第二单元 溶液组成的定量研究 第1课时(同步讲义)化学苏教版2019必修第一册
2025-10-30
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第二单元 溶液组成的定量研究 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 物质的量浓度 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.76 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-07-14 |
| 作者 | 前途 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-07-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53042371.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题2 研究物质的基本方法
第二单元 溶液组成的定量研究
第1课时 物质的量浓度
教学目标
1.理解物质的量浓度的基本概念。
2.认识容量瓶的结构和使用方法。
3.掌握一定物质的量浓度的配制方法,熟悉步骤,了解操作要点。
重点和难点
重点:掌握配置一定物质的量浓度的溶液的步骤。
难点:理解溶液配置的误差分析。
◆知识点一 物质的量浓度的定义
1.含义:溶质(用字母B表示)的物质的量浓度是指________________中所含溶质B的___________的物理量。符号为cB,常用单位为mol·L-1。
2.表达式:cB=。如1 L溶液中含有1 mol溶质,溶质的物质的量浓度就是1 mol·L-1。
其中,公式中的V指的是______________________而不是溶剂的体积。
易错提醒
1.溶质用物质的量表示,而不是质量。如给出的条件是溶质的质量或气体的体积等,应根据有关公式换算为物质的量。
2.表达式中的体积(V)指溶液的体积,不是溶剂,也不是溶剂和溶质的体积之和。
3.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。
即学即练
1.下列关于“100mL0.1mol∙L−1BaCl2溶液”的说法正确的是
A.该溶液Cl⁻浓度与0.1mol∙L−1 NaCl的Cl⁻浓度的相等
B.若取该溶液10mL,其中Ba2+浓度为0.01mol/L
C.该溶液中含有的微粒主要有:Ba2+、Cl-、BaCl2、H2O
D.若取该溶液10mL,恰好能与10mL0.1mol∙L−1Na2SO4溶液完全反应
2.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.1mol·L-1Na2SO4溶液中所含钠离子数为2NA
B.常温常压下,23gNO2中含有的原子数为1.5NA
C.1L0.5mol·L-1HNO3溶液中含有的氧原子数目为1.5NA
D.标准状况下,2.24LSO3中含有的S原子数目为0.1NA
3.下列关于0.10 溶液的描述中,正确的是
A.该溶液中为0.10
B.1L该溶液中含有0.10mol
C.该溶液与0.10 溶液刚好完全反应
D.该溶液就是将11.1g 溶于1L水中所得到的溶液
◆知识点二 配制一定物质的量浓度的溶液
1.容量瓶的结构与规格(如图)
容量瓶上标有容量瓶的规格、使用温度(一般为20℃),瓶颈上有一刻度线以标示体积。
容量瓶的常用规格有__________、__________、__________、__________、___________等。
2.配制一定物质的量浓度的溶液
【实验探究】配制100 mL 0.100 mol·L-1 的Na2CO3溶液
(1)计算:配制100 mL 0.100 mol·L-1 的Na2CO3溶液所需Na2CO3固体的质量为1.06g。
(2)称量:用天平准确称取碳酸钠固体(若使用托盘天平,称取碳酸钠固体的质量为1.1g)。
(3)溶解:将碳酸钠固体转移至100mL烧杯中,加适量蒸馏水溶解,冷却至___________。
(4)转移:将烧杯中的溶液用___________小心引流到100mL容量瓶中,用蒸馏水洗涤___________及玻璃棒___________,并将每次的洗涤液都注入容量瓶中。振荡容量瓶,使溶液混合均匀。
(5)定容:将蒸馏水注入容量瓶中,直到容量瓶中的液面距离______________________,改用__________加蒸馏水至_________________________________。将容量瓶塞盖上,反复上下颠倒,摇匀。
易错提醒
1.各个容量瓶上的瓶塞都是一一对应专用的,即使是规格相同的不同容量瓶,也不能互换瓶塞。为了避免出现错误,常将容量瓶的瓶塞用橡皮绳拴在瓶颈上。
2.容量瓶使用完毕,应洗净、晾干。(对于玻璃磨口瓶塞,应在瓶塞与瓶口处垫一张纸条,以免瓶塞与瓶口粘连。
即学即练
1.某品牌海藻加碘盐的产品说明如图。
净含量:400g/袋
配料:精制盐、藻类浓缩汁(水、海带)、碘酸钾( KIO3 )
氯化钠含量(以NaCl计):≥ 98.5 g/100 g
碘酸钾含量(以I计):18~38 mg /kg
回答下列问题:
(1) KIO3的电离方程式为 ;每袋海藻加碘盐中KIO3的物质的量不超过 mol(保留两位有效数字)
(2)实验室需要460mL0.5 mol∙L-1KIO3溶液,现用KIO3固体配制。
①配制过程可分为两个阶段:
阶段I.用托盘天平称量 gKIO3固体。
阶段Ⅱ.将称量的KIO3固体加适量蒸馏水溶解,然后将所得溶液转入 (填仪器名称)中,再经洗涤、定容、摇匀后即可得到0.5mol∙L-1KIO3溶液。
下列有关阶段Ⅱ的操作,错误的有 (填标号)。
②若定容时俯视刻度线,所配溶液浓度将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”);若定容、摇匀后发现忘记洗涤烧杯,应进行的操作是 。
③取5mL配制完成的KIO3溶液与10mL1.0 mol∙L-1K2SO4溶液混合(忽略溶液体积变化),所得混合液中c(K+)= mol∙L-1。
2.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氢氧化钠反应):
①配制0.10mol/L稀盐酸和0.10mol/LNaOH溶液;
②向一粒研碎后的药片(0.10g)中加入20.00mL蒸馏水;
③加入25.00mL0.10mol/L稀盐酸;
④用0.10mol/LNaOH溶液中和过量的稀盐酸,记录所消耗NaOH溶液的体积。某小组同学共进行4次该测定实验,每次所消耗的NaOH溶液的体积如下:
测定次数
1
2
3
4
12.00
12.10
14.00
11.90
请回答:
(1)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 mL。
(2)根据上述实验数据,计算这种药片中碳酸钙的质量分数为 。
3.无土栽培技术的成功推广,营养液的准确配制是重要环节。
I.实验室配制100mL 4.00mol/LK2SO4溶液,请回答下列问题:
(1)所需K2SO4固体的质量为 g。
(2)用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、 和 ,
(3)下列操作对配制NaOH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容量瓶使用前未干燥
Ⅱ.某营养液中含有三种溶质,测得该营养液中部分离子的浓度柱状图如图2-甲所示,稀释过程中的浓度(c)随溶液体积(V)变化的曲线如图2-乙所示。
(4)该营养液中的物质的量浓度为 mol/L。V2 = L。
◆知识点三 溶液配制的误差分析
1.分析依据:根据cB=,分析有关操作对nB、V的影响,即可判断实验的误差。
2.实例分析:以配制100 mL 0.100 mol·L-1的Na2CO3溶液为例,判断下列操作对溶液浓度的影响。
c(Na2CO3)==
其中M(Na2CO3)不变,不规范的操作过程会导致n(Na2CO3)【或m(Na2CO3)】和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。具体情况如下:
可能引起误差的操作
变化的量
实际浓度(cB)
将烧杯中溶液向容量瓶中转移时,有少量洒出
nB______
___________
烧杯中溶液倾倒完毕,忘记洗涤烧杯和玻璃棒
nB______
___________
未冷却至室温就注入容量瓶定容
V______
___________
定容时,仰视容量瓶的刻度线
V______
___________
定容时,俯视容量瓶的刻度线
V______
___________
定容时,水加多了,用滴管吸出
nB______
___________
定容摇匀后,发现液面下降,再加水至刻度线
V______
___________
溶解前烧杯内有水
/
___________
易错提醒
1.配制失败,重新配制。
2.进行误差分析时,需要控制变量,保持一个物理量不变,分析另一个物理量的变化情况。
即学即练
1.使用容量瓶配制溶液时,由于操作不当,会引起误差,下列情况一定会使所配溶液浓度偏低的有几项
①用天平称量时(使用了游码),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;
⑤定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线;
⑥用量筒量取一定量浓硫酸配制稀硫酸,转移到烧杯后,用少量水洗涤量筒;
⑦在烧杯中溶解NaOH后,立即将所得溶液注入容量瓶中。
A.2项 B.3项 C.4项 D.5项
2.使用容量瓶配制溶液时,由于操作不当,会引起误差,下列情况会使所配溶液浓度偏低的是
①用天平(使用游码)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
