 mL 1 mol·LNaCl溶液 B.100 mL1.0 mol·L 溶液
C.150 mL 1.5 mol·LKCl溶液 D.75 mL 1 mol⋅L 溶液
38.25 ℃时,将10 mL质量分数为50%(密度为1.4 g·cm-3)的硫酸稀释成100 mL。下列说法正确的是 ( )
A.仰视容量瓶刻度线定容,所配溶液的浓度偏大
B.上述稀释过程所需要的蒸馏水为90 mL
C.质量分数为50%的硫酸溶液的物质的量浓度约为7.14 mol·L-1
D.上述10 mL稀硫酸中含溶质14 g
39.将溶于水配成混合溶液,溶液体积为,部分离子物质的量如图所示,下列说法错误的是( )
A.该混合溶液中的物质的量为
B.若将该混合溶液加水稀释至体积为,稀释后溶液中的物质的量浓度为
C.若向该混合溶液中逐滴加入溶液至恰好完全沉淀,需溶液
D.该混合溶液中由电离出的浓度为
二、填空题
40.用11.92gNaClO配成的100mL溶液,向其中加入0.01molNa2Sx恰好完全反应,生成Na2SO4和NaCl(假设反应后溶液体积保持不变)。
(1)NaClO溶液的物质的量浓度 mol·Lˉ1。
(2)反应后溶液中的Na+的物质的量浓度为 mol·Lˉ1
(3)化学式Na2Sx中的x= 。
41.测定铁矿石中铁含量的传统方法是SnCl2—HgCl2—K2Cr2O7滴定法。研究小组用该方法测定质量为ag的某赤铁矿试样中的铁含量。
【配制溶液】
①cmol•L﹣1K2Cr2O7标准溶液。
②SnCl2溶液:称取6gSnCl2•2H2O溶于20mL浓盐酸,加水至100mL,加入少量锡粒。
【测定含量】按如图所示(加热装置略去)操作步骤进行实验。
已知:氯化铁受热易升华;室温时HgCl2可将Sn2+氧化为Sn4+,难以氧化Fe2+;可被Fe2+还原为Cr3+。
回答下列问题:
(1)下列仪器在本实验中必须用到的有 (填名称)。
(2)结合离子方程式解释配制SnCl2溶液时加入锡粒的原因: 。
(3)步骤Ⅰ中“微热”的原因是 。
(4)步骤Ⅲ中,若未“立即滴定”,则会导致测定的铁含量 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)若消耗cmol•L﹣1K2Cr2O7标准溶液VmL,则ag试样中Fe的质量分数为 (用含a、c、V的代数式表示)。
(6)SnCl2—TiCl3—KMnO4滴定法也可测定铁的含量,其主要原理是利用SnCl2和TiCl3将铁矿石试样中Fe3+还原为Fe2+,再用KMnO4标准溶液滴定。
①从环保角度分析,该方法相比于SnCl2—HgCl2—K2Cr2O7滴定法的优点是 。
②为探究KMnO4溶液滴定时,Cl﹣在不同酸度下对Fe2+测定结果的影响,分别向下列溶液中加入1滴0.1mol•L﹣1KMnO4溶液,现象如表:
溶液
现象
空白实验
2mL0.3mol•L﹣1NaCl溶液+0.5mL试剂X
紫红色不褪去
实验ⅰ
2mL0.3mol•L﹣1NaCl溶液+0.5mL0.1mol•L﹣1硫酸
紫红色不褪去
实验ⅱ
2mL0.3mol•L﹣1NaCl溶液+0.5mL6mol•L﹣1硫酸
紫红色明显变浅
表中试剂X为 ;根据该实验可得出的结论是 。
42.为确定某一铁铜样品中各成分的含量,某同学进行了如下实验:准确称取一份质量为铁铜样品,逐渐加入一定体积某浓度的稀硝酸,每次实验充分反应后,测得生成气体的体积为(已换成标准状况,假设生成的全部逸出),并测得剩余固体质量为。各次实验的数据如下表:
稀硝酸体积
0
80
160
240
320
400
体积
0
0.896
1.792
2.688
3.584
4.48
剩余固体质量
12.24
8.88
5.52
1.92
0
0
根据以上实验数据,请回答:
(1)上述实验当加入稀硝酸后,所发生反应的离子方程式为 。
(2)稀硝酸物质的量浓度为 。
(3)样品中的物质的量之比为 。
43.某学习小组在实验室制备氯化铁并配制其溶液,过程如下。
【制备无水FeCl3】无水FeCl3是一种常见的化工原料,易升华,在空气中极易吸水,可利用以下实验装置制备。
(1)按气流方向,连接顺序为a→ →j→k→f→g→b→c(填仪器连接口的字母编号)。
(2)装置B的作用是 。
(3)A中发生的离子反应为 。
(4)【配制FeCl3溶液】
配置100mL0.5mol/LFeCl3溶液,需用量筒量取5.0mol/LFeCl3溶液 mL,还需要的仪器有烧杯、玻璃棒、 。
(5)下列实验操作对所配制的FeCl3溶液物质的量浓度有何影响?(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
①定容时,俯视刻度线: 。
②未洗涤烧杯及玻璃棒: 。
44.我国科学家侯德榜发明了联合制碱法。以氯化钠、氨及二氧化碳为原料,同时生产纯碱和氯化铵两种产品,又称“侯氏制碱法”,对世界制碱工业作出了卓越贡献。根据要求回答下列问题:
(1)I、用纯净的碳酸钠固体配制溶液。
用托盘天平称取固体的质量是
(2)本实验中需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和 。
(3)下列说法中,正确的是____(填字母)。
A.定容时仰视刻度线,会导致配制的溶液浓度偏小
B.定容时如果加水超过刻度线,要用滴管吸出
C.摇匀后发现凹液面下降,再加水至刻度线
D.转移时溶液倒出容量瓶外,要重新配制溶液
(4)II、生成纯碱的流程如下:
工业生成纯碱的第一步是除去饱和食盐水中的、、,依次加入的试剂是 、 、 、过滤、 。备用的除杂试剂有:①足量溶液;②足量溶液;③适量稀盐酸;④足量的溶液。则正确的试剂添加顺序(填字母)。
A.①②③④ B.②①④③ C.②④①③ D.④②①③
(5)已知:
溶解度(20℃)
36.0
21.7
9.6
37.2
写出装置I中反应的化学方程式: 。
(6)制出的纯碱中只含有杂质,下列实验方案中,不能测定出混合物中质量分数的是____(填字母)。
A.取混合物充分加热,质量减少
B.取混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得到固体
C.取混合物与足量溶液充分反应,沉淀经过滤、洗涤、干燥得到固体
D.取混合物与足量稀盐酸充分反应,逸出气体经干燥后用碱石灰吸收,质量增加
(7)将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,加热到质量不再变化时,剩余物质的质量,则混合物中碳酸钠的质量分数 (精确到0.1)。
45.漂白粉消毒是利用漂白粉的氧化作用对饮用水和废水进行杀菌的水处理过程。
(1)某品牌的漂白粉中,其有效成分的含量约为43%,写出工业上制漂白粉的化学反应方程式 。
(2)某同学欲将该漂白粉配成450含有ClO-0.1的溶液。回答:
①写出在配制过程中,上图所示的仪器,用不到的仪器名称 。
②配制过程中,需称量该漂白粉的质量为 g
③该同学配制溶液后,发现溶液底部中有少量不溶物。请用化学方程式写出形成其不溶物的原因 。
(3)“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强其消毒能力,某消毒小组人员用98%(密度为1.84)的浓硫酸配制5002.3的稀硫酸用于增强“84消毒液”的消毒能力。
①需用浓硫酸的体积为 。
②取用任意体积的浓硫酸时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是 。
A.溶液中的物质的量 B.溶液的浓度
C.溶液的质量 D.溶液的密度
③在浓硫酸稀释过程中遇到下列情况,使所配制的硫酸浓度大于2.3有 。
A.未经冷却趁热将溶液注入容量瓶中
B.摇匀后发现液面低于刻度线,再加水至刻度线
C.定容时俯视观察液面
D.量取浓硫酸时俯视凹液面
46.“84”消毒液是生活中常见的消毒剂,可用与溶液在冷水浴中制备.
(1)Ⅰ.配制溶液:
配制溶液时,一般有以下几个步骤:
①称量 ②计算 ③溶解 ④摇匀 ⑤转移 ⑥洗涤 ⑦定容
其正确的操作顺序为 (填标号).
A.①②④⑤⑦⑥③ B.②①③⑤⑥⑦④ C.②①⑥③⑤④⑦ D.①②⑥③⑦⑤④
实验中必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、 .
(2)下列操作使所配溶液浓度偏低的是____(填标号).
A.在天平两边放相同大小的滤纸后,再进行称量
B.未冷却至室温就将溶液转移到容量瓶中
C.定容时俯视刻度线
D.未洗涤溶解固体的烧杯
E.固体在称量前已部分变质
(3)Ⅱ.“84”消毒液的制备(装置如图所示):
已知是实验室制取氯气的装置,中广口瓶内为溶液,中试剂为 ,中发生反应的化学方程式为 ,的作用为 .
(4)某同学设计实验探究84消毒液的漂白性.
a.在消毒液中加入水后,放入红色纸片,观察到纸片慢慢褪色.
b.在消毒液中加入白醋后,放入红色纸片,观察到纸片迅速褪色.
c.在不同温度时,测得84消毒液ORP值随时间的变化曲线如图所示.
已知ORP表示水溶液中物质的氧化性或还原性强弱.ORP值越大,氧化性越强.
①实验a、b现象不同的原因是 .
②实验c中,随时间的变化ORP值不同的原因可能是 .
③针对不同物品的消毒,需将84消毒液稀释到不同的浓度.已知某品牌84消毒液中次氯酸钠的质量分数为12.6%,若取该消毒液100g,加水稀释为8%的溶液,则需加水的质量为 g.