⑤定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
A.①③④⑤ B.①②④⑤ C.②③④⑤ D.①②③④
3.使用容量瓶配制溶液时,由于操作不当会引起误差,下列情况会使所配溶液浓度偏低的是
①用天平称量时所用砝码生锈
②用量筒量取所需浓溶液时,仰视读数
③定容时,俯视容量瓶的刻度线
④转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水
⑤溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
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
A.②④ B.②⑤⑥ C.①③⑥ D.⑤⑥
一、物质的量浓度
1.溶质的质量分数
质量分数是指溶质的质量占溶液质量的百分数,可用以下公式表示:
溶质的质量分数=×100%
配制一定质量分数的溶液的方法(以配制100g 15%NaCl溶液为例):
用天平称取25gNaCl固体,用天平称取75g水(或用量筒量取75mL水),将NaCl溶解在水中,用玻璃棒搅拌。
2.对溶质的物质的量浓度的概念的理解
(1)一定物质的量浓度的某溶液,其浓度不因所取体积不同而变化。
(2)表达式中的体积(V)是指溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质与溶剂的体积之和。
(3)计算时要找准溶质。比如Na2O溶于水,溶质是NaOH而不是Na2O。
(4)若将气体通入溶液中,则不能将气体体积与溶剂体积进行简单加和。例如:将1 L HCl气体(标准状况)通入1 L 1 mol·L-1盐酸中,盐酸的体积将发生变化,既不等于1 L,也不等于2 L,准确的体积需要通过计算求得。
(5)溶液与溶液相混合,除特殊说明溶液体积可相加外,其他情况仍用公式V溶液=计算。
实践应用
1.某同学血常规体检报告的部分指标如下表:
项目名称
体检结果
参考值
单位
总钙
2.57
铁
6.95
葡萄糖
3.90
白蛋白
33.9
球蛋白
26.7
其中的“葡萄糖”是指血液中的葡萄糖(分子式),简称血糖。
已知,下列说法错误的是
A.该报告中有2项指标低于参考值 B.所有项目指标的单位都是物质的量浓度
C.该同学血糖含量为 D.若某人血液中总钙含量低于,则需补钙
2.人体血液中葡萄糖(简称血糖,分子式为C6H12O6)的含量常以“mmol/L”(1mmol/L=1×10-3mol/L)和“mg/dL”(1L=10dL)为参考指标。人的血糖浓度的正常参考值为3.9~6.1mmol/L。下列说法正确的是
A.1个葡萄糖分子中含有12个氢离子
B.葡萄糖的摩尔质量为180
C.无偿献血后,人体血糖浓度会显著下降
D.若某人血糖检查结果为92mg/dL,说明血糖在正常范围内
二、与物质的量浓度有关的计算
1.物质的量与各物理量之间的关系:
以物质的量为中心,可以将各物理量联系起来进行计算。
2.根据定义式计算溶质的物质的量浓度
根据概念表达式cB=,欲求cB,先求nB和V。
计算溶质的物质的量浓度的关键是从已知条件中找出溶质的物质的量(n)和溶液的体积(V),据此求出溶质的物质的量浓度cB。
3.物质的量与质量分之间的换算
c=,其中c为溶质的物质的量浓度,w为溶质的质量分数,ρ为溶液的密度,M为溶质的摩尔质量。
4.溶液中离子浓度的计算
(1)单一溶液中溶质组成计算
根据组成规律求算:在溶液中,阴离子与阳离子浓度之比等于化学组成中阴、阳离子个数之比。
如K2SO4溶液中:c(K+)=2c(SO)=2c(K2SO4)。
(2)混合溶液中电荷守恒计算
根据电荷守恒,溶质所有阳离子带正电荷总数与阴离子带负电荷总数相等。
如在Na2SO4、NaCl混合溶液中,c(Na+)=2c(SO)+c(Cl-),c(Na+)、c(Cl-)分别为7 mol/L、3 mol/L,则c(SO)= mol/L=2 mol/L。
实践应用
1.物质的量是高中化学计算的核心,下列有关说法不正确的是
A.同温同压下,相同体积的气体,其分子数和原子数均相等
B.等质量的和原子数之比为
C.同温同压下,和的密度之比为
D.溶液中,的物质的量浓度为
2.标准状况下,某气体(此气体不与水反应)溶解在水中(水的密度近似为),所得溶液的密度为,溶质的摩尔质量为,溶质的质量分数为,溶质的物质的量浓度为,溶液的体积为,下列关系中正确的是
A. B.
C. D.
三、配制一定物质的量浓度的溶液
1.容量瓶的选择与使用
(1)容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器。容量瓶上的标注有容积、温度、刻度线;常见规格有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL及1 000 mL。
(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)选择容量瓶时应遵循“大而近”的原则,即所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。例如,配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaCl溶液,需选择500 mL容量瓶。
(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。
2.配制溶液操作要点
(1)玻璃棒的作用:搅拌促进溶解,引流。
(2)配制一定浓度的碳酸钠溶液时,碳酸钠在烧杯中溶解后,要冷却至室温后才能将溶液转移到容量瓶中,如果溶液未冷却,液体膨胀,向容量瓶中所加的水偏少,这样所配溶液浓度偏高。
(3)定容时先向容量瓶中加蒸馏水直到容量瓶中的液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面的最低点刚好与刻度线相平。观察所加液体是否达到容量瓶的刻度线,一定要平视。
(4)定容时如果加水超过刻度线,应将所配溶液倒掉,洗净容量瓶重新配制。
实践应用
1.“84”消毒液是常见的家用消毒液,能杀灭大部分细菌和病毒。某同学使用固体配制质量分数为、密度为的“84”消毒液,下列说法正确的是
A.容量瓶洗涤后需干燥才能使用
B.需要使用托盘天平称量固体
C.定容操作中如果仰视刻度线,会造成所配溶液物质的量浓度偏高
D.配制好的溶液保存在容量瓶中,需贴标签和避光
2.提纯NaCl粗品(含少量的Ca2+、Mg2+和)得到NaCl纯品的方案如下图,所用试剂为BaCl2溶液、Na2CO3溶液、盐酸和NaOH溶液。
请回答:
(1)图1中玻璃棒的作用是 。
(2)下列说法正确的是_______。
A.“滴加试剂”过程的顺序为Na2CO3溶液、BaCl2溶液、NaOH溶液
B.“调滤液pH”是为了除去溶液中过量的和OH-
C.蒸发结晶操作时,将水全部蒸干后停止加热
D.加热结束后用坩埚钳将蒸发皿夹持到陶土网上冷却
(3)除去Ca2+的离子方程式为 。
(4)实验室需要用到480mL 0.5mol·L-1NaCl溶液,配制该溶液需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、胶头滴管、烧杯和 (填仪器名称)。配制过程中,下列操作会使溶液浓度偏低的是 。
A.容量瓶检查是否漏水后,有蒸馏水残留
B.转移时,未洗涤烧杯和玻璃棒
C.定容时俯视凹液面
D.摇匀后,液面下降再加水到刻度线
四、常见误差分析
步骤
可能引起误差的原因
因变量
c
n
V
称量
需要使用游码且物质、砝码位置颠倒
偏小
—
偏低
称量NaOH时使用滤纸
偏小
—
偏低
量取
用量筒量取浓溶液时仰视
偏大
—
偏高
用量筒量取浓溶液时俯视
偏小
—
偏低
将量取浓溶液所用量筒洗涤,并将洗涤液注入容量瓶中
偏大
—
偏高
溶解
不慎将溶液溅到烧杯外面
偏小
—
偏低
冷却
转移
未冷却至室温就转入容量瓶中
—
偏小
偏高
转移前,容量瓶内有少量蒸馏水
—
—
无影响
转移时有少量溶液流到容量瓶外
偏小
—
偏低
洗涤
未洗涤或只洗涤了1次烧杯和玻璃棒
偏小
—
偏低
定容
定容时仰视刻度线
—
偏大
偏低
定容时俯视刻度线
—
偏小
偏高
定容时液面超过刻度线,立即用吸管吸出
偏小
—
偏低
定容摇匀后液面低于刻度线,又加蒸馏水至刻度线
—
偏大
偏低
实践应用
1.使用容量瓶配制溶液时,由于操作不当,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(游码有读数)
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,俯视容量瓶的刻度线
⑤定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
A.①②⑤ B.②④⑤ C.③④⑤ D.①②④⑤
2.实验室需使用0.5mol/L的稀硫酸480mL,现欲用质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84g/cm3)进行配制。回答下列问题:
(1)配制上述溶液过程中需要的仪器有烧杯,量筒,胶头滴管,还需用到的玻璃仪器是 、 (填仪器名称)。
(2)用表示该浓硫酸的溶质的物质的量浓度,则 mol/L。需用量筒量取98%的浓硫酸的体积为 mL(精确到0.1mL)。
(3)在下列配制过程示意图中,错误的是 (填选项字母)。
(4)经测定配制的稀硫酸浓度大于0.5mol/L,引起误差的原因可能是 (填序号)
A.将量取的浓硫酸倒入烧杯后,洗涤量筒,洗涤液也倒入烧杯
B.定容时俯视容量瓶刻度线
C.转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒
D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,再加水至刻度线
F.浓硫酸稀释后未冷却至室温就转移到容量瓶定容
考点一 物质的量浓度的概念与基础计算
【例1】NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中不正确的是
A.N2的摩尔质量为28g/mol
B.0.5molNa2SO4所含钠离子数为NA
C.44gCO2在标准状况下的体积约为22.4L
D.40gNaOH溶解在1L水中,所得溶液的物质的量浓度为1mol/L
解题要点
1.中:V是溶液的体积,而不是溶剂的体积。
2.溶液体积不能把溶质体积和溶剂体积简单相加,而要通过密度进行换算,先把质量相加,再求混合溶液的体积。(V = m/ρ)
3.溶液的浓度与所取溶液的体积无关。
【变式1-1】设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温常压下,中所含的原子总数为
B.常温常压下,中含有的原子数为
C.溶液中,所含氯离子的数目为
D.标准状况下,中,所含的氢原子总数为
【变式1-2】下列关于物质的量浓度表述正确的是
A.用1L水吸收22.4L氯化氢(标况下)所得盐酸的浓度是1mol/L
B.将56gCaO溶于水中,配成1L溶液,所得的物质的量浓度为1mol/L
C.VL硫酸铝溶液中含的质量为mg,则溶液中的物质的量浓度为
D.将溶液100mL蒸发所得的溶液浓度为1mol/L
考点二 溶液的稀释/混合计算
【例2】下列所配溶液浓度为1mol·L-1的是
A.将31g溶于1L水中
B.常温下,将22.4LHCl溶于水中,配成1L溶液
C.将100mL5mol·L-1的溶液加水稀释至500mL
D.将10mL10mol·L-1的溶液与40mL水混合
解题要点
1.溶液的稀释或混合的计算依据
(1)将浓溶液加水稀释,稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀)
(2)同一溶质不同浓度的两溶液相混合,混合后,溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。
c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混)
m1·w1+m2·w2=m(混)·w(混)
2.混合后溶液的体积
①若题目中指出不考虑溶液体积的改变,可认为是原两溶液的体积之和;
②若题目中给出混合后溶液的密度,应根据V(混)==来计算。
【变式2-1】将200mL0.3mol∙L-1的H2SO4溶液和200mL0.2mol∙L-1的HCl溶液混合,若不考虑混合后溶液体积的变化,则溶液中H+的物质的量浓度为
A.0.25mol∙L-1 B.0.4mol∙L-1 C.0.5mol∙L-1 D.0.6mol∙L-1
【变式2-2】某硫酸试剂瓶的标签内容如下,说法不正确的是
品名:硫酸(500mL)(CP)
化学式:
相对质量:98
密度:
质量分数:98%
A.物质的量浓度为
B.取10ml该硫酸稀释成
C.100mL该硫酸溶液的质量为184g
D.100g该硫酸中溶质质量为98g
考点三 一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析
【例3】摩尔盐,摩尔质量为392g·mol-1是一种常用的还原剂,也是一种抗氧化剂。回答下列问题:
I.某小组配制480mL0.1mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液,配制步骤如下:①计算;②定容;③称量;④溶解;⑤转移;⑥振荡;⑦洗涤;⑧摇匀;⑨装瓶。
(1)配制溶液正确的顺序是①③ ⑧⑨。
(2)配制溶液需使用_(填仪器名称)称量
(3)完成步骤④需要的仪器有 (填名称)。步骤②的具体操作是先加入蒸馏水至离刻度线1~2cm处, (填操作)。
(4)如果省去步骤⑦,配制溶液浓度会 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(5)如果“定容”时加入蒸馏水超过刻度线,后续操作是 。
II.测定某样品纯度(杂质不参与反应)。取1.20g样品溶于水,配制成250mL溶液,准确量取25.00mL 配制的溶液于锥形瓶中,滴加适量稀硫酸,加入20.00mL0.10mol溶液恰好完全反应。
(6)则样品中的质量分数为 %。(保留小数点后两位)
(已知:
解题要点
1.配制一定物质的量浓度溶液所需仪器:电子天平、小烧杯、玻璃棒、一定规格的容量瓶、胶头滴管。
2.配制过程:计算—称量—溶解—移液—洗涤—定容—摇匀。
3.误差分析:根据配制过程中溶质的物质的量和溶液的体积变化进行误差分析,即根据公式c=n/V进行分析。
【变式3-1】某种胃药的有效成分为碳酸钙,某化学学习小组欲测定其中碳酸钙的含量(假设药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应),进行了如下实验操作:
①配制稀盐酸和溶液
②向一粒研碎后的药片中加入蒸馏水
③用溶液中和过量的稀盐酸,记录所消耗NaOH溶液的体积
④加入稀盐酸
请回答下列问题:
(1)正确的操作顺序是①→ (填序号)。
(2)用浓盐酸配制稀盐酸时,会用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、量筒、 。
(3)配制溶液的过程中多次使用玻璃棒,溶解时玻璃棒的作用是 ,转移溶液时玻璃棒的作用是 。
(4)配制溶液的过程中,以下操作中可能导致溶液浓度偏低的有 (填序号)。
a.称量NaOH时在天平两边托盘各放一张质量相同的称量纸
b.转移溶液前,容量瓶底部有少量水
c.NaOH溶解后立即转移至容量瓶中
d.未洗涤烧杯和玻璃棒
e.定容时俯视刻度线
f.定容后发现液面下降,补加蒸馏水至刻度线
(5)某同学进行了4次实验,消耗NaOH溶液的体积记录如下:
测定次数
第一次
第二次
第三次
第四次
13.00
12.90
13.60
13.10
根据以上数据,计算这种药片中的质量分数为 %(保留三位有效数字)。
【变式3-2】某探究小组设计实验检验某碳酸钙D3片中碳酸钙含量(药片中其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应),设计实验操作如下:
①配制溶液
②向装有研磨后药片粉末的烧杯中加入蒸馏水
③向上述溶液中加入稀盐酸
④用中和过量稀盐酸,记录消耗溶液的体积
请完成下面小题。
(1)配制溶液的部分过程示意图如下。下列说法不正确的是
A.步骤1中用玻璃棒搅拌的目的是加快溶解
B.步骤2中需用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒次,并将洗涤液都注入容量瓶
C.步骤3中液面距容量瓶刻度线时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切
D.步骤4中摇匀后若容量瓶内液面下降,需加水至刻度线
(2)下列关于的说法中,不正确的是
A.的质量是
B.含数约为
C.标准状况下,的体积为
D.溶液中含有
(3)小组同学4次测定消耗的体积取平均值为,则该药片中碳酸钙的质量分数表达式正确的是
A. B.
C. D.
基础达标
1.溶液浓度是常用的物理量,下列说法正确的是
A.将固体溶于水中,所得溶液物质的量浓度为
B.配制溶液,需称量固体的质量为
C.质量分数为98%的浓硫酸与等体积水混合后,硫酸的质量分数大于49%
D.溶液和溶液中浓度相同
2.配制一定物质的量浓度溶液时,下列操作或说法不正确的是
A.容量瓶使用前必须检漏,但可以不用干燥
B.配制的溶液,所需的玻璃仪器有容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
C.用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,浓硫酸溶于水后应冷却至室温才能转移到容量瓶中
D.定容时,仰视容量瓶的刻度线,会使所配溶液浓度偏低
3.实验室利用KCl固体配制 溶液,利用浓硫酸配制 硫酸溶液,下列有关说法错误的是
A.两种溶液配制过程中,均需使用500 mL容量瓶
B.两种溶液配制过程中,所用仪器不完全相同
C.溶液配制过程中,玻璃棒均只起搅拌作用
D.量取浓硫酸时俯视读数,导致量取体积偏小
4.若NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是
A.常温常压下,18gH2O中含有的原子总数为3NA
B.1 L 0.5mol·L-1 Na2SO4溶液中,含有的氧原子总数为2NA
C.标准状况下,a L氧气和氮气的混合气中含有的原子数约为
D.4.8g O2和O3的混合气体中含有的氧原子数为0.3NA
5.配制100mL0.1mol·L-1NaOH溶液,下列操作或说法正确的是
A.需要使用的主要玻璃仪器有100mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管
B.称取0.4gNaOH,加入100mL容量瓶中,加水溶解、定容
C.定容时,若仰视刻度线,则所配溶液的浓度将偏低
D.定容时,若加水超过刻度线,可用胶头滴管吸出多余部分
6.下列关于溶液配制,说法正确的是
A.摇匀后见液面低于刻度线,应及时加水至刻度线
B.用浓硫酸配制稀硫酸时,将浓硫酸稀释后立即转入容量瓶中并定容
C.配制一定浓度的溶液,若称量所取的样品中有杂质,其他操作正确,配好的溶液浓度偏低
D.配制完成后,在容量瓶上贴好标签,保存配好的溶液
7.为测定纯碱样品(含NaCl杂质)的质量分数,某同学先将样品配成溶液,通过实验测定溶液浓度,最后求出样品中纯碱晶体的质量分数。
(1)实验过程中使用到下列仪器,其中使用前必须检查是否漏水的有_____。
A. B. C. D.
(2)①第一步:配制100mL样品溶液。
该同学配制溶液的部分过程如下,请写出中间步骤B的具体内容。
A.将蒸馏水缓慢注入容量瓶,直到液面接近刻度线l~2cm处。
B.……
C.将容量瓶盖好,颠倒摇匀。
将溶液转移至容量瓶时用到了玻璃棒,其作用是 。
②第二步:测定溶液浓度。
该同学量取样品溶液20.00mL,与0.160mol·L-1稀盐酸反应至完全转化为,消耗盐酸18.00mL,写出该反应的离子方程式 ,通过实验,测出溶液的物质的量浓度为 mol·L-1.