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1
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2.3.2物质的量的浓度及计算与配制溶液
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01
思维导图
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2
基础知识
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一、物质的量浓度
1.定义:以单位体积的溶液里含有溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量。
2.表达式::cB=; 符号:c 单位:mol·L-1或mmol·L-1或mol·m-3。
【易错点拨】 (1)1mol/L的含义:1L溶液中含有溶质的物质的量为1mol。 例如把58.5g氯化钠溶解在水中得到了1L的氯化钠溶液。
(2)cB=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。
(3)溶液是均一稳定的,从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,物质的量浓度不变。
(4)溶液具有均一性,同一溶液中各组分的浓度与溶液体积无关。
(5)整体与部分的关系:如0.1 mol·L-1 AlCl3溶液中,c(Al3+)=0.1 mol·L-1,c(Cl-)=0.3 mol·L-1。
(6)如果溶液只给出物质的量浓度没有体积,无法计算物质的量,也就无法判断粒子数目。
(7)确定溶液中溶质的几种特殊情况
①与水发生反应生成新的物质,如Na、Na2O、Na2O2NaOH,SO3H2SO4,所得溶质分别为NaOH和H2SO4等。
②带有结晶水的物质作为溶质时,其物质的量的计算要用带有结晶水的物质的质量除以带有结晶水的物质的摩尔质量。如a g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水得到V L溶液,其物质的量浓度为c(CuSO4)== mol·L-1。
③特殊物质:如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时仍以NH3分子作为溶质。
二、一定物质的量浓度溶液的配制
1.实验仪器:托盘天平、烧杯、玻璃棒、 带体积容量瓶、胶头滴管。
2.容量瓶的使用:
结构
细颈、梨形的平底玻璃瓶,瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞
标志
温度(一般为20℃)、容量和刻度线
规格
50 mL、100 mL﹑250 mL﹑500 mL﹑1000 mL
用途
容量瓶是一种容积精密的仪器,常用于配制一定物质的量浓度的溶液
【核心归纳】(1)选择容量瓶的原则——遵循“大而近”原则
即所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。如:配制480 mL1 mol·L-1的NaCl溶液,因无480 mL容量瓶,应选择500 mL容量瓶,配500 mL溶液所需溶质的物质的量应按配制500 mL溶液计算。
(2)容量瓶使用前一定要检验是否漏液。
①关键词:注水→盖塞→倒立→观察→正立→旋180°→倒立→观察。
②准确描述:向容量瓶中注入一定量水,盖好瓶塞。用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶倒立,观察是否漏水。如不漏水,将瓶正立并将塞子旋转180°后塞紧,再检查是否漏水。如不漏水,该容量瓶才能使用。
(3)容量瓶瓶塞须用结实的细绳系在瓶颈上,以防止损坏或丢失。
(4)在容量瓶的使用过程中,移动容量瓶,手应握在瓶颈刻度线以上部位,以免瓶内溶液受热而发生体积变化,使溶液的浓度不准确。
(5)使用容量瓶注意“五不能”: 不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释,容量瓶不能作反应器,不能加入过冷或过热的液体,不能加热,也不能久贮溶液。
(6)容量瓶使用完毕,应洗净、晾干。(玻璃磨口瓶塞应在瓶塞与瓶口处垫一张纸条,以免瓶塞与瓶口粘连)
3.配制100mL1.00mol/LNaCl溶液。
(1)配制过程示意图:
(2)①计算:根据nB=cB·V,m=n×M,n(NaCl)=0.04mol,则m(NaCl)=2.34g。
②称量:用托盘天平称取2.3g NaCl固体。
③溶解:将称好的NaCl固体放入烧杯中,用适量蒸馏水溶解,用玻璃棒搅拌,并放置至室温。
④移液:将烧杯中的溶液用玻璃棒引流转移到容量瓶中。
⑤洗涤:用蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2~3次,并将洗涤液都注入容量瓶中,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,当液面离容量瓶颈刻度线下1~2_cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相切。
⑦摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
实验步骤:
配制步骤
仪器
操作图解
注意事项
1
计算
如配制480 mL溶液,应按500 mL来计算
2
称量
小烧杯、托盘天平
天平使用(托盘天平精确到0.1 g),NaOH不能放纸上
量取
量筒、滴定管
量筒残留液不要洗涤(精确到0.1 mL)
③
溶解/稀释
小烧杯、玻璃棒
在小烧杯中用蒸馏水将称出的固体溶解,并用玻璃棒棒不断搅拌(玻璃棒的作用是:搅拌)
④
冷却
溶液冷却到室温,否则会使所配溶液的浓度偏大
⑤
移液
××mL容量瓶
待烧杯内溶液恢复室温后,用玻璃棒(作用是:引流),将其缓缓注入一定容积的容量瓶中
⑥
洗涤
用蒸馏水将烧杯内壁和玻璃棒洗涤2~3次,并将洗涤液全部注入容量瓶
转移后,烧杯未洗涤会使所配溶液浓度偏小
⑦
振荡
使溶液充分混合
⑧
定容
胶头滴管
将蒸馏水注入容量瓶,液面距离容量瓶颈刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相切
使用胶头滴管的目的是:便于控制加水量,定容时,俯视标线会使所配溶液的浓度偏大
⑨
摇匀
塞好瓶塞,用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复倒转,使溶液混合均匀
准确定容振荡静置后,液面低于标线所配溶液的浓度:无影响
⑩
装瓶贴签
试剂瓶
将容量瓶中的溶液倒入试剂瓶中,贴上标签,标明浓度
【易错点拨】(1)配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质在选定的容量瓶中定容,不必计量水的用量。容量瓶用蒸馏水洗净后可直接使用,不必干燥,对配制溶液的浓度无影响。
(2)配制NaOH溶液时,必须用小烧杯快速称量NaOH固体,不能将NaOH直接放在纸上,因NaOH固体易潮解,且易与空气中的CO2反应。
(3)玻璃棒和烧杯内壁必须用蒸馏水洗涤2~3次,洗涤液转移至容量瓶。但量筒内壁残留液不要冲洗。
(4)移液时,注意玻璃棒、烧杯的位置
(5)定容时,若不慎加水超过刻度线,应重新配制。
(6)定容摇匀后,若发现液面低于刻度线,不需要做任何处理。若再加水至刻度线会导致溶液的浓度偏低。
(7)遗漏仪器。做需要补充仪器的实验题时,要学会“有序思考”——即按照实验的先后顺序、步骤,思考每一步所需仪器,然后与现有仪器对比,就一定不会漏写某种仪器。缺少容量瓶时不能只答“容量瓶”,一定要指明规格。
【技巧归纳】一定物质的量浓度溶液配制速记口诀
算称量取步骤清,溶解转移再定容;
室温洗涤莫忘记,摇匀贴签移瓶中。
三、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
1.误差的分析方法
(1)根据cB==可知,MB为定值(溶质的摩尔质量),实验过程中不规范的操作会导致mB或V的值发生变化,从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。若实验操作导致mB偏大,则cB偏大;若实验操作导致V偏大,则cB偏小。
(2)仰视、俯视对结果的影响(如下图)
①仰视刻度线(如图a):加水量高于基准线(刻度线),溶液体积偏大,c偏低。
②俯视刻度线(如图b):加水量低于基准线(刻度线),溶液体积偏小,c偏高。
2.配制100mL1.00mol·L-1氯化钠溶液常出现的误差分析
实验操作
n
V
c
①计算结果m=5.85g,称5.9g
偏大
不变
偏大
②砝码生锈(没有脱落)
偏大
不变
偏大
③少量氯化钠沾在滤纸上
偏小
不变
偏小
④有少量液体溅出
偏小
不变
偏小
⑤容量瓶内有少量水
不变
不变
不变
⑥未洗涤或洗涤液未注入容量瓶
偏小
不变
偏小
⑦仰视
不变
偏大
偏小
⑧超过刻度线,吸出一部分水
偏小
不变
偏小
⑨摇匀后液面下降,补充水
不变
偏大
偏小
⑩试剂瓶刚用蒸馏水洗过
不变
偏大
偏小
【易错点拨】(1)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;若是液体溶质,则要换算成其体积,用量筒量取。
(2)选择实验仪器,要依据实验的具体步骤。即要明确实验的每一步操作是什么,所用的仪器是什么,有什么注意事项等,这样就不会漏下仪器或选错仪器了。
(3)分析配制一定物质的量浓度溶液的实验误差时,关键是看实验过程中不规范的操作引起溶质质量或溶液体积的变化。
四、物质的量浓度与溶质的质量分数的比较
物质的量浓度
溶质的质量分数
溶解度
定义
单位体积溶液里所含溶质B的物质的量称为B的物质的量浓度
溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比
在一定温度下,某固体物质在100g溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所溶解溶质的质量
相似处
表示溶液中溶质含量的物理量
不同处
计算式
cB=
S=×100g
单位
mol·L-1
1
g
特点
体积相同、物质的量浓度相同的不同溶质的溶液中,所含溶质的物质的量相同,溶质的质量不一定相同
质量相同、溶质的质量分数相同的不同溶质的溶液中,所含溶质的质量相同,溶质的物质的量不一定相同
溶解度相同,则不同溶质的溶液中溶质的质量分数相同,溶质的物质的量浓度不一定相等
转化关系
cB= mol·L-1,
五、三种转换关系
1. 物质的量浓度与溶质质量分数的关系
由公式、质量分数=进行推理。
溶液中溶质的物质的量浓度c====
2. 一定温度下的饱和溶液中溶质质量分数与溶解度的关系
w=×100%(w—溶质质量分数、S—溶解度)
3. 溶液稀释规律
a.溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。
b.溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。
c.溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)。
同溶质不同物质的量浓度的溶液的混合计算:混合后溶液体积保持不变时,