③第三步:求算样品中纯碱晶体的质量分数。
根据实验数据,欲求算纯碱晶体()的质量分数,还需要通过称量得到的物理量是 。
④通过计算,该同学得出的实验结果偏高,可能的原因是 。
A.未用蒸馏水洗涤烧杯内壁
B.容量瓶中原有少量水
C.摇匀后发现液面低于刻度线,补加少量水
D.定容时俯视液面
8.氯化钠是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。回答下列问题:
I.粗盐提纯(常含有、、,泥沙等杂质)
(1)流程中与试剂②反应生成的沉淀是 (填化学式)。
(2)操作b是 ;操作a和操作b中都需要用到的玻璃仪器是 。
(3)依据上述粗盐提纯的原理,除去氯化钾溶液中的少量硫酸钾杂质,需加入的试剂依次为: 。
II.溶液配制。某同学在实验中需要溶液。
(4)配制时需要称量NaCl固体的质量为 g。
(5)溶液的配制过程操作步骤如图2所示,则图1操作应在图2中的_______(填字母)之间。
A.①与② B.②与③ C.④与⑤ D.⑤与⑥
(6)以下操作会引起所配制溶液浓度偏低的是 (填序号)。
a.转移溶液前,容量瓶底部有少量水
b.未洗涤烧杯和玻璃棒
c.定容时俯视刻度线
d.定容摇匀后发现液面下降,补加蒸馏水至刻度线
e.移液时不慎将少量溶液滴在容量瓶外面
综合应用
9.为配制的溶液,下列做法正确的是
A.选用容量瓶 B.在容量瓶内直接溶解固体
C.将容量瓶置于桌面并俯视定容 D.容量瓶用于长期保存溶液
10.某结晶水合物的化学式为,其摩尔质量为。时,将ag该晶体溶于bg水中可形成VmL饱和溶液。下列叙述正确的是
A.饱和溶液的物质的量浓度为
B.时R的溶解度为
C.饱和溶液中溶质质量分数为
D.饱和溶液的密度为
11.阳台上无土种植的花花草草需要使用含的植物营养液,现用代替进行配制,则需要三种固体的质量分别为
A.;;
B.;;
C.;;
D.;;
12.下列说法错误的是
A.某硝酸密度为,质量分数为,此硝酸物质的量浓度为
B.将浓度为的硫酸与一定体积的水混合稀释成,则水的体积大于
C.当水吸收氨气(标况)时所得氨水的浓度不是,只有当(标况)氨气溶于水制得氨水时,其浓度才是
D.将一定量的硫酸与水等质量混合,所得溶液的浓度小于
13.Ⅰ.下表是小华在人民医院临床检验结果报告单的部分数据:
分析项目
检测结果
单位
葡萄糖
4.00
甘油三酯
2.94
回答下列问题:
(1)报告单中“”是 (填“质量”“体积”或“浓度”)的单位。
(2)葡萄糖的分子式为,其所属的物质类型有___________(填标号)。
A.纯净物 B.混合物 C.化合物 D.电解质
(3)检测人的血液中葡萄糖的含量,如果以为单位,小华血液中葡萄糖的含量是 (计算结果保留一位小数)。
Ⅱ.药剂师欲配制一瓶的葡萄糖溶液。回答下列问题:
(4)需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管之外,还需要 。
(5)配制该葡萄糖溶液需用托盘天平称取葡萄糖 g。
(6)下图是某同学在实验室配制葡萄糖溶液的过程示意图。
i.其中操作有误的是 (填操作序号);
ii.洗涤玻璃棒和烧杯重复三次,目的是 。
(7)下列操作可能使配制的溶液浓度偏低的是___________(填标号)。
A.称取葡萄糖时,砝码和葡萄糖放反了
B.转移液体时有少量液体流出容量瓶外
C.将洗涤液都注入容量瓶后,未轻轻摇动容量瓶使溶液混合均匀
D.定容时俯视刻度线
14.下表为实验室某浓盐酸试剂瓶标签上的有关数据,试根据标签上的有关数据回答下列问题:
盐酸分子式:
相对分子质量:36.5
密度:
的质量分数:
(1)该浓盐酸中的物质的量浓度为 。
(2)取用任意体积的该盐酸时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是 (填字母序号)。
a.溶液中的物质的量 b.溶液物质的量浓度 c.溶液中的数目 d.溶液的密度
(3)某次实验需要物质的量浓度为的稀盐酸,用上述浓盐酸配制所需的稀盐酸。
①配制稀盐酸时,应选用容量为 的容量瓶。经计算需要 浓盐酸,在量取时宜选用下列量筒中的 。
A. B. C. D.
②在配制过程中,下列实验操作会使所配制的稀盐酸的物质的量浓度偏低的有 (填字母序号)。
a.转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容
b.用量筒量取浓盐酸时,仰视刻度线
c.配制溶液定容时,俯视刻度线
d.定容后把容量瓶倒置摇匀,发现液面低于刻度线又加水至刻度线
(4)定容时滴加蒸馏水不小心超过刻度线应如何处理? 。
A.用胶头滴管吸出多余的溶液 B.重新配制
拓展培优
15.在标准状况下,将完全溶于水得到氨水,溶液的密度为,溶质的质量分数为ω,溶质的物质的量浓度为。下列叙述中正确的有
① ② ③上述溶液中加入水后,所得溶液的质量分数大于 ④上述溶液中加入等质量的水后,所得溶液的物质的量浓度大于
A.②③ B.①③ C.②④ D.③④
16.下列叙述中,正确的是
A.同温同压下,等体积的CO和具有相同的质量
B.等物质的量浓度的盐酸和硫酸中,的物质的量浓度也相等
C.同温同体积下,等质量的和物质的量之比为
D.标准状况下,溶于200mL水形成的溶液溶质物质的量浓度为
17.标准状况下,将a LNH3完全溶于0.1L水中得到V mL氨水,溶液密度为,溶质的质量分数为ω,溶质的物质的量浓度为c mol·L-1,则下列叙述中错误的是
① ② ③ ④
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.全部
18.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顺序如下(设该药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应)。请回答下列问题:
①配制稀盐酸和NaOH溶液:
②取1粒药片(每粒药片质量相同,均为0.10g),研碎后加入20.00mL蒸馏水
③加入25mL稀盐酸
④用NaOH溶液中和过量的稀盐酸,记录所消耗NaOH溶液的体积。
(1)配制250mL的稀盐酸用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、胶头滴管外,还需要用到的玻璃仪器有 、 。
(2)用密度为、质量分数为36.5%的浓盐酸配制实验中所需的稀盐酸,则该浓盐酸的物质的量浓度为 ,需用量筒量取浓盐酸的体积为 。
(3)若配制90mLNaOH溶液,则需用托盘天平称NaOH固体 g,配制过程中所涉及的下列相关操作正确的是 。
a. b. c. d.