(
0
3
经典例题
)
三、例题
【例1】.下列与“物质的量”相关的计算正确的是(为阿伏加德罗常数的值)( )
A.某核素形成型氢化物,则约含有个中子
B.中有b个氯原子,则的数值可表示为
C.将固体溶解在水中所得溶液的物质的量浓度为
D.现有三种气体,它们分别都含有,则三种气体的物质的量之比为
【答案】A
【解析】【解答】A.的中子数为0, 中子数为(A-Z), 的相对分子质量为, 则约含有个中子,故A符合题意;
B.的物质的量为,含有氯原子数,则 ,故B不符合题意;
C. 溶液体积未知,不能计算物质的量浓度,故C不符合题意;
D.分别都含有 ,则物质的量分别为、、, 三种气体的物质的量之比为,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】代表质量数为A,质子数为Z的X原子,质量数=中子数+质子数,有关公式。
【例2】.已知VmL的硫酸铁溶液中含有1gFe3+,则的物质的量浓度为( )
A.mol/L B.mol/L
C.×103mol/L D.×10-3mol/L
【答案】C
【解析】【解答】硫酸铁化学式为,VmL的硫酸铁溶液中含有1gFe3+,,根据则的物质的量浓度为,故答案为:C。
【分析】根据公式计算。
【例3】.下列说法正确的是( )
①22.4L氧气中一定含有6.02×1023个氧分子
②将80gNaOH溶于1L水中,所得溶液中NaOH的物质的量浓度是2mol/L
③18g水在标准状况下的体积为22.4L
④在常温常压下,20mLNH3和60mL氧气所含分子数之比为1:3
A.①②③④ B.①②④ C.②③ D.④
【答案】D
【解析】【解答】①未知气体存在的条件,不能使用标况下的气体摩尔体积计算22.4L氧气的物质的量,故①错误;
②根据可知,因溶液的体积不等于溶剂的体积,不知道溶液的体积,无法计算,故②错误;
③标况下水是液体,气体摩尔体积对其不适用,无法计算其体积,故③错误;
④同温同压,气体的体积之比等于物质的量之比;在常温常压下20mLNH3和60mL氧气物质的量之比为1:3,所含的分子数目之比为,1:3,故④正确;
答案选D。
【分析】使用气体摩尔体积必须指明所处的温度、压强;同温同压,气体的体积之比等于物质的量之比。
【例4】.某同学按下列步骤配制500mL溶液,请回答有关问题。
实验步骤
有关问题
①计算所需的质量
需要称量的质量为____克
②称量固体
称量需要用到的主要仪器是____
③将加入200mL烧杯中,并加入适量水
为了加快溶解速率,用玻璃棒搅拌
④将烧杯中溶液转移至500mL容量瓶中
为了防止溶液溅出,应采取的措施是____
⑥向容量瓶中加蒸馏水至刻度线
在进行此操作时当加水至刻度线以下1~2厘米处应如何操作:____
(1)填写表格中空格:① 、② 、④ 、⑥ 、。
(2)上述实验中使用容量瓶前应 。
(3)取出该溶液10mL加水稀释到100mL,稀释后溶液中的物质的量浓度是 。
(4)上述配制溶液的过程缺少步骤⑤,⑤是 。
(5)若进行⑥步操作时加蒸馏水超过刻度线,则需
(6)在实验中,以下操作造成实验结果偏低的是____(填字母)。
A.在转移溶液时有液体溅到容量瓶外
B.定容时仰视刻度线
C.转移前没有将使用的容量瓶烘干
D.定容摇匀后,发现凹液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
【答案】(1)2;托盘天平;转移中用玻璃棒引流;改用胶头滴管加水到凹液面与刻度线水平相切
(2)检查容量瓶是否漏液
(3)0.04mol/L
(4)洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液一并转移到容量瓶中
(5)重新配制
(6)A;B;D
【解析】【解答】(1)配制500mL 0.2 mol·L-1Na2SO4溶液,需要硫酸钠的质量为0.5L×0.2 mol·L-1×142g/mol=14.2g;称量14.2g硫酸钠使用托盘天平;将烧杯中溶液移至500mL容量瓶中需要用玻璃棒引流,当加水至刻度线1~2厘米处时应改用胶头滴管加水到凹液面与刻度线水平相切,故答案为:14.2;托盘天平;转移中用玻璃棒引流;改用胶头滴管加水到凹液面与刻度线水平相切;
(2)容量瓶有活塞,配制前需要检查容量瓶是否漏液,故答案为:检查容量瓶是否漏液;
(3)0.2mol·L-1Na2SO4溶液中钠离子浓度为0.4mol/L,取出该Na2SO4溶液10mL加水稀释到100mL,钠离子浓度变为原先的十分之一,即稀释后溶液中Na+的物质的量浓度是0.04mol/L,故答案为:0.04mol/L;
(4)步骤⑤是洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液一并转移到容量瓶中,故答案为:洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液一并转移到容量瓶中;
(5)若加蒸馏水超过刻度线,则此次配制失败,应该倒入废液缸中,然后重新配制,故答案为:重新配制;
(6)A、在转移溶液时有液体溅到容量瓶外,造成溶质硫酸钠损失,移入容量瓶内硫酸钠的实际质量减少,所配溶液的浓度偏低,故A符合题意;
B、定容时仰视容量瓶瓶颈刻度线,导致所配溶液的体积偏大,所配溶液浓度偏低,故B符合题意;
C、溶液配制需加水定容,移液前没有将使用的容量瓶烘干,对所配溶液浓度无影响,故C不符合题意;
D、定容后,倒置容量瓶摇匀后,液面低于刻度线,少量溶液残留在瓶塞与瓶口之间,再加水定容,所配溶液的体积偏大,所配溶液的浓度偏低,故D符合题意;
故答案为:ABD。
【分析】(1)配制一定浓度的溶液的步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等;
(2)容量瓶使用前应检漏;
(3)根据c=计算;
(4)转移溶液后,要洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液一并转移到容量瓶中;
(5)加蒸馏水超过刻度线需要重新配制;
(6)根据c=分析误差。
(
0
4
强化提升
)
一、选择题
1.实验室进行粗盐提纯并配制16%的NaCl溶液。下列仪器必须用到的是( )
①天平②蒸发皿③坩埚④分液漏斗⑤漏斗⑥烧杯⑦酒精灯⑧量筒⑨玻璃棒
A.①②④⑥⑦⑨ B.①③⑤⑥⑦⑧⑨
C.②③④⑤⑥⑦⑧⑨ D.①②⑤⑥⑦⑧⑨
【答案】D
【解析】【解答】将粗盐提纯需要溶解、过滤、蒸发,用到的仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗、蒸发皿、酒精灯,即②⑤⑥⑦⑨;配制16%的NaCl溶液,一般步骤为计算、称量、溶解,需要用到仪器为天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒等,即①⑥⑧⑨,所以仪器必须用到的有①②⑤⑥⑦⑧⑨;
故答案为:D。
【分析】将粗盐提纯需要溶解、过滤、蒸发,用到的仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗、蒸发皿、酒精灯,;配制16%的NaCl溶液,一般步骤为计算、称量、溶解,需要用到仪器为天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒等。
2.利用下列仪器(夹持装置略)和用品及试剂能达到相应实验目的的是( )
选项
实验目的
仪器和用品
试剂
A
检验的存在
试管、滴瓶
稀硝酸、溶液、待检溶液
B
实验室制备氯气
圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯、导管、酒精灯、橡皮塞、陶土网
浓盐酸、、NaOH溶液
C
检验的存在
烧杯、酒精灯、洁净的铁丝
盐酸、待检溶液
D
配制溶液
托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、100mL容量瓶
蒸馏水、
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】【解答】A.稀硝酸具有氧化性,可以将亚硫酸根氧化为硫酸根,从而干扰硫酸根的检验,故A不符合题意;
B.在实验室中可以利用圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯、导管、酒精灯、橡皮塞、陶土网通过浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气,故B符合题意;
C.检验 的存在,通过焰色反应,需透过蓝色钴玻璃可以看到紫色火焰,故C不符合题意;
D.配制一定体积一定浓度溶液时,需用到胶头滴管进行定容操作,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.硫酸根检验利用盐酸和氯化钡溶液;
B.实验室制备氯气主要是利用浓盐酸和二氧化锰加热得到氯气,利用氢氧化钠溶液尾气处理;
C.钾离子利用焰色试验,透过蓝色钴玻璃;
D.配制溶液需要利用胶头滴管。
3.某同学欲配制100mL 溶液。以下操作①~④是其配制过程及示意图,关于该配制过程,下列说法正确的是( )
A.操作①中,称取2.5g胆矾晶体,并于烧杯中加水溶解
B.操作②中,容量瓶使用前需用自来水、蒸馏水洗涤,干燥后才可用
C.操作③为定容,若仰视,将导致所配溶液浓度偏高
D.操作④摇匀后静置,发现液面低于刻度线,继续加水至凹液面与刻度线相切
【答案】A
【解析】【解答】A.溶解固体时是在烧杯中加水溶解,故A符合题意;
B.配制溶液时蒸馏水冲洗后可不用干燥,故B不符合题意;
C.操作③定容,仰视导致配制溶液浓度偏低,故C不符合题意;
D. 操作④摇匀后静置,发现液面低于刻度线,不需加水,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.称取质量后直接在烧杯加水溶解;
B.容量瓶蒸馏水洗涤后不用干燥;
C.定容时仰视导致体积增大浓度偏小;
D.定容摇匀后,液面低于刻度线不用加水。
4.铅丹()可用作防锈涂料,它与浓盐酸反应的化学方程式为:。设为阿伏加德罗常数值。下列说法不正确的是( )
A.标准状况下,22.4L 溶于水所得溶液中含HClO分子数为
B.1L 12的浓盐酸与足量反应生成的分子数少于1.5
C.标准状况下,22.4L 中,含有H原子数目大于2
D.反应中消耗137g ,转移的电子数目为0.4
【答案】A
【解析】【解答】】A.标准状况下22.4L氯气的物质的量为1mol,氯气与水反应是可逆反应,生成的次氯酸也要发生部分电离,故HClO分子数小于NA,A项符合题意 ;
B. 1L 12 浓盐酸完全反应生成的分子数为1.5NA,但随着反应的进行浓盐酸逐渐变为稀盐酸,就不再发生该反应,故生成的分子数少于1.5NA,B项不符合题意 ;
C.水在标准状况下不为气态,22.4L 水的物质的大于1mol,所以 含有H原子数目大于2 ,B项不符合题意 ;
D.由方程式可知,1mol 参加反应转移2mol电子,137g 的物质的量为0.2mol,转移的电子数目为0.4,D项不符合题意 ;
故答案为:A。
【分析】A.氯气与水反应为可逆反应,那么生成的次氯酸无法计算;故在计算时,一定要注意该反应能否进行彻底。
5.测定补血剂(含、维生素C等)中铁元素含量的前期处理:将样品研磨后,取1.000g样品粉末加入5mL稀硝酸溶解后过滤,将滤液配制成250.00mL溶液。上述处理过程中未涉及的操作是( )
A.B.C. D.