(4)下列有关说法正确的是___________。
A.容量瓶上标有刻度线、温度(一般为20℃)和容积,使用前先检查是否漏水
B.容量瓶要用蒸馏水洗净,待干燥后才能使用
C.定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏高
D.定容后摇匀、静置,发现液面下降,再加蒸馏水至刻度线
(5)某同学4次测定所消耗的NaOH溶液的体积如下:
测定次序
第1次
第2次
第3次
第4次
NaOH(ag)/mL
11.90
12.10
12.00
12.00
根据这位同学的实验数据,计算该药片中碳酸钙的质量分数为 。
19.二氧化氯消毒剂是国际公认的高效消毒灭菌剂。二氧化氯漂白液中常含有ClO2和Cl2两种主要成分。化学兴趣小组同学为测定某二氧化氯漂白液中ClO2的浓度,进行如下实验:
【实验Ⅰ】实验室配制90 mL 0.100 mol·L-1 Na2S2O3溶液
(1)配制上述溶液时需称量Na2S2O3·5H2O固体的质量为 g(保留3位有效数字)。
(2)配制过程中不需要使用下列仪器中的 (填仪器序号),还缺少的仪器是 (填仪器名称)。
(3)若实验遇下列情况,导致所配溶液的物质的量浓度偏低是 (填序号)
①容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水
②转移溶液至容量瓶过程中,有少量溶液溅出
③定容时仰视刻度线读数
④称量晶体时所用砝码生锈
⑤定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,再加水至刻度线
(4)取任意体积的Na2S2O3溶液,下列物理量不随所取体积的多少而变化的是_______。(填字母)
A.溶液中Na2S2O3的物质的量 B.溶液的浓度
C.溶液中Na+的数目 D.溶液的密度
【实验Ⅱ】测定二氧化氯漂白液中ClO2的物质的量浓度,步骤如下:
①量取10.00mL二氧化氯漂白液于锥形瓶中,加蒸馏水稀释到100mL,再向其中加入过量KI溶液,二氧化氯漂白液中的两种成分分别发生反应:、。
②加入淀粉作指示剂,向其中逐滴加入0.100 mol·L-1的Na2S2O3溶液至反应恰好完全进行,过程中发生的反应为:。
③加入稀硫酸调节溶液pH=3,发生反应:。
④再逐滴加入0.100 mol·L-1的Na2S2O3溶液,反应恰好完全进行时,该步消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
(5)用双线桥标出电子转移的方向和数目 。
(6)该二氧化氯漂白液中ClO2的物质的量浓度为 。(写出计算过程)
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专题2 研究物质的基本方法
第二单元 溶液组成的定量研究
第1课时 物质的量浓度
教学目标
1.理解物质的量浓度的基本概念。
2.认识容量瓶的结构和使用方法。
3.掌握一定物质的量浓度的配制方法,熟悉步骤,了解操作要点。
重点和难点
重点:掌握配置一定物质的量浓度的溶液的步骤。
难点:理解溶液配置的误差分析。
◆知识点一 物质的量浓度的定义
1.含义:溶质(用字母B表示)的物质的量浓度是指单位体积溶液中所含溶质B的物质的量的物理量。符号为cB,常用单位为mol·L-1。
2.表达式:cB=。如1 L溶液中含有1 mol溶质,溶质的物质的量浓度就是1 mol·L-1。
其中,公式中的V指的是溶液的体积而不是溶剂的体积。
易错提醒
1.溶质用物质的量表示,而不是质量。如给出的条件是溶质的质量或气体的体积等,应根据有关公式换算为物质的量。
2.表达式中的体积(V)指溶液的体积,不是溶剂,也不是溶剂和溶质的体积之和。
3.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。
即学即练
1.下列关于“100mL0.1mol∙L−1BaCl2溶液”的说法正确的是
A.该溶液Cl⁻浓度与0.1mol∙L−1 NaCl的Cl⁻浓度的相等
B.若取该溶液10mL,其中Ba2+浓度为0.01mol/L
C.该溶液中含有的微粒主要有:Ba2+、Cl-、BaCl2、H2O
D.若取该溶液10mL,恰好能与10mL0.1mol∙L−1Na2SO4溶液完全反应
【答案】D
【详解】A.该溶液Cl⁻浓度为0.2mol/L,而0.1mol/L NaCl的Cl⁻浓度为0.1mol/L,两者不相等,故A错误;
B.溶液浓度与体积无关,取10mL后Ba2+浓度仍为0.1mol/L,故B错误;
C.BaCl2为强电解质,完全电离为Ba2+和Cl-,溶液中不存在BaCl2分子,故C错误;
D.10mL该溶液含0.001mol Ba2+,10mL 0.1mol/L Na2SO4含0.001mol,两者恰好完全反应,故D正确;
答案选D。
2.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.1mol·L-1Na2SO4溶液中所含钠离子数为2NA
B.常温常压下,23gNO2中含有的原子数为1.5NA
C.1L0.5mol·L-1HNO3溶液中含有的氧原子数目为1.5NA
D.标准状况下,2.24LSO3中含有的S原子数目为0.1NA
【答案】B
【详解】A.未说明溶液体积,无法计算钠离子数目,A错误;
B.23gNO2的物质的量为0.5mol,每个分子含3个原子,总原子数为0.5×3=1.5NA,B正确;
C.HNO3溶液中氧原子包括溶质和水的氧原子,无法仅通过溶质计算,C错误;
D.标准状况下SO3为固体,无法用气体摩尔体积计算,D错误;
故选B。
3.下列关于0.10 溶液的描述中,正确的是
A.该溶液中为0.10
B.1L该溶液中含有0.10mol
C.该溶液与0.10 溶液刚好完全反应
D.该溶液就是将11.1g 溶于1L水中所得到的溶液
【答案】B
【详解】A.氯化钙在水溶液中的电离方程式为:,可知的物质的量浓度是的2倍,应为0.20,A项错误;
B.根据可得,根据题给溶液信息可知1L该溶液中含,0.1mol 电离产生0.1mol ,B项正确;
C.题给信息两种溶液的体积未知,无法判断两溶质的物质的量关系,故无法判断两者是否刚好完全反应,C项错误;
D.根据,虽可计算11.1g 的物质的量为0.1mol,但溶液体积未知(1L水不等于1L溶液),故无法计算的物质的量浓度,D项错误;
故答案选B。
◆知识点二 配制一定物质的量浓度的溶液
1.容量瓶的结构与规格(如图)
容量瓶上标有容量瓶的规格、使用温度(一般为20℃),瓶颈上有一刻度线以标示体积。
容量瓶的常用规格有50mL、100mL、250mL、500mL、1 000mL等。
2.配制一定物质的量浓度的溶液
【实验探究】配制100 mL 0.100 mol·L-1 的Na2CO3溶液
(1)计算:配制100 mL 0.100 mol·L-1 的Na2CO3溶液所需Na2CO3固体的质量为1.06g。
(2)称量:用天平准确称取碳酸钠固体(若使用托盘天平,称取碳酸钠固体的质量为1.1g)。
(3)溶解:将碳酸钠固体转移至100mL烧杯中,加适量蒸馏水溶解,冷却至室温。
(4)转移:将烧杯中的溶液用玻璃棒小心引流到100mL容量瓶中,用蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2~3次,并将每次的洗涤液都注入容量瓶中。振荡容量瓶,使溶液混合均匀。
(5)定容:将蒸馏水注入容量瓶中,直到容量瓶中的液面距离容量瓶的刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切。将容量瓶塞盖上,反复上下颠倒,摇匀。
易错提醒
1.各个容量瓶上的瓶塞都是一一对应专用的,即使是规格相同的不同容量瓶,也不能互换瓶塞。为了避免出现错误,常将容量瓶的瓶塞用橡皮绳拴在瓶颈上。
2.容量瓶使用完毕,应洗净、晾干。(对于玻璃磨口瓶塞,应在瓶塞与瓶口处垫一张纸条,以免瓶塞与瓶口粘连。
即学即练
1.某品牌海藻加碘盐的产品说明如图。
净含量:400g/袋
配料:精制盐、藻类浓缩汁(水、海带)、碘酸钾( KIO3 )
氯化钠含量(以NaCl计):≥ 98.5 g/100 g
碘酸钾含量(以I计):18~38 mg /kg
回答下列问题:
(1) KIO3的电离方程式为 ;每袋海藻加碘盐中KIO3的物质的量不超过 mol(保留两位有效数字)
(2)实验室需要460mL0.5 mol∙L-1KIO3溶液,现用KIO3固体配制。
①配制过程可分为两个阶段:
阶段I.用托盘天平称量 gKIO3固体。
阶段Ⅱ.将称量的KIO3固体加适量蒸馏水溶解,然后将所得溶液转入 (填仪器名称)中,再经洗涤、定容、摇匀后即可得到0.5mol∙L-1KIO3溶液。
下列有关阶段Ⅱ的操作,错误的有 (填标号)。
②若定容时俯视刻度线,所配溶液浓度将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”);若定容、摇匀后发现忘记洗涤烧杯,应进行的操作是 。
③取5mL配制完成的KIO3溶液与10mL1.0 mol∙L-1K2SO4溶液混合(忽略溶液体积变化),所得混合液中c(K+)= mol∙L-1。
【答案】(1) KIO3=K++ 1.2×10-4
(2) 53.5 500mL容量瓶 CD 偏大 重新配制 1.5
【详解】(1)KIO3为强电解质,溶于水后发生完全电离,生成K+和,电离方程式为KIO3=K++;每袋海藻加碘盐中KIO3的物质的量不超过≈1.2×10-4mol。
(2)实验室需要460mL0.5 mol∙L-1KIO3溶液,则应配制500mL0.5 mol∙L-1KIO3溶液。
①配制过程可分为两个阶段:
阶段I.用托盘天平称量:0.500L×0.5 mol∙L-1×214g/mol=53.5gKIO3固体。
阶段Ⅱ.依据分析,将称量的KIO3固体加适量蒸馏水溶解,然后将所得溶液转入500mL容量瓶中,再经洗涤、定容、摇匀后即可得到0.5mol∙L-1KIO3溶液。