【答案】C
【解析】【解答】根据题干信息,研磨需要研钵,溶解需要烧杯,过滤需要漏斗,配制溶液需要250mL的容量瓶,没有涉及蒸发;
故答案为:C。
【分析】研磨需要研钵,溶解需要烧杯,过滤需要过滤装置,配制一定物质的量浓度溶液需要一定规格的容量瓶。
6.如图是硫酸试剂瓶标签上的部分内容。下列说法正确的是( )
A.该硫酸的物质的量浓度为9.2mol·L-1
B.该硫酸与等体积的水混合所得溶液的质量分数小于49%
C.配制250mL 4.6mol·L-1的稀硫酸需取该硫酸62.5 mL
D.用该硫酸配置250mL 4.6mol·L-1的稀硫酸,若量取该硫酸时仰视,则所配稀硫酸浓度偏小
【答案】C
【解析】【解答】A、该硫酸的物质的量浓度为mol·L-1,故A错误;
B、等体积的水质量小于硫酸的质量,所以该硫酸与等体积的水混合所得溶液的质量分数大于49%,故B错误;
C、根据稀释前后硫酸物质的量不变,配制250mL 4.6mol·L-1的稀硫酸需取该硫酸62.5 mL,故C正确;
D、用该硫酸配置250mL 4.6mol·L-1的稀硫酸,若量取该硫酸时仰视,量取浓硫酸的体积偏大,则所配稀硫酸浓度偏大,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、根据计算;
B、等体积的水质量小于硫酸的质量;
C、稀释前后溶质的物质的量不变;
D、量取该硫酸时仰视,量取浓硫酸的体积偏大。
7.某同学欲配制480mL 0.1的溶液。下列有关实验的说法正确的是( )
A.本实验应选择480mL规格的容量瓶
B.称量时,可以使用托盘天平称取12.50g胆矾
C.实验开始前容量瓶中有少量蒸馏水残留,会使配制的溶液浓度偏小
D.定容时,俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏大
【答案】D
【解析】【解答】 A.没有480mL规格的容量瓶, 选择500mL规格的容量瓶,故A不符合题意;
B.托盘天平只能精确到小数点后一位,故B不符合题意;
C.实验开始前容量瓶中有少量蒸馏水残留,对配制的溶液浓度无影响,故C不符合题意;
D.定容时,俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏大,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】容量瓶通常有25mL、50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等规格。
托盘天平只能精确到小数点后一位。
配制溶液最后的定容步骤,也会向其中加入少量蒸馏水,故实验开始前容量瓶中有少量蒸馏水残留,对配制的溶液浓度无影响。定容时,俯视刻度线会使加入蒸馏水偏少,从而导致所配溶液浓度偏大。
8.实验室配制250mL1mol/L的NaOH溶液,下列情况会使所配溶液浓度偏高的是( )
A.称量NaOH固体时间过长
B.烧杯及玻璃棒的洗涤液未转移至容量瓶中
C.定容时,俯视容量瓶的刻度线
D.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】C
【解析】【解答】A.称量NaOH固体时间过长 导致碳酸钠增多,导致氢氧化钠浓度偏低,故A不符合题意;
B.烧杯以及玻璃棒洗涤液未转移至容量瓶中导致溶质减少,浓度偏低,故B不符合题意;
C.定容时,仰视容量瓶刻度线,导致体积减小,浓度偏大,故C符合题意;
D.定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线导致浓度偏小,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】根据c=,浓度偏大,n增大,或者V减小,称量氢氧化钠时间过长 和烧杯及玻璃棒的洗涤液未转移至容量瓶中 导致溶质偏小,定容时,俯视容量瓶的刻度线 导致体积偏小,浓度偏大,定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线 导致浓度偏低,结合选项判断即可。
9.amL 溶液中,所含的总质量为mg,往该溶液中逐滴滴入的溶液,共消耗bmL 溶液。下列说法错误的是( )
A.反应的离子方程式为
B.溶液的物质的量浓度为
C.b、c、m之间的符合:
D.反应过程中,溶液的导电能力不断减弱
【答案】B
【解析】【解答】A.溶液中的可与溶液中的反应,反应的离子方程式为,故A不符合题意;
B.由分析可知,溶液的物质的量浓度为,故B符合题意;
C.反应的离子方程式为,则,,故C不符合题意;
D.反应过程中,离子浓度逐渐减小,溶液的导电能力不断减弱,故D不符合题意;
故选B。
【分析】溶液中,所含的总质量为mg,则的物质的量为,的物质的量为,往该溶液中逐滴滴入的溶液,共消耗bmL溶液,则的物质的量为,据此分析。
A.与反应;
B.依据化学式的组成计算;
C.依据计算;
D.反应过程中,离子浓度逐渐减小。
10.下列实验装置能达到实验目的的是( )
A.制备胶体
B.验证铁与水蒸气反应能生成
C.转移溶液
D.比较D.比较
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】【解答】A、制备Fe(OH)3胶体时,应将饱和FeCl3溶液逐滴滴入沸水中,继续加热至红褐色,停止加热,A不符合题意。
B、加热湿棉花可提供水蒸气,水蒸气与铁粉接触反应生成Fe3O4和H2。H2进入肥皂液中,产生气泡,用燃着的火柴点燃检验,B符合题意。
C、转移溶液时,需用玻璃棒引流,且玻璃棒应伸入到容量品刻度线以下,C不符合题意。
D、NaHCO3的稳定性较弱,受热易分解,因此NaHCO3应放在小试管内,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中,得到Fe(OH)3沉淀。
B、湿棉花提供水蒸气,与铁粉反应。
C、转移溶液时,需用玻璃棒引流。
D、NaHCO3不稳定受热易分解,应放在小试管中。
11.下列溶液中,与100mL 0.5 mol/L NaCl溶液所含的Cl-的物质的量浓度相同的是( )
A.100mL 0.5mol/L MgCl2溶液 B.200mL 0.25mol/L HCl溶液
C.50mLL1mol/L NaCl溶液 D.200mL0.25mol/L CaCl2溶液
【答案】D
【解析】【解答】A、100mL 0.5mol/L MgCl2溶液中Cl-的物质的量浓度为1mol/L,故A错误;
B、200mL 0.25mol/L HCl溶液中Cl-的物质的量浓度为0.25mol/L,故B错误;
C、50mLL1mol/L NaCl溶液 中Cl-的物质的量浓度为1mol/L,故C错误;
D、200mL0.25mol/L CaCl2溶液所含的Cl-的物质的量浓度为0.5mol/L,故D正确;
故答案为:D。
【分析】100mL 0.5 mol/L NaCl溶液所含的Cl-的物质的量浓度为0.5mol/L。
12.配制100 mL 0.100 mol·Lˉ1 Na2CO3溶液时,有下列步骤:①溶解 ②转移 ③定容 ④计算 ⑤称量,正确的顺序为( )
A.⑤④①②③ B.⑤④②①③ C.④⑤①②③ D.④③⑤①②
【答案】C
【解析】【解答】配制一定物质的量浓度的溶液的操作步骤有计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等操作,一般用天平称量,用药匙取药品,在烧杯中溶解(可用量筒量取水加入烧杯),并用玻璃棒搅拌,加速溶解,冷却后转移到100mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,洗涤烧杯、玻璃棒2~3次,并将洗涤液移入容量瓶中,加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,最后定容颠倒摇匀,故操作顺序为:④⑤①②③;
故答案为:C。
【分析】配制一定浓度的溶液的步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等。
13.某食品级Na2SO3,每袋中含Na2SO3 100.8 g。下列说法正确的是( )
A.每袋添加剂中含钠离子0.8 mol
B.该添加剂可使紫色石蕊溶液退色
C.每袋添加剂最多消耗氧气8.96 L
D.某红酒中要求Na2SO3浓度为,每袋该添加剂可满足400 L红酒需要
【答案】D
【解析】【解答】A、每袋添加剂中含钠离子为,故A错误;
B、该添加剂不具有漂白性,不能使紫色石蕊溶液退色,故B错误;
C、根据得失电子守恒可知,每袋添加剂最多消耗氧气的物质的量是亚硫酸钠物质的量的一半,每袋添加剂最多消耗氧气为,故C错误;
D、某红酒中要求Na2SO3浓度为,则400 L红酒中含有亚硫酸钠的物质的量为400L×0.002mol·L-1 =0.08mol,而每袋该添加剂中含有亚硫酸钠的物质的量为:,则每袋该添加剂可满足400 L红酒需要,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、亚硫酸钠能电离产生两个钠离子;
B、亚硫酸钠不具有漂白性;
C、根据得失电子守恒计算;
D、根据n=cV计算。
14.将一定量的铁粉与稀混合恰好完全反应后,产物有、、气体、,其中当、的物质的量之比为时。下列判断正确的是( )
A.反应产生的的质量为
B.反应后溶液中为
C.若反应中转移的电子为,则会产生为
D.若为时,该反应也可发生
【答案】B
【解析】【解答】A.反应物的用量未知,不能确定最终产物的量,故A错误;
B.依据题中信息,根据得失电子守恒及元素守恒得出反应的化学方程式为:,反应后溶液中为,故B正确;
C.由可知反应中生成4molNO转移的电子为12mol,若反应中转移的电子为,则会产生为,故C错误;
D.若为时,设物质的量分别为3mol、4mol、5mol,则失电子的物质的量为,得电子的物质的量为:,违背得失电子守恒,该反应不能发生,故D错误;
故选B。
【分析】A.反应物的用量未知;
B.根据得失电子守恒及元素守恒分析;
C.依据反应方程式分析;
D. 利用得失电子守恒判断。
15.下列说法正确的是( )
A.1 mol的NH3溶于1 L水,溶液中c(NH)=1 mol/L
B.3 mol的NO2与水完全反应,气体减少2 mol
C.1 mol Cu与200 mL10 mol/L的浓硫酸恰好完全反应
D.1 mol/L的硫酸中c(H+)=1 mol/L
【答案】B
【解析】【解答】A、1molNH3溶于1L水中发生反应NH3+H2O⇌NH3·H2O⇌NH4++OH-,因此溶液中n(NH4+)≠1mol,因此无法计算溶液中c(NH4+),A不符合题意。
B、NO2与H2O反应的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,因此当有3molNO2反应,生成1molNO,气体减少2mol,B符合题意。
C、Cu与浓硫酸反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,随着反应进行,硫酸的浓度逐渐减小,铜与稀硫酸不反应,因此二者不会完全反应,C不符合题意。
D、H2SO4在水中完全电离,其电离方程式为:H2SO4=2H++SO42-。因此1mol·L-1的硫酸溶液中c(H+)=1mol·L-1×2=2mol·L-1,D不符合题意。
故答案为诶:B
【分析】A、溶液的体积不是1L;且溶液中n(NH4+)≠1mol。
B、根据反应3NO2+H2O=2HNO3+NO进行计算。
C、随着反应进行,浓硫酸逐渐变为稀硫酸,反应停止。
D、H2SO4是一种二元强酸,可电离出2个H+。
16.下列关于溶液的描述中正确的是( )
A.该溶液中含有
B.该溶液中
C.该溶液就是溶于1L水中所得的溶液
D.取100mL该溶液加水稀释到500mL,稀释后浓度为
【答案】D
【解析】【解答】A.因为不知道溶液的体积,钡离子的物质的量没有办法求出,A不符合题意;
B.该溶液中的氢氧根离子的浓度应为0.20mol·L-1,B不符合题意;
C.溶于1L水后,溶液的体积不再是1L,得到的不是0.10mol/L的氢氧化钡溶液,C不符合题意;
D.体积稀释5倍后,浓度也变为原来的五分之一,即0.02mol/L,D符合题意;
故选D。
【分析】A.知道物质的量浓度,要想求物质的量,还需要知道溶液的体积;
B.知道物质的物质的量浓度,求微粒的物质的量浓度,计算方法是用物质的量浓度乘以化学式中微粒的角标,即可得微粒的物质的量浓度;
C.注意公式中V指的是溶液体积而不是溶剂体积;
D.体积稀释x倍,浓度变为原来的。
17.设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.和混合气体所含氧原子数目为
B.的溶液,其中含有的数目为
C.与足量反应,转移电子数为
D.在常温常压下,含有的分子数为
【答案】A
【解析】【解答】A.氧气和臭氧都是由氧原子构成的,混合气体的质量即为氧原子的质量。32g氧气和臭氧混合气体中含有氧原子,故A正确;
B.溶液的体积未知,无法计算氯离子的数目,故B错误;
C.1个钠失去1个电子变成钠离子,1mol钠完全反应失去1mol电子,反应转移的电子数目为NA,故C错误;
D.常温常压下,大于22.4L/mol,则11.2L氮气的物质的量小于0.5mol,含有的分子数小于0.5NA,故D错误;
故答案为:A。
【分析】标准状况下气体摩尔体积为22.4L/mol。
18.实验室进行粗盐提纯并配制的溶液。下列仪器:①天平②温度计③坩埚④分液漏斗⑤容量瓶⑥烧杯⑦酒精灯,本实验必须用到的是( )
A.①②④⑥ B.①⑤⑥⑦ C.①②③⑦ D.①④⑤⑥
【答案】B
【解析】【解答】将粗盐提纯需要过滤后蒸发结晶,需要用到的仪器为漏斗、玻璃棒、蒸发皿及烧杯, 配制的溶液 需要用到仪器为:天平、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等,故实验必须用到的有①⑤⑥⑦;
故答案为:B。
【分析】将粗盐提纯需要过滤后蒸发结晶,配制一定浓度的溶液的步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等。
19.在500mL 溶液中加入足量铝粉,反应完全后,共收集到标准状况下的气体体积为33.6L。该溶液的物质的量浓度为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】【解答】涉及反应是2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,可得到反应关系式;2NaOH~3H2↑,根据V=nVm可知,n(H2)==1.5mol,则n(NaOH)=1mol,根据n=cV,c(NaOH)==2mol/L;
故答案为:B。
【分析】涉及反应是2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,结合V=nVm、n=cV进行分析。
20.20 g密度为d g/cm3的Al2(SO4)3溶液中含有a g Al3+,取出V/4 mL溶液稀释成4 V mL后,SO的物质的量浓度为( )
A.25ad / 144 mol·L-1 B.125ad / 54V mol·L-1
C.25ad / 216 mol·L-1 D.125ad / 27V mol·L-1
【答案】A
【解析】【解答】20 g密度为d g/cm3的Al2(SO4)3溶液中n(Al3+)= ,故n(SO)为 ,根据 ,故溶液的体积为,溶液中硫酸钡的物质的量浓度为 ,取出V/4 mL溶液稀释成4 V mL后,相当于稀释了16倍,硫酸根的物质的量浓度为 ,故选A;
故答案为:A。
【分析】根据、计算。
21.与溶液中浓度相同的是( )
A.溶液 B.溶液
C.溶液 D.溶液
【答案】B
【解析】【解答】A、FeCl3溶液中存在电离FeCl3=Fe3++3Cl-,因此0.1mol·L-1的FeCl3溶液中c(Cl-)=0.1mol·L-1×3=0.3mol·L-1,A不符合题意。
B、NaCl溶液中存在电离NaCl=Na++Cl-,因此0.4mol·L-1的NaCl溶液中c(Cl-)=0.4mol·L-1×1=0.4mol·L-1,B符合题意。
C、MgCl2溶液中存在电离MgCl2=Mg2++2Cl-,因此0.1mol·L-1MgCl2溶液中c(Cl-)=0.1mol·L-1×2=0.2mol·L-1,C不符合题意。
D、0.2mol·L-1的KCl溶液中存在电离KCl=K++Cl-,因此0.2mol·L-1的KCl溶液中c(Cl-)=0.2mol·L-1×1=0.2mol·L-1,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】0.2mol·L-1的CaCl2溶液中c(Cl-)=0.2mol·L-1×2=0.4mol·L-1。结合溶液中溶质电离产生的Cl-个数,从而判断溶液中c(Cl-)。
22.某同学配制溶液,下列描述正确的是( )
甲 乙
A.应选用规格的容量瓶
B.图甲为将烧杯中热的溶液转移至容量瓶
C.图乙是定容操作,胶头滴管应伸入容量瓶内
D.定容时俯视刻度线,所配制溶液浓度偏低
【答案】A
【解析】【解答】A、实验室没有240mL容量的容量瓶,用250mL容量瓶配制 溶液 ,故A正确;
B、图甲为将烧杯中冷却至室温的溶液转移至容量瓶,故B错误;
C、图乙是定容操作,胶头滴管应垂直悬空滴加蒸馏水,不能伸入容量瓶内,故C错误;
D、定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,所配制溶液浓度偏高,故D错误;
故答案为:A。
【分析】配制一定浓度的溶液的步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等。
23.配制450mL1.00mol/L的NaOH溶液,下列说法不正确的是( )
A.上述实验操作的顺序为:④②①③
B.将NaOH固体在烧杯中溶解后,立即转移到容量瓶中
C.实验中可用④称量20.0gNaOH固体
D.③操作时,若俯视刻度线,配得的NaOH溶液浓度偏高
【答案】B
【解析】【解答】A、配制一定浓度的溶液的步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,则上述实验操作的顺序为:④②①③,故A不符合题意;
B、溶解后应冷却至室温再将溶液转移到容量瓶中,故B符合题意;
C、可用托盘天平称量20.0gNaOH固体,故C不符合题意;
D、定容时,若俯视刻度线,溶液的体积偏小,配得的NaOH溶液浓度偏高,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】配制一定浓度的溶液的步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等。
24.配制溶液,部分实验操作如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.实验中用到的玻璃仪器有量筒、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
B.容量瓶用蒸馏水洗涤后无需干燥可使用
C.上述实验操作步骤的正确顺序为②①④①③
D.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的溶液浓度偏高
【答案】D
【解析】【解答】A.根据题干信息,实际配制500mL 0.100mol•L-1的NaCl溶液,所以实验中用到的玻璃仪器有量筒、500mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等,A不符合题意;
B.容量瓶用蒸馏水洗涤后无需干燥可使用,不影响配制结果,B不符合题意;
C.配制500mL 0.100mol•L-1的NaCl溶液的步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,上述实验操作步骤的正确顺序为②①④①③,C不符合题意;
D.定容时,俯视容量瓶的刻度线,加入蒸馏水体积偏小,使配得的NaCl溶液浓度偏高,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.注意根据容量瓶规格进行选择合适。
B.容量瓶用蒸馏水洗涤后无需干燥可使用。
C.配制500mL 0.100mol•L-1的NaCl溶液的步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等。
D.根据“仰多俯少”原则进行分析。
25.氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂,其中氢元素为-1价。NaH用作生氢剂时的化学反应原理为:NaH + H2O =NaOH + H2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.24g NaH反应生成的H2分子数为NA
B.1mol NaH反应,转移的电子数为NA
C.标准状况下,22.4L H2O和足量NaH充分反应生成的H2分子数为NA
D.若欲配制1L 1mol/L NaOH溶液,则需消耗NA个NaH
【答案】C
【解析】【解答】A.24g NaH反应生成的H2分子数为NA ,A不符合题意;
B.1mol NaH反应,转移的电子数为NA ,B不符合题意;
C.标况下H2O不是气态,C符合题意;
D.1L 1mol/L NaOH溶液 的物质的量是1mol,此时需要的NaH的数目是1NA,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.24gNaH的物质的量是1mol,反应产生的H2的物质的量也是1mol;
B.根据方程式的化合价变化可知:1mol NaH反应,转移的电子数为NA ;
C.标况下H2O不是气态;
D.1L 1mol/L NaOH溶液 的物质的量是1mol,此时需要的NaH的数目是1NA。
26.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.常温下的溶液中数目为
B.常温下,的溶液中氮原子数为
C.碳酸钠溶液含有的数目一定小于
D.粗铜精炼中阳极质量减小时,转移电子数目为
【答案】B
【解析】【解答】A、1L pH=3的FeCl3溶液中n(H+)=0.001mol·L-1×1L=0.001mol,无法得出溶液中n(FeCl3),从而无法确定溶液中Cl-的个数,A不符合题意。
B、该溶液中n(NH4NO3)=0.1mol·L-1×1L=0.1mol,溶液中NH4+水解生成NH3·H2O,仍存在于溶液中,因此溶液中所含氮原子的个数为0.1mol×2×NA=0.2NA,B符合题意。
C、未给出溶液的体积,无法计算溶液中所含CO32-的个数,C不符合题意。
D、粗铜精炼过程中,开始时阳极上Zn或Fe发生失电子的氧化反应,当转移电子数为2mol时,阳极减少的质量可能为64g或56g。当Cu开始反应时,阳极减少的质量为64g,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、pH=3的FeCl3溶液中c(H+)=0.001mol·L-1,无法确定Cl-的含量。
B、根据溶液中n(NH4NO3)确定溶液中所含氮原子的个数。
C、未给出溶液的体积,无法计算溶液中所含CO32-的个数。
D、粗铜精炼的过程中,开始时Zn、Fe失去电子。
27.设为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.中含有的中子数为
B.溶液中所含数目为
C.常温常压下,和的混合气体中所含氧原子数为