有关阶段Ⅱ的操作,A为用玻璃棒搅拌溶解溶质,正确;B为转移溶液,正确;C为定容,但胶头滴管插入容量瓶内,错误;D为摇匀,不能使用单手操作,另一只手应托住瓶底,错误,故错误的有CD。
②若定容时俯视刻度线,则所配溶液的体积偏小,浓度将偏大;若定容、摇匀后发现忘记洗涤烧杯,无法进行补救,所以应进行的操作是:重新配制。
③取5mL配制完成的0.5mol∙L-1KIO3溶液与10mL1.0 mol∙L-1K2SO4溶液混合(忽略溶液体积变化),所得混合液中c(K+)==1.5mol∙L-1。
2.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氢氧化钠反应):
①配制0.10mol/L稀盐酸和0.10mol/LNaOH溶液;
②向一粒研碎后的药片(0.10g)中加入20.00mL蒸馏水;
③加入25.00mL0.10mol/L稀盐酸;
④用0.10mol/LNaOH溶液中和过量的稀盐酸,记录所消耗NaOH溶液的体积。某小组同学共进行4次该测定实验,每次所消耗的NaOH溶液的体积如下:
测定次数
1
2
3
4
12.00
12.10
14.00
11.90
请回答:
(1)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 mL。
(2)根据上述实验数据,计算这种药片中碳酸钙的质量分数为 。
【答案】(1)250
(2)0.65或65%
【详解】(1)因为该实验共进行4次,需要盐酸的体积为4×25mL=100mL,在实验过程中可能消耗盐酸,因此配制过程中配制盐酸的体积应大于100mL,即需要250mL容量瓶;
(2)四次数值对比,第三组差别较大,应删去,三次平均消耗NaOH的体积为12.00mL,与碳酸钙反应的盐酸物质的量为25.00mL×10-3L·mL-1×0.10mol·L-1-12.00mL×10-3L·mL-1×0.10mol·L-1=1.3×10-3mol,CaCO3与盐酸反应CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,消耗碳酸钙的物质的量为6.5×10-4mol,药片中碳酸钙的质量分数为×100%=65.0%。
3.无土栽培技术的成功推广,营养液的准确配制是重要环节。
I.实验室配制100mL 4.00mol/LK2SO4溶液,请回答下列问题:
(1)所需K2SO4固体的质量为 g。
(2)用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、 和 ,
(3)下列操作对配制NaOH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容量瓶使用前未干燥
Ⅱ.某营养液中含有三种溶质,测得该营养液中部分离子的浓度柱状图如图2-甲所示,稀释过程中的浓度(c)随溶液体积(V)变化的曲线如图2-乙所示。
(4)该营养液中的物质的量浓度为 mol/L。V2 = L。
【答案】(1)69.6
(2) 胶头滴管 100mL容量瓶
(3) 偏高 偏低 无影响
(4) 1.0 1
【详解】(1)配制100mL4.00mol/LK2SO4所需K2SO4固体的质量为0.1L×4mol/L×174g/mol=69.6g;
(2)配制100mL 4.00mol/LK2SO4溶液,用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和100mL容量瓶;故答案为:胶头滴管和100mL容量瓶;
(3)①定容时俯视刻度线,溶液体积减少,浓度偏高;
②向容量瓶中转移溶液时有溶液流到容量瓶外面,溶质的物质的量减少,浓度偏低;
③配制过程需要定容操作,则容量瓶使用前未干燥不影响溶液体积和溶质的物质的量,浓度不变;
(4)根据溶液电中性,溶液中铵根离子浓度为4.0mol/L×2+9.0mol/L-9.0mol/L=8.0mol/L,则氯化铵浓度为8.0mol/L,氯化钾浓度为9.0mol/L-8.0mol/L=1.0mol/L;由图结合稀释过程中溶质的量不变,则,V2 =1L。
◆知识点三 溶液配制的误差分析
1.分析依据:根据cB=,分析有关操作对nB、V的影响,即可判断实验的误差。
2.实例分析:以配制100 mL 0.100 mol·L-1的Na2CO3溶液为例,判断下列操作对溶液浓度的影响。
c(Na2CO3)==
其中M(Na2CO3)不变,不规范的操作过程会导致n(Na2CO3)【或m(Na2CO3)】和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。具体情况如下:
可能引起误差的操作
变化的量
实际浓度(cB)
将烧杯中溶液向容量瓶中转移时,有少量洒出
nB减小
偏低
烧杯中溶液倾倒完毕,忘记洗涤烧杯和玻璃棒
nB减小
偏低
未冷却至室温就注入容量瓶定容
V减小
偏高
定容时,仰视容量瓶的刻度线
V增大
偏低
定容时,俯视容量瓶的刻度线
V减小
偏高
定容时,水加多了,用滴管吸出
nB减小
偏低
定容摇匀后,发现液面下降,再加水至刻度线
V增大
偏低
溶解前烧杯内有水
/
无影响
易错提醒
1.配制失败,重新配制。
2.进行误差分析时,需要控制变量,保持一个物理量不变,分析另一个物理量的变化情况。
即学即练
1.使用容量瓶配制溶液时,由于操作不当,会引起误差,下列情况一定会使所配溶液浓度偏低的有几项
①用天平称量时(使用了游码),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;
⑤定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线;
⑥用量筒量取一定量浓硫酸配制稀硫酸,转移到烧杯后,用少量水洗涤量筒;
⑦在烧杯中溶解NaOH后,立即将所得溶液注入容量瓶中。
A.2项 B.3项 C.4项 D.5项
【答案】C
【详解】①用天平(使用游码)称量时,应左物右码,砝码错放在左盘,会导致药品的质量偏小,则所配溶液的浓度偏低,故①正确;
②溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤会导致溶质的损失,则浓度偏低,故②正确;
③若容量瓶未干燥即用来配制溶液,对溶液浓度无影响,因为只要定容时正确,至于水是原来就有的还是后来加入的,对浓度无影响,故③错误;
④定容时,仰视容量瓶的刻度线,则溶液的体积偏大,浓度偏低,故④正确;
⑤定容后摇匀,发现液面降低是正常的,又补加少量水重新达到刻度线则导致浓度偏低,故⑤正确;
⑥用量筒量取一定量浓硫酸配后量筒的洗涤液应倒入废液缸,如果倒入容量瓶,则导致溶质取多了,则浓度偏高,故⑥错误;
⑦NaOH溶解放热,应将溶液冷却至室温再注入容量瓶中,否则冷却后溶液体积偏小,则浓度偏高,故⑦错误,故导致浓度偏低的有4项;
故选C。
2.使用容量瓶配制溶液时,由于操作不当,会引起误差,下列情况会使所配溶液浓度偏低的是
①用天平(使用游码)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
⑤定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
A.①③④⑤ B.①②④⑤ C.②③④⑤ D.①②③④
【答案】B
【详解】①用天平(使用游码)称量时,应左物右码,砝码错放在左盘,会导致药品的质量偏小,则所配溶液的浓度偏低,①正确;
②溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤会导致溶质的损失,则浓度偏低,②正确;
③转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水,对溶液浓度无影响,因为只要定容时正确,至于水是原来就有的还是后来加入的,对浓度无影响,③错误;
④定容时,仰视容量瓶的刻度线,则溶液的体积偏大,浓度偏低,④正确;
⑤定容后摇匀,发现液面降低是正常的,又补加少量水重新达到刻度线则导致浓度偏低,⑤正确;
①②④⑤符合要求,故选B。
3.使用容量瓶配制溶液时,由于操作不当会引起误差,下列情况会使所配溶液浓度偏低的是
①用天平称量时所用砝码生锈
②用量筒量取所需浓溶液时,仰视读数
③定容时,俯视容量瓶的刻度线
④转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水
⑤溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
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
A.②④ B.②⑤⑥ C.①③⑥ D.⑤⑥
【答案】D
【详解】①用天平称量时所用砝码生锈,会导致称量的溶质的质量偏大,配制的溶液中溶质的物质的量偏大,溶液的浓度偏高,故①不选;
②用量筒量取所需浓溶液时,仰视刻度,导致量取的液体体积偏大,配制的溶液中溶质的物质的量偏大,溶液浓度偏高,故②不选;
③定容时,俯视容量瓶的刻度线,导致加入的蒸馏水低于容量瓶刻度线,配制的溶液体积偏小,溶液的浓度偏高,故③不选;
④转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水,对溶质的物质的量、溶液的最终体积都没有影响,不影响配制结果,故④不选;
⑤溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤,配制的溶液中溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,故⑤选;
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,导致配制的溶液体积偏大,溶液浓度偏低,故⑥选;
故选D。
一、物质的量浓度
1.溶质的质量分数
质量分数是指溶质的质量占溶液质量的百分数,可用以下公式表示:
溶质的质量分数=×100%
配制一定质量分数的溶液的方法(以配制100g 15%NaCl溶液为例):
用天平称取25gNaCl固体,用天平称取75g水(或用量筒量取75mL水),将NaCl溶解在水中,用玻璃棒搅拌。