D.标准状况下,2.24L液溴与铁反应转移电子数为
【答案】C
【解析】【解答】A.18gD2O物质的量:,1个D2O含有10个中子。0.9molD2O中含有的中子数为,故A错误;
B.只告诉浓度,体积未知,无法计算钾离子的物质的量和数目,故B错误;
C.O3和O2均有氧原子成,和的混合气体的质量就是氧原子的质量,混合气体所含氧原子数为,故C正确;
D.标准状况下Br2不是气态,无法使用气体摩尔体积计算,故D错误;
故答案为:C。
【分析】O3和O2均有氧原子成,和的混合气体的质量就是氧原子的质量;标准状况下Br2不是气态。
28.实验室需用硫酸铜溶液,下列有关该溶液的配制说法正确的是( )。
A.用托盘天平称取胆矾
B.实验中必须用到的玻璃仪器为:烧杯、量筒、容量瓶、玻璃棒
C.定容时仰视容量瓶的刻度线,会造成所配溶液物质的量浓度偏高
D.定容摇匀后发现液面低于刻度线,应再滴加蒸馏水至刻度线
【答案】A
【解析】【解答】A. 需用硫酸铜溶液 ,应选择500mL容量瓶,依据,故A正确;
B.配制一定物质的量浓度的溶液一般需经过检漏、计算、称量、溶解、转移(移液前要先冷却至室温)、洗涤、定容、摇匀等步骤。可知,不一定用到量筒,故B错误;
C.定容时仰视容量瓶的刻度线,依据,溶液体积会偏大,会造成所配溶液物质的量浓度偏低,故C错误;
D. 定容摇匀后发现液面低于刻度线,应再滴加蒸馏水至刻度线,依据,溶液体积会偏大,所配溶液物质的量浓度偏低,故D错误;
故选A。
【分析】A. 应选择500mL容量瓶,按500mL计算;
B.用固体试剂配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液时,使用的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、量筒、一定规格容量瓶、胶头滴管;
C、D.依据分析。
29.铜镁合金完全溶解于密度为、质量分数为63%的浓硝酸中,得到和的混合气体(换算为标准状况),向反应后的溶液中加入溶液,当金属离子全部沉淀时,得到沉淀,下列说法不正确的是( )。
A.该合金中铜与镁的物质的量之比是
B.该浓硝酸中的物质的量浓度是
C.和的混合气体中,的体积分数是80%
D.得到2.54沉淀时,加入溶液的体积是
【答案】D
【解析】【解答】A.设Cu物质的量为xmol,物质的量为ymol,则有:,,联立解得x=0.02,y=0.01, 该合金中铜与镁的物质的量之比是 ,A不符合题意;
B.,B不符合题意;
C.根据得失电子守恒:,,解得,,而 的体积分数等于其物质的量分数=,C不符合题意;
D.,,反应最终溶液中只有硝酸钠一种溶质,所以,,D符合题意;
故选D。
【分析】根据氧化还原反应的规律,利用原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒分析计算。
30.已知某溶液中含有的部分离子的浓度如图所示,该溶液呈无色、透明、均一状态,可能还含有、、、。为了进一步确认,加入足量溶液,生成白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失。对原溶液的说法错误的是( )
A.原溶液肯定不存在、
B.原溶液中的物质的量浓度为
C.向原溶液加入少量溶液,反应的离子方程式为
D.向原溶液加入含的溶液时,沉淀质量达到最大
【答案】D
【解析】【解答】A.根据分析可知, 原溶液肯定不存在、 ,A说法正确;
B.电解质溶液中电荷守恒。从图中所给信息可知和所带正电荷浓度总和为,和所带负电荷浓度总和为,根据溶液呈电中性,原溶液中一定含有,c(H+)+2mol/L=5mol/L,计算c(H+)=3mol/L,B说法正确;
C.原溶液中含,加入溶液,发生反应为,C说法正确;
D.原溶液中,,,则向原溶液中加入含有的溶液时,恰好完全沉淀,0.2molOH-和H+,此时镁离子还没有生成沉淀,生成的沉淀质量不是最大,D说法错误;
故答案为:D。
【分析】该溶液呈无色、透明、均一状态,说明溶液中一定不含,加入足量溶液,生成23.3g白色沉定,再加稀盐酸沉淀不消失,白色沉定为(0.1mol),则原溶液中一定含有(1mol/L),与不能大量共存,推出原溶液中一定不含。
31.欲配制100mL1.0mol·L-1硫酸钠溶液,不正确的方法是( )
A.将14.2g硫酸钠溶于100mL水中
B.将32.2gNa2SO4·10H2O溶于少量水中,再加水稀释至100mL
C.将20mL5.0mol·L-1硫酸钠溶液用水稀释至100mL
D.将14.2g硫酸钠溶于水中得到100mL溶液
【答案】A
【解析】【解答】A、14.2g硫酸钠的物质的量为0.1mol,将0.1mol硫酸钠溶于100mL水中,所得溶液体积大于0.1L,溶液浓度小于1mol/L,故A错误;
B、 用Na2SO4·10H2O配制100mL 0.1mol/L Na2SO4溶液,需要溶质的质量为:0.01mol×322g/mol=32.2g,加水稀释至100mL即可,故B正确;
C、 20mL 0.5mol/LNa2SO4溶液中含有硫酸钠的物质的量为0.5mol/L×0.020L=0.1mol,溶液用水稀释至100mL,溶液的体积为0.1L,溶液的物质的量浓度为0.1mol/L,故C正确;
D、14.2g硫酸钠的物质的量为0.1mol,将0.1mol硫酸钠配制成100mL溶液,溶液浓度为0.1mol/L,故D正确;
故答案为:A。
【分析】 配制100mL1.0mol·L-1硫酸钠溶液。可以用硫酸钠固体溶于水配制,也可以用浓溶液稀释配制。
32.同温同压下,用两个体积均为1L的圆底烧瓶分别收集HCl,将两烧瓶倒立在水槽中,a烧瓶内迅速充满水,b烧瓶内水充满,溶质均未向水槽内扩散,所得盐酸的物质的量浓度分别记为a和b(单位mol/L),则a、b关系为( )
A.a>b B.a=b C.a<b D.不能确定
【答案】B
【解析】【解答】a瓶:溶液体积为1L,溶质的气体体积也为1 L,其物质的量为,
则溶液的物质的量浓度为;
b瓶:b烧瓶内水充满,溶液体积为L,溶质的气体体积也为 L,则其物质的量为
,溶液的物质的量浓度为
则a=b;
故答案为:B。
【分析】根据计算。
33.下列体系中氯离子浓度最大的是( )
A.标准状况下22.4L 氯气 B.2mL 0.3mo/L HCl溶液
C.10mL 0.2mol/LCaCl2溶液 D.1mL 0.5mol/L KClO3溶液
【答案】C
【解析】【解答】氯气中不含氯离子,则标准状况下22.4L 氯气中氯离子浓度为0,2mL 0.3mo/L HCl溶液中,氯离子浓度为0.3mol/L,10mL 0.2mol/LCaCl2溶液中氯离子浓度为0.4mol/L,氯酸钾溶液中不含氯离子,氯离子浓度为0,则氯离子浓度最大的是10mL 0.2mol/LCaCl2溶液,故选C;
故答案为:C。
【分析】氯气、氯酸钾溶液中均不含氯离子。
34.下列溶液中Cl-的浓度与25mL 0.15 mol/L MgCl2溶液相同的是( )
A.10 mL 0.05 mol/LAlCl3溶液
B.150 mL0.1 mol/LNH4Cl溶液
C.含Ba2+浓度为0.3 mol/L 的BaCl2溶液
D.100 mL0.4 mol/L HCl溶液与100 mL0.2mol/L NaCl溶液的混合溶液(溶液混合时体积变化忽略不计)
【答案】D
【解析】【解答】A.由分析可知,该溶液中c(Cl-)=3×0.05 mol/L=0.15mol/L,A不符合题意;
B.由分析可知,该溶液中c(Cl-)=0.1mol/L,B不符合题意;
C.由分析可知,该溶液中c(Cl-)=2×0.3mol/L=0.6mol/L,C不符合题意;
D.由分析可知,该溶液中c(Cl-)==0.3mol/L,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】离子的物质的量浓度=溶质的物质的量浓度×化学式中离子的个数,与溶液体积无关,25mL 0.15 mol/L MgCl2溶液中c(Cl-)=2×0.15 mol/L=0.3mol/L。
35.某溶液由个数之比为1∶2∶3∶1的、、、M组成,则离子M可能是( )
A.Ca2+ B. C. D.
【答案】C
【解析】【解答】由分析可知,假设溶液中Cu2+、NH4+、NO3-、M的个数分别为1、2、3、1,则该溶液中阳离子数为1×2+2×1=4,阴离子数为3×1=3,则说明M为Cl-;
故答案为:C。
【分析】溶液呈电中性,结合电荷守恒进行分析。
36.某化学小组需要配制480 mL 0.5mol⋅L的NaOH溶液,下列实验操作会使所得溶液浓度偏低的是( )
A.用托盘天平称取9.6 g NaOH固体
B.向小烧杯中加水使氢氧化钠溶解并冷却至室温
C.定容过程观察容量瓶内液面时俯视刻度线
D.把溶液转移到洗净但未干燥的容量瓶中
【答案】A
【解析】【解答】A、 配制480 mL 0.5mol⋅L的NaOH溶液,应选用500mL容量瓶进行定容,则需要NaOH固体的质量为0.5mol/L×0.5L×40g/mol=10g,量取的NaOH固体质量偏小,所得溶液浓度偏低,故A符合题意;
B、向小烧杯中加水使氢氧化钠溶解并冷却至室温,不影响溶液浓度,故B不符合题意;
C、 容过程观察容量瓶内液面时俯视刻度线 ,溶液体积偏小,溶液浓度偏高,故C不符合题意;
D、把溶液转移到洗净但未干燥的容量瓶中,不影响溶液浓度,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】根据,结合操作对溶质物质的量和溶液体积的影响分析误差。
37.下列溶液与100 mL 0.5 mol⋅L 溶液中的物质的量相等的是( )
A.150 mL 1 mol·LNaCl溶液 B.100 mL1.0 mol·L 溶液
C.150 mL 1.5 mol·LKCl溶液 D.75 mL 1 mol⋅L 溶液
【答案】A
【解析】【解答】 100 mL 0.5 mol⋅L 溶液中的物质的量为0.15mol;
A、 150 mL 1 mol·LNaCl溶液中Cl-的物质的量为0.15mol,A正确;
B、 100 mL1.0 mol·L 溶液中Cl-的物质的量为0.2mol,B错误;
C、 150 mL 1.5 mol·LKCl溶液中Cl-的物质的量为0.225mol,C错误;
D、 75 mL 1 mol⋅L 溶液中Cl-的物质的量为0.225mol,D错误;
故答案为:A
【分析】结合公式n=c·V判断。
38.25 ℃时,将10 mL质量分数为50%(密度为1.4 g·cm-3)的硫酸稀释成100 mL。下列说法正确的是 ( )
A.仰视容量瓶刻度线定容,所配溶液的浓度偏大
B.上述稀释过程所需要的蒸馏水为90 mL
C.质量分数为50%的硫酸溶液的物质的量浓度约为7.14 mol·L-1
D.上述10 mL稀硫酸中含溶质14 g
【答案】C
【解析】【解答】A.仰视容量瓶刻度线定容,所配溶液的体积偏大,根据公式,可知浓度偏小,A不正确;
B.硫酸溶液与水混合后,溶液的体积会发生改变,所以上述稀释过程所需要的蒸馏水不是90mL,B不正确;
C.根据公式,C正确;
D.10mL,D不正确;
故答案为:C。
【分析】配制一定物质的量浓度溶液进行误差分析,根据公式分析即可。
39.将溶于水配成混合溶液,溶液体积为,部分离子物质的量如图所示,下列说法错误的是( )
A.该混合溶液中的物质的量为
B.若将该混合溶液加水稀释至体积为,稀释后溶液中的物质的量浓度为
C.若向该混合溶液中逐滴加入溶液至恰好完全沉淀,需溶液
D.该混合溶液中由电离出的浓度为
【答案】C
【解析】【解答】A、由分析可知, 该混合溶液中的物质的量为 ,故A不符合题意;
B、溶液中有0.1molMgSO4,稀释至5L后溶液中硫酸根的物质的量浓度为,故B不符合题意;
C、若向该混合溶液中逐滴加入溶液至恰好完全沉淀,需NaOH溶液,故C符合题意;