2.对溶质的物质的量浓度的概念的理解
(1)一定物质的量浓度的某溶液,其浓度不因所取体积不同而变化。
(2)表达式中的体积(V)是指溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质与溶剂的体积之和。
(3)计算时要找准溶质。比如Na2O溶于水,溶质是NaOH而不是Na2O。
(4)若将气体通入溶液中,则不能将气体体积与溶剂体积进行简单加和。例如:将1 L HCl气体(标准状况)通入1 L 1 mol·L-1盐酸中,盐酸的体积将发生变化,既不等于1 L,也不等于2 L,准确的体积需要通过计算求得。
(5)溶液与溶液相混合,除特殊说明溶液体积可相加外,其他情况仍用公式V溶液=计算。
实践应用
1.某同学血常规体检报告的部分指标如下表:
项目名称
体检结果
参考值
单位
总钙
2.57
铁
6.95
葡萄糖
3.90
白蛋白
33.9
球蛋白
26.7
其中的“葡萄糖”是指血液中的葡萄糖(分子式),简称血糖。
已知,下列说法错误的是
A.该报告中有2项指标低于参考值 B.所有项目指标的单位都是物质的量浓度
C.该同学血糖含量为 D.若某人血液中总钙含量低于,则需补钙
【答案】B
【详解】A.该报告中铁、白蛋白2项指标低于参考值,故A正确;
B.白蛋白、球蛋白指标的单位不是物质的量浓度,故B错误;
C.根据表格数据,该同学血糖含量为,故C正确;
D.2.1mmol钙的质量为2.1×10-3mol×40g/mol=0.084g=84mg,若血液中总钙含量低于,则需补钙,故D正确;
选B。
2.人体血液中葡萄糖(简称血糖,分子式为C6H12O6)的含量常以“mmol/L”(1mmol/L=1×10-3mol/L)和“mg/dL”(1L=10dL)为参考指标。人的血糖浓度的正常参考值为3.9~6.1mmol/L。下列说法正确的是
A.1个葡萄糖分子中含有12个氢离子
B.葡萄糖的摩尔质量为180
C.无偿献血后,人体血糖浓度会显著下降
D.若某人血糖检查结果为92mg/dL,说明血糖在正常范围内
【答案】D
【详解】A.葡萄糖是由葡萄糖分子构成,在1个葡萄糖分子中含有12个氢原子,A错误;
B.葡萄糖的摩尔质量为180g/mol,B错误;
C.浓度与所取溶液体积无关,所以无偿献血后,体内血糖浓度不变,C错误;
D.若病人的血糖检测结果为90 mg/dL,90 mg/dL==5.0 mmol/L,在正常范围内,D正确;
故答案选D。
二、与物质的量浓度有关的计算
1.物质的量与各物理量之间的关系:
以物质的量为中心,可以将各物理量联系起来进行计算。
2.根据定义式计算溶质的物质的量浓度
根据概念表达式cB=,欲求cB,先求nB和V。
计算溶质的物质的量浓度的关键是从已知条件中找出溶质的物质的量(n)和溶液的体积(V),据此求出溶质的物质的量浓度cB。
3.物质的量与质量分之间的换算
c=,其中c为溶质的物质的量浓度,w为溶质的质量分数,ρ为溶液的密度,M为溶质的摩尔质量。
4.溶液中离子浓度的计算
(1)单一溶液中溶质组成计算
根据组成规律求算:在溶液中,阴离子与阳离子浓度之比等于化学组成中阴、阳离子个数之比。
如K2SO4溶液中:c(K+)=2c(SO)=2c(K2SO4)。
(2)混合溶液中电荷守恒计算
根据电荷守恒,溶质所有阳离子带正电荷总数与阴离子带负电荷总数相等。
如在Na2SO4、NaCl混合溶液中,c(Na+)=2c(SO)+c(Cl-),c(Na+)、c(Cl-)分别为7 mol/L、3 mol/L,则c(SO)= mol/L=2 mol/L。
实践应用
1.物质的量是高中化学计算的核心,下列有关说法不正确的是
A.同温同压下,相同体积的气体,其分子数和原子数均相等
B.等质量的和原子数之比为
C.同温同压下,和的密度之比为
D.溶液中,的物质的量浓度为
【答案】A
【详解】A.同温同压下,相同体积的气体所含气体分子物质的量相同,其分子数相同,但是分子中的原子数不一定相同,如He等为单原子分子,氢气等为双原子分子,二氧化碳等为三原子分子,则原子数不一定相等,故A错误;
B.等质量的CO和N2,假设质量都是mg,物质的量都是,都是双原子分子,所以原子数之比为1:1,故B正确;
C.同温同压下,密度比等于摩尔质量之比,H2和CO2的密度之比为2:44=1:22,故C正确;
D.氯化镁的电离方程式为MgCl2=Mg2++2Cl-,溶液中,的物质的量浓度为0.6mol/L,故D正确;
故答案选A。
2.标准状况下,某气体(此气体不与水反应)溶解在水中(水的密度近似为),所得溶液的密度为,溶质的摩尔质量为,溶质的质量分数为,溶质的物质的量浓度为,溶液的体积为,下列关系中正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.由题意可知,V0L溶液的质量为(×Mg/mol+1000mL×1g/mL),则溶液的密度为ρ==g/mL,故A错误;
B.由题意可知,溶液中溶质的物质的量为,溶液的体积为,则溶液的浓度为=mol/L,故B错误;
C.由题意可知,密度为ρ的溶液的质量为(×Mg/mol+1000mL×1g/mL),则溶液V0==L,故C错误;
D.由题意可知,质量分数为ω溶液中溶质的质量为×Mg/mol,溶液的质量为(×Mg/mol+1000mL×1g/mL),则溶液的质量分数ω==,故D正确;
故选D。
三、配制一定物质的量浓度的溶液
1.容量瓶的选择与使用
(1)容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器。容量瓶上的标注有容积、温度、刻度线;常见规格有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL及1 000 mL。
(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)选择容量瓶时应遵循“大而近”的原则,即所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。例如,配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaCl溶液,需选择500 mL容量瓶。
(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。
2.配制溶液操作要点
(1)玻璃棒的作用:搅拌促进溶解,引流。
(2)配制一定浓度的碳酸钠溶液时,碳酸钠在烧杯中溶解后,要冷却至室温后才能将溶液转移到容量瓶中,如果溶液未冷却,液体膨胀,向容量瓶中所加的水偏少,这样所配溶液浓度偏高。
(3)定容时先向容量瓶中加蒸馏水直到容量瓶中的液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面的最低点刚好与刻度线相平。观察所加液体是否达到容量瓶的刻度线,一定要平视。
(4)定容时如果加水超过刻度线,应将所配溶液倒掉,洗净容量瓶重新配制。
实践应用
1.“84”消毒液是常见的家用消毒液,能杀灭大部分细菌和病毒。某同学使用固体配制质量分数为、密度为的“84”消毒液,下列说法正确的是
A.容量瓶洗涤后需干燥才能使用
B.需要使用托盘天平称量固体
C.定容操作中如果仰视刻度线,会造成所配溶液物质的量浓度偏高
D.配制好的溶液保存在容量瓶中,需贴标签和避光
【答案】B
【详解】A.容量瓶中存在少量蒸馏水不影响最终浓度,A错误;
B.使用容量瓶配制溶液时宜选择大于或等于配制量的规格的容量瓶,配制溶液需使用容量瓶,因此,应称量固体的质量为,B正确;
C.容量瓶定容时仰视刻度线,溶液实际液面高于容量瓶刻度线,所配溶液浓度偏低,C错误;
D.容量瓶不能用于保存溶液,在配制好溶液后需转移至试剂瓶中保存,D错误;
故选B。
2.提纯NaCl粗品(含少量的Ca2+、Mg2+和)得到NaCl纯品的方案如下图,所用试剂为BaCl2溶液、Na2CO3溶液、盐酸和NaOH溶液。
请回答:
(1)图1中玻璃棒的作用是 。
(2)下列说法正确的是_______。
A.“滴加试剂”过程的顺序为Na2CO3溶液、BaCl2溶液、NaOH溶液
B.“调滤液pH”是为了除去溶液中过量的和OH-
C.蒸发结晶操作时,将水全部蒸干后停止加热
D.加热结束后用坩埚钳将蒸发皿夹持到陶土网上冷却
(3)除去Ca2+的离子方程式为 。
(4)实验室需要用到480mL 0.5mol·L-1NaCl溶液,配制该溶液需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、胶头滴管、烧杯和 (填仪器名称)。配制过程中,下列操作会使溶液浓度偏低的是 。
A.容量瓶检查是否漏水后,有蒸馏水残留
B.转移时,未洗涤烧杯和玻璃棒
C.定容时俯视凹液面
D.摇匀后,液面下降再加水到刻度线
【答案】(1)搅拌,加快溶解的速度
(2)BD
(3)Ca2++=CaCO3↓
(4) 500mL容量瓶 BD
【详解】(1)图1中玻璃棒的作用是搅拌,加快溶解的速度。
(2)A. Na2CO3溶液要放到BaCl2溶液之后,还可以除去多余的Ba2+,A错误;
B. 加HCl调节pH值除去多余的Na2CO3和NaOH,“调滤液pH”是为了除去溶液中过量的和OH-,B正确;
C. 蒸发结晶操作时,蒸发皿出现较多的固体时,停止加热,C错误;
D. 蒸发皿温度较高,加热结束后用坩埚钳将蒸发皿夹持到陶土网上冷却,D正确;
故选BD。
(3)粗盐溶液中的Ca2+用Na2CO3溶液除去,除去Ca2+的离子方程式为Ca2++=CaCO3↓。
(4)实验室需要用到480mL 0.5mol·L-1NaCl溶液,配制该溶液需要500mL容量瓶,故用到的玻璃仪器有玻璃棒、胶头滴管、烧杯和500mL容量瓶。
A.容量瓶检查是否漏水后,有蒸馏水残留,对结果无影响,A不选;
B.转移时,未洗涤烧杯和玻璃棒,导致溶质损失,结果偏低,B选;
C.定容时俯视凹液面,加水过少,结果偏高,C不选;
D.摇匀后,液面下降再加水到刻度线,加水过多,结果偏低,D选;
故选BD。
四、常见误差分析
步骤
可能引起误差的原因
因变量
c
n
V
称量