D、溶液中有0.1mol,由电离出的浓度为,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】由图可知,钾离子、镁离子、氯离子的物质的量分别为0.2mol、0.2mol、0.4mol,根据电荷守恒可知:硫酸根的物质的量为0.1mol,则溶液中溶质为0.2molKCl、0.1molMgCl2,
0.1molMgSO4。
二、填空题
40.用11.92gNaClO配成的100mL溶液,向其中加入0.01molNa2Sx恰好完全反应,生成Na2SO4和NaCl(假设反应后溶液体积保持不变)。
(1)NaClO溶液的物质的量浓度 mol·Lˉ1。
(2)反应后溶液中的Na+的物质的量浓度为 mol·Lˉ1
(3)化学式Na2Sx中的x= 。
【答案】(1)1.6
(2)1.8
(3)5
【解析】【解答】(1)11.92gNaClO的物质的量,将其配制成100mL溶液后,所得溶液中。
故答案为:1.6
(2)加入0.01molNa2Sx,反应前后溶液中n(Na+)不变,因此反应后溶液中。
故答案为:1.8
(3)反应过程中氯元素由+1价变为-1价,得到的电子数为0.16mol×2=0.32mol。硫元素由价变为+6价,失去的电子数为mol。由得失电子守恒可得,解得x=5。
故答案为:5
【分析】(1)根据公式、计算NaClO的浓度。
(2)反应前后溶液中n(Na+)不变,据此计算反应后溶液中c(Na+)。
(3)根据得失电子守恒计算x的值。
41.测定铁矿石中铁含量的传统方法是SnCl2—HgCl2—K2Cr2O7滴定法。研究小组用该方法测定质量为ag的某赤铁矿试样中的铁含量。
【配制溶液】
①cmol•L﹣1K2Cr2O7标准溶液。
②SnCl2溶液:称取6gSnCl2•2H2O溶于20mL浓盐酸,加水至100mL,加入少量锡粒。
【测定含量】按如图所示(加热装置略去)操作步骤进行实验。
已知:氯化铁受热易升华;室温时HgCl2可将Sn2+氧化为Sn4+,难以氧化Fe2+;可被Fe2+还原为Cr3+。
回答下列问题:
(1)下列仪器在本实验中必须用到的有 (填名称)。
(2)结合离子方程式解释配制SnCl2溶液时加入锡粒的原因: 。
(3)步骤Ⅰ中“微热”的原因是 。
(4)步骤Ⅲ中,若未“立即滴定”,则会导致测定的铁含量 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)若消耗cmol•L﹣1K2Cr2O7标准溶液VmL,则ag试样中Fe的质量分数为 (用含a、c、V的代数式表示)。
(6)SnCl2—TiCl3—KMnO4滴定法也可测定铁的含量,其主要原理是利用SnCl2和TiCl3将铁矿石试样中Fe3+还原为Fe2+,再用KMnO4标准溶液滴定。
①从环保角度分析,该方法相比于SnCl2—HgCl2—K2Cr2O7滴定法的优点是 。
②为探究KMnO4溶液滴定时,Cl﹣在不同酸度下对Fe2+测定结果的影响,分别向下列溶液中加入1滴0.1mol•L﹣1KMnO4溶液,现象如表:
溶液
现象
空白实验
2mL0.3mol•L﹣1NaCl溶液+0.5mL试剂X
紫红色不褪去
实验ⅰ
2mL0.3mol•L﹣1NaCl溶液+0.5mL0.1mol•L﹣1硫酸
紫红色不褪去
实验ⅱ
2mL0.3mol•L﹣1NaCl溶液+0.5mL6mol•L﹣1硫酸
紫红色明显变浅
表中试剂X为 ;根据该实验可得出的结论是 。
【答案】(1)容量瓶和量筒
(2)防止Sn2+ 被氧化为Sn4+,离子方程式为:Sn4++Sn=2Sn2+
(3)促进样品中SnCl2•2H2O的溶解
(4)偏小
(5)
(6)减少重金属盐HgCl2的使用,有利于保护环境;KMnO4;Cl﹣在酸性较强的溶液中能够被KMnO4氧化。
【解析】【解答】(1)配制SnCl2溶液需要用到容量瓶和量筒,滴定需要用到酸式滴定管,但给出的为碱式滴定管,因此给出仪器中,本实验必须用到容量瓶、量筒;
(2)Sn2+易被空气氧化为Sn4+,离子方程式为,加入Sn,发生反应,可防止Sn2+氧化;
(3)步骤I中“微热”是为了助溶,使铁矿石在酸液中全部溶解;
(4)步琛Ⅲ中,若未“立即滴定”,Fe2+易被空气中的O2氧化为Fe3+,导致测定的铁含量偏小;
(5)根据方程式可得:,ag试样中Fe元素的质量为6×10-,质量分数为;
(6)① SnCl2—HgCl2—K2Cr2O7 方法中,HgCl2氧化Sn2+的离子方程式为: 生成的Hg有剧毒,因此相比于的优点是:更安全,对环境更友好;
②2mL 0.3mol⋅L-1NaCl溶液+0.5mL试剂X,为空白试验,因此X为H2O;由表格可知,酸性越强,KMnO4的氧化性越强,Cl-被KMnO4氧化的可能性越大,对Fe2+测定结果造成干扰的可能性越大,因此在KMnO4标准液进行滴定时,要控制溶液的pH值。
【分析】(1)本实验需要配置一定物质的量浓度,需要容量瓶和量筒,
(2) 配制SnCl2溶液时加入锡粒的原因 防止 Sn2+ 被氧化
(3)微热目的是加快化学反应速率,使溶解更加充分;
(4)该实验需要立即滴定,目的是防止二价铁被氧化;否则会使测定铁的含量偏低;
(5)根据重铬酸钾与二价铁反应,找到其关系,即可得到铁的质量分数;
(6) SnCl2—HgCl2—K2Cr2O7 有Hg生成,有剧毒,所以 SnCl2—TiCl3—KMnO4滴定法 更安全。
42.为确定某一铁铜样品中各成分的含量,某同学进行了如下实验:准确称取一份质量为铁铜样品,逐渐加入一定体积某浓度的稀硝酸,每次实验充分反应后,测得生成气体的体积为(已换成标准状况,假设生成的全部逸出),并测得剩余固体质量为。各次实验的数据如下表:
稀硝酸体积
0
80
160
240
320
400
体积
0
0.896
1.792
2.688
3.584
4.48
剩余固体质量
12.24
8.88
5.52
1.92
0
0
根据以上实验数据,请回答:
(1)上述实验当加入稀硝酸后,所发生反应的离子方程式为 。
(2)稀硝酸物质的量浓度为 。
(3)样品中的物质的量之比为 。
【答案】(1)
(2)2
(3)5∶2
【解析】【解答】(1)硝酸体积从320mL到400mL,固体质量都是0,但是生成NO,说明硝酸与Fe2+反应,反应的离子方程式为:,故答案为: ;
(2)由关系式:可知,消耗的HNO3为0.16mol,体积为80mL,硝酸的物质的量浓度为=2mol/L,故答案为:2;
(3)分析表格的数据:前2阶段数据,硝酸的体积每增加80mL,NO的体积增加0.896L、金属均减少3.36g,可以判断为Fe反应生成Fe2+,当硝酸体积从160mL到240mL,NO的体积增加0.896L、而金属的质量减少3.6g,说明这一阶段是把剩余的铁反应成Fe2+,铜反应了一部分,剩余铜1.92g;设这3.6g的金属中Fe的物质的量为x,铜的物质的量为y,有方程组:2x+2y==0.12;56x+64y=3.6;解得x=0.03mol,y=0.03mol,则原样品中铜的总质量为0.03mol=3.84g,铜的总物质的量为0.06mol;铁的总质量为12.24g-3.84g=8.4g,物质的量为=0.15mol,则样品中的物质的量之比为0.15mol:0.06mol=5∶2,故答案为:5∶2。
【分析】(1) 加入稀硝酸后 ,固体质量为0,NO气体在增加,说明硝酸与亚铁离子反应;
(2)根据计算;
(3)根据得失电子守恒计算。
43.某学习小组在实验室制备氯化铁并配制其溶液,过程如下。
【制备无水FeCl3】无水FeCl3是一种常见的化工原料,易升华,在空气中极易吸水,可利用以下实验装置制备。
(1)按气流方向,连接顺序为a→ →j→k→f→g→b→c(填仪器连接口的字母编号)。
(2)装置B的作用是 。
(3)A中发生的离子反应为 。
(4)【配制FeCl3溶液】
配置100mL0.5mol/LFeCl3溶液,需用量筒量取5.0mol/LFeCl3溶液 mL,还需要的仪器有烧杯、玻璃棒、 。
(5)下列实验操作对所配制的FeCl3溶液物质的量浓度有何影响?(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
①定容时,俯视刻度线: 。
②未洗涤烧杯及玻璃棒: 。
【答案】(1)h→i→d→e
(2)吸收多余的氯气,防止空气中的水分进入D中
(3)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(4)10.0;100mL容量瓶、胶头滴管
(5)偏大;偏小
【解析】【解答】(1)由分析可知,装置顺序为A→E→C→F→D→B,则连接顺序应为a→h→i→d→e→j→k→f→g→b→c (或g→f→b→c),故答案为:h→i→d→e;
(2)装置B中盛装碱石灰,能吸收多余的氯气,也能防止空气中的水分进入D中,故答案为:吸收多余的氯气,防止空气中的水分进入D中;
(3)装置A中,在加热条件下,浓盐酸和二氧化锰反应生成氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为 MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O ,故答案为: MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O ;
(4)配制100mL0.5mol/LFeCl3溶液,需5mol/LFeCl3溶液为V浓===0.01L,即10mL;根据配制溶液的过程:量取、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀的顺序,还需要的仪器有烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管,故答案为:10.0;100mL容量瓶、胶头滴管;
(5)①定容时,俯视刻度线,导致溶液的体积偏小,浓度偏大,故答案为:偏大;
②未洗涤烧杯及玻璃棒,溶质损失了,导致浓度偏小,故答案为:偏小。
【分析】装置A中,在加热条件下,浓盐酸和二氧化锰反应生成氯化锰、氯气和水,浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有氯化氢杂质,通过装置E中的饱和食盐水除去氯气中的氯化氢杂质,再用浓硫酸干燥氯气,生成的氯化铁会升华,需冷凝收集,为防止收集到的氯化铁水解,收集装置之后需要连接盛放碱石灰的干燥管,既可以防止空气中的水蒸气进入,也可以吸收未反应的氯气。
44.我国科学家侯德榜发明了联合制碱法。以氯化钠、氨及二氧化碳为原料,同时生产纯碱和氯化铵两种产品,又称“侯氏制碱法”,对世界制碱工业作出了卓越贡献。根据要求回答下列问题:
(1)I、用纯净的碳酸钠固体配制溶液。
用托盘天平称取固体的质量是
(2)本实验中需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和 。
(3)下列说法中,正确的是____(填字母)。
A.定容时仰视刻度线,会导致配制的溶液浓度偏小
B.定容时如果加水超过刻度线,要用滴管吸出
C.摇匀后发现凹液面下降,再加水至刻度线
D.转移时溶液倒出容量瓶外,要重新配制溶液
(4)II、生成纯碱的流程如下:
工业生成纯碱的第一步是除去饱和食盐水中的、、,依次加入的试剂是 、 、 、过滤、 。备用的除杂试剂有:①足量溶液;②足量溶液;③适量稀盐酸;④足量的溶液。则正确的试剂添加顺序(填字母)。
A.①②③④ B.②①④③ C.②④①③ D.④②①③
(5)已知:
溶解度(20℃)
36.0
21.7
9.6
37.2
写出装置I中反应的化学方程式: 。
(6)制出的纯碱中只含有杂质,下列实验方案中,不能测定出混合物中质量分数的是____(填字母)。
A.取混合物充分加热,质量减少
B.取混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得到固体
C.取混合物与足量溶液充分反应,沉淀经过滤、洗涤、干燥得到固体
D.取混合物与足量稀盐酸充分反应,逸出气体经干燥后用碱石灰吸收,质量增加
(7)将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,加热到质量不再变化时,剩余物质的质量,则混合物中碳酸钠的质量分数 (精确到0.1)。
【答案】(1)2.1
(2)容量瓶
(3)A;D
(4)B
(5)
(6)D
(7)71.6
【解析】【解答】(1)m(Na2CO3)=0.2mol/L×0.1L×106g/mol≈2.1g,故需要碳酸钠固体的质量为2.1g;
(2)配制90mL溶液用到的是100mL容量瓶;
(3)A.定容时仰视刻度线,会使水加入的偏多,导致配制的溶液浓度偏小,A符合题意;
B. 定容时如果加水超过刻度线,要用滴管吸出 ,析出的溶液中含有溶质,会使溶质偏少,配制的溶液浓度不准确,B不符合题意;
C. 摇匀后发现凹液面下降,再加水至刻度线 ,会使加入的水偏多,导致配置溶液的浓度偏小,C不符合题意;
D. 转移时溶液倒出容量瓶外,会使溶质偏少,要重新配制溶液,D符合题意;
故选AD;
(4)除去硫酸根离子需要用到的是足量氯化钡溶液,除去钙离子需要用到的是足量碳酸钠溶液,除去镁离子需要用到的是足量氢氧化钠溶液,然后再过滤掉沉淀,加入适量稀盐酸除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,故选B;
(5)根据溶解度可知,氯化钠、二氧化碳、氨和水反应生成碳酸氢钠和氯化铵,其中碳酸氢钠因为溶解度小会结晶析出,化学方程式见答案;
(6)A.减少的质量为碳酸氢钠分解的二氧化碳和水的质量,可以计算出碳酸氢钠的质量,进而求出碳酸钠的质量分数,A不符合题意;
B.bg固体为氯化钠,混合物总质量为ag,列出一个二元一次方程组,可以求出碳酸钠的质量,进而求出碳酸钠的质量分数,B不符合题意;
C.bg固体为碳酸钠和氯化钙反应生成的碳酸钙沉淀,借助沉淀的质量计算出碳酸钠的质量,进而求出碳酸钠的质量分数,C不符合题意;
D.碱石灰除了吸收生成的水和二氧化碳,还有挥发出的氯化氢气体,故无法知道生成的二氧化碳和水的准确质量,无法计算,D符合题意;
故选D;
(7)碳酸氢钠受热分解生成的二氧化碳和水的质量为29.6g-26.5g=3.1g,
设混合物中碳酸氢钠的质量为x,
混合物中碳酸钠的质量分数=。
【分析】(1)用公式求出碳酸钠的质量,要注意体积为100mL而不是90mL,托盘天平的精度是0.1g;
(2)根据配制溶液的体积选取容量瓶的规格;
(3)利用配制一定物质量浓度的溶液的方法及误差分析;
(4)利用除去粗盐中可溶性杂质的试剂及添加顺序分析;
(5)根据溶解度大的物质可以制出溶解度小的物质,找出反应物和生成物,写出化学方程式;
(6)根据实验方法分析是否能准确获得某些物质的质量进行计算,若不能,则无法计算混合物中碳酸钠的质量分数;
(7)根据水和二氧化碳的质量,先计算出样品中碳酸氢钠的质量,进而求出碳酸钠的质量,最后求出碳酸钠的质量分数。
45.漂白粉消毒是利用漂白粉的氧化作用对饮用水和废水进行杀菌的水处理过程。
(1)某品牌的漂白粉中,其有效成分的含量约为43%,写出工业上制漂白粉的化学反应方程式 。
(2)某同学欲将该漂白粉配成450含有ClO-0.1的溶液。回答:
①写出在配制过程中,上图所示的仪器,用不到的仪器名称 。
②配制过程中,需称量该漂白粉的质量为 g
③该同学配制溶液后,发现溶液底部中有少量不溶物。请用化学方程式写出形成其不溶物的原因 。
(3)“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强其消毒能力,某消毒小组人员用98%(密度为1.84)的浓硫酸配制5002.3的稀硫酸用于增强“84消毒液”的消毒能力。
①需用浓硫酸的体积为 。
②取用任意体积的浓硫酸时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是 。
A.溶液中的物质的量 B.溶液的浓度
C.溶液的质量 D.溶液的密度
③在浓硫酸稀释过程中遇到下列情况,使所配制的硫酸浓度大于2.3有 。
A.未经冷却趁热将溶液注入容量瓶中
B.摇匀后发现液面低于刻度线,再加水至刻度线
C.定容时俯视观察液面
D.量取浓硫酸时俯视凹液面
【答案】(1)
(2)分液漏斗 圆底烧瓶;8.3;
(3)62.5;BD;AC
【解析】【解答】(1)工业上将氯气通入石灰乳中制备漂白粉,氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应的化学反应方程式为;
故答案为:;
(2)①配制溶液时,需要称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶等操作,所以上述仪器中必须用到的有烧杯、托盘天平、容量瓶,在配制过程中,上图所示的仪器,用不到的仪器名称为:分液漏斗、圆底烧瓶;
故答案为:分液漏斗,圆底烧瓶;
②实验室没有450mL容量瓶,将该漂白粉配成450mL含有次氯酸根0.1mol/L的溶液时应选用500mL容量瓶,则需要称量的漂白粉的质量为≈8.3g;
故答案为:8.3;
③该同学配制溶液后,发现溶液底部中有少量不溶物,说明漂白粉中的次氯酸钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸导致漂白粉变质,反应的化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO;
故答案为: ;
(3)①浓硫酸的物质的量浓度为,稀释前后溶质的物质的量不变,则配制5002.3的稀硫酸需用浓硫酸的体积为,故答案为:62.5;
②A、溶液中的物质的量=物质的量浓度×溶液体积,物质的量与溶液体积有关,则A不选;
B、溶液的物质的量浓度为单位体积的溶液中所含溶质的物质的量,且溶液具有均一性,则浓度不随所取体积的多少而变化,则B选;
C、溶液的质量=溶液的体积×密度,质量与溶液体积有关,则C不选;
D、溶液的密度为单位体积的溶液中所含溶液的质量,溶液的密度为溶液的性质,可见密度不随所取体积的多少而变化,则D选;
故答案为:BD;
③A、未经冷却趁热将溶液注入容量瓶中,冷却后溶液体积偏小,溶液浓度偏高,故A符合题意;
B、摇匀后发现液面低于刻度线,再加水至刻度线,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低,故B不符合题意;
C、定容时俯视观察液面,导致溶液体积偏小,溶液浓度偏高,故C符合题意;
D、量取浓硫酸时俯视凹液面,导致溶质偏小,溶液溶度偏低,故D不符合题意;
故答案为:AC。
【分析】(1)工业上将氯气通入石灰乳中制备漂白粉;
(2)①配制一定浓度的溶液的步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,据此选择仪器;
②根据m=cVM计算;
③漂白粉中的次氯酸钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸;
(3)①根据稀释前后溶质的物质的量不变计算;
②溶液是均一稳定的;
③根据分析误差。
46.“84”消毒液是生活中常见的消毒剂,可用与溶液在冷水浴中制备.
(1)Ⅰ.配制溶液:
配制溶液时,一般有以下几个步骤:
①称量 ②计算 ③溶解 ④摇匀 ⑤转移 ⑥洗涤 ⑦定容
其正确的操作顺序为 (填标号).
A.①②④⑤⑦⑥③ B.②①③⑤⑥⑦④ C.②①⑥③⑤④⑦ D.①②⑥③⑦⑤④
实验中必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、 .
(2)下列操作使所配溶液浓度偏低的是____(填标号).
A.在天平两边放相同大小的滤纸后,再进行称量
B.未冷却至室温就将溶液转移到容量瓶中
C.定容时俯视刻度线
D.未洗涤溶解固体的烧杯
E.固体在称量前已部分变质
(3)Ⅱ.“84”消毒液的制备(装置如图所示):
已知是实验室制取氯气的装置,中广口瓶内为溶液,中试剂为 ,中发生反应的化学方程式为 ,的作用为 .
(4)某同学设计实验探究84消毒液的漂白性.
a.在消毒液中加入水后,放入红色纸片,观察到纸片慢慢褪色.
b.在消毒液中加入白醋后,放入红色纸片,观察到纸片迅速褪色.
c.在不同温度时,测得84消毒液ORP值随时间的变化曲线如图所示.
已知ORP表示水溶液中物质的氧化性或还原性强弱.ORP值越大,氧化性越强.
①实验a、b现象不同的原因是 .
②实验c中,随时间的变化ORP值不同的原因可能是 .
③针对不同物品的消毒,需将84消毒液稀释到不同的浓度.已知某品牌84消毒液中次氯酸钠的质量分数为12.6%,若取该消毒液100g,加水稀释为8%的溶液,则需加水的质量为 g.
【答案】(1);容量瓶
(2)A;D;E
(3)饱和溶液;;吸收剩余的氯气,防止其污染环境
(4)醋酸和反应生成,实验中浓度大于实验中浓度;次氯酸在较高温度下分解变为盐酸和氧气;57.5
【解析】【解答】(1)配制一定物质的量浓度的溶液时,其一般步骤为:计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀。因此正确的操作顺序为②①③⑤⑥⑦④,B符合题意。实验过程中所需的仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、250mL容量瓶。
故答案为:B;250mL容量瓶
(2)A、NaOH固体易吸水潮解,若直接放在滤纸上称量,则会有部分NaOH残留在滤纸上,使得所得n(NaOH)偏小,最终所得溶液的浓度偏低,A符合题意。
B、NaOH固体溶于水过程中放出热量,温度升高。若未冷却直接转移到容量瓶中,则当温度降低时,溶液的体积V偏小,最终所得溶液的浓度偏高,B不符合题意。
C、定容时俯视刻度线,则所得溶液的体积V偏小,最终所得溶液的浓度偏高,C不符合题意。
D、未洗涤溶解NaOH固体的烧杯,则所得溶液中n(NaOH)偏小,最终所得溶液的浓度偏低,D符合题意。
E、NaOH固体称量前已部分变质,则所得溶液中n(NaOH)偏小,最终所得溶液的浓度偏低,E符合题意。
故答案为:ADE
(3)实验室用MnO2和浓盐酸加热制取Cl2,由于浓盐酸具有挥发性,会使得生成的Cl2中混有HCl,可用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl,因此装置B中的试剂为饱和食盐水。Cl2通入装置C中,与NaOH溶液反应,生成NaClO,该反应的化学方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。装置D为尾气吸收装置,可用于吸收剩余的Cl2,防止造成空气污染。
故答案为:饱和NaCl溶液;Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;吸收剩余的氯气,防止其污染环境
(4)①实验b中加入白醋,CH3COOH能与ClO-反应生成HClO,使得溶液中c(HClO)增大,溶液的漂白性增强。
故答案为:醋酸和ClO-反应生成HClO,实验b中HClO浓度大于实验a中HClO浓度
②实验c中反应温度不同,由于HClO不稳定,加热时易分解,因此温度越高,84消毒液的漂白性越弱。
故答案为:次氯酸在较高温度下分解变为盐酸和氧气
③加水稀释过程中,溶液中溶质的质量保持不变。设所需水的质量为x,则可得关系式:(100g+x)×8%=100g×12.6%,解得 x=57.5g。所以所需加水的质量为57.5g。
故答案为;57.5
【分析】(1)结合溶液配制的步骤分析。
(2)分析错误操作对n、V的影响,结合公式分析实验误差。
(3)装置B为除杂装置;装置C为NaClO的制备装置;装置D为尾气吸收装置。
(4)①实验b中加入CH3COOH,可提高HClO的浓度,增强漂白效果。
②HClO不稳定,受热易分解,使得84消毒液的漂白性减弱。
③稀释过程中溶质的质量保持不变,据此进行计算。
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