需要使用游码且物质、砝码位置颠倒
偏小
—
偏低
称量NaOH时使用滤纸
偏小
—
偏低
量取
用量筒量取浓溶液时仰视
偏大
—
偏高
用量筒量取浓溶液时俯视
偏小
—
偏低
将量取浓溶液所用量筒洗涤,并将洗涤液注入容量瓶中
偏大
—
偏高
溶解
不慎将溶液溅到烧杯外面
偏小
—
偏低
冷却
转移
未冷却至室温就转入容量瓶中
—
偏小
偏高
转移前,容量瓶内有少量蒸馏水
—
—
无影响
转移时有少量溶液流到容量瓶外
偏小
—
偏低
洗涤
未洗涤或只洗涤了1次烧杯和玻璃棒
偏小
—
偏低
定容
定容时仰视刻度线
—
偏大
偏低
定容时俯视刻度线
—
偏小
偏高
定容时液面超过刻度线,立即用吸管吸出
偏小
—
偏低
定容摇匀后液面低于刻度线,又加蒸馏水至刻度线
—
偏大
偏低
实践应用
1.使用容量瓶配制溶液时,由于操作不当,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(游码有读数)
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,俯视容量瓶的刻度线
⑤定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
A.①②⑤ B.②④⑤ C.③④⑤ D.①②④⑤
【答案】A
【详解】①用天平称量时,被称量物与砝码的位置放颠倒了(游码有读数),则m偏小,则n偏小,根据c=,所以C偏低,则①符合;
②溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤,则n偏小,根据c=,所以C偏低,则②符合;
③转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水对结果无影响,则③不符;
④定容时,俯视容量瓶的刻度线则V偏小,根据c=,所以C偏高,则④不符;
⑤定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线则相当于增大了V,根据c=,所以C偏低,则⑤符合;
综上所述,①②⑤符合,故选A。
2.实验室需使用0.5mol/L的稀硫酸480mL,现欲用质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84g/cm3)进行配制。回答下列问题:
(1)配制上述溶液过程中需要的仪器有烧杯,量筒,胶头滴管,还需用到的玻璃仪器是 、 (填仪器名称)。
(2)用表示该浓硫酸的溶质的物质的量浓度,则 mol/L。需用量筒量取98%的浓硫酸的体积为 mL(精确到0.1mL)。
(3)在下列配制过程示意图中,错误的是 (填选项字母)。
(4)经测定配制的稀硫酸浓度大于0.5mol/L,引起误差的原因可能是 (填序号)
A.将量取的浓硫酸倒入烧杯后,洗涤量筒,洗涤液也倒入烧杯
B.定容时俯视容量瓶刻度线
C.转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒
D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,再加水至刻度线
F.浓硫酸稀释后未冷却至室温就转移到容量瓶定容
【答案】(1) 玻璃棒 500mL容量瓶
(2) 18.4 13.6
(3)AD
(4)ABF
【详解】(1)配制上述溶液步骤有:计算、量取、稀释并冷却、移液、洗涤、定容、摇匀,需要的仪器有烧杯、量筒、胶头滴管、500mL容量瓶、玻璃棒。
(2)用表示该浓硫酸的溶质的物质的量浓度,则。根据稀释前后硫酸物质的量不变,需用量筒量取98%的浓硫酸的体积为。
(3)稀释浓硫酸应该是将浓硫酸缓缓加入水中并不断搅拌,转移时,用玻璃棒引流,洗涤烧杯和玻璃棒,并将洗涤液转移到容量瓶中,定容时眼睛与刻度线相平,摇匀时左手摁住瓶塞,右手托起瓶底,上下颠倒摇匀,因此错误的是AD;
(4)A.将量取的浓硫酸倒入烧杯后,洗涤量筒,洗涤液也倒入烧杯,硫酸的物质的量偏多,配制的稀硫酸浓度偏高,故选A;
B.定容时俯视容量瓶刻度线,溶液体积偏小,配制的稀硫酸浓度偏高,故选B;
C.转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒,硫酸的物质的量偏少,配制的稀硫酸浓度偏低,故不选C;
D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,再加水至刻度线,溶液体积偏大,配制的稀硫酸浓度偏低,故不选D;
F.浓硫酸稀释后未冷却至室温就转移到容量瓶定容,溶液体积偏小,配制的稀硫酸浓度偏高,故选F;
选ABF
考点一 物质的量浓度的概念与基础计算
【例1】NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中不正确的是
A.N2的摩尔质量为28g/mol
B.0.5molNa2SO4所含钠离子数为NA
C.44gCO2在标准状况下的体积约为22.4L
D.40gNaOH溶解在1L水中,所得溶液的物质的量浓度为1mol/L
【答案】D
【详解】A.已知摩尔质量以g/mol作单位时在数值上等于其相对分子质量,故N2的摩尔质量为28g/mol,A正确;
B.已知1个Na2SO4含有2个Na+和1个硫酸根离子,故0.5molNa2SO4所含钠离子数为0.5mol×2×NAmol-1=NA,B正确;
C.44gCO2在标准状况下的体积约为=22.4L,C正确;
D.40gNaOH溶解在1L水中形成溶液的体积不为1L,无法计算所得溶液的物质的量浓度,D错误;
故答案为:D。
解题要点
1.中:V是溶液的体积,而不是溶剂的体积。
2.溶液体积不能把溶质体积和溶剂体积简单相加,而要通过密度进行换算,先把质量相加,再求混合溶液的体积。(V = m/ρ)
3.溶液的浓度与所取溶液的体积无关。
【变式1-1】设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温常压下,中所含的原子总数为
B.常温常压下,中含有的原子数为
C.溶液中,所含氯离子的数目为
D.标准状况下,中,所含的氢原子总数为
【答案】A
【详解】A.CO2的相对分子质量是44,22gCO2的物质的量是0.5mol,由于CO2分子中都含有3个原子,故0.5mol气体中,所含的原子总数为,A正确;
B.需要在标准状况下才可以进行计算,B错误;
C.无体积无法进行计算,C错误;
D.标准状况下水是液态物质,不能用气体摩尔体积进行计算,D错误;
故选A。
【变式1-2】下列关于物质的量浓度表述正确的是
A.用1L水吸收22.4L氯化氢(标况下)所得盐酸的浓度是1mol/L
B.将56gCaO溶于水中,配成1L溶液,所得的物质的量浓度为1mol/L
C.VL硫酸铝溶液中含的质量为mg,则溶液中的物质的量浓度为
D.将溶液100mL蒸发所得的溶液浓度为1mol/L
【答案】C
【详解】A.标况下用1L水吸收22.4L氯化氢所得盐酸溶液的体积未知,无法计算所得盐酸的浓度,A错误;
B.氧化钙与水反应生成氢氧化钙,则56g氧化钙溶于水中配成1L溶液,所得溶液中氢氧根离子浓度为=2mol/L,B错误;
C.VL硫酸铝溶液中含铝离子的质量为mg,由电荷守恒可知,溶液中硫酸根离子的浓度为= mol/L,C正确;
D.硝酸钠溶液的浓度越大,密度越大,则将100mL 0.5mol/L硝酸钠溶液蒸发50g水所得的溶液的体积不是50mL,溶液的体积无法确定,不能计算浓缩所得溶液的浓度,D错误;
故选C。
考点二 溶液的稀释/混合计算
【例2】下列所配溶液浓度为1mol·L-1的是
A.将31g溶于1L水中
B.常温下,将22.4LHCl溶于水中,配成1L溶液
C.将100mL5mol·L-1的溶液加水稀释至500mL
D.将10mL10mol·L-1的溶液与40mL水混合
【答案】C
【详解】A.根据钠原子守恒可知n(NaOH)=2n( )= =0.5mol,但水的体积不等于溶液的体积,所以无法计算出该物质的浓度,A错误;
B.没有标明气体存在的状态是否是标准状况下,无法确定气体的物质的量,所以无法计算出该物质的浓度,B错误;
C.稀释前后溶质的质物质的量不变,即c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀),则100×10-3L×5mol/L=c(稀)×500×10-3L,解得c(稀)=1mol/L,C正确;
D.将10mL10mol/L的 溶液与40mL水混合溶液的体积要小于50mL,无法计算出该物质的浓度,D错误;
故选C。
解题要点
1.溶液的稀释或混合的计算依据
(1)将浓溶液加水稀释,稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀)
(2)同一溶质不同浓度的两溶液相混合,混合后,溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。
c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混)
m1·w1+m2·w2=m(混)·w(混)
2.混合后溶液的体积
①若题目中指出不考虑溶液体积的改变,可认为是原两溶液的体积之和;
②若题目中给出混合后溶液的密度,应根据V(混)==来计算。
【变式2-1】将200mL0.3mol∙L-1的H2SO4溶液和200mL0.2mol∙L-1的HCl溶液混合,若不考虑混合后溶液体积的变化,则溶液中H+的物质的量浓度为
A.0.25mol∙L-1 B.0.4mol∙L-1 C.0.5mol∙L-1 D.0.6mol∙L-1
【答案】B
【详解】H2SO4、HCl都是强酸,二者混合后,溶液中H+的物质的量不变,则将200mL0.3mol∙L-1的H2SO4溶液和200mL0.2mol∙L-1的HCl溶液混合,所得溶液中c(H+)==0.4mol∙L-1,故选B。
【变式2-2】某硫酸试剂瓶的标签内容如下,说法不正确的是
品名:硫酸(500mL)(CP)
化学式:
相对质量:98
密度:
质量分数:98%
A.物质的量浓度为
B.取10ml该硫酸稀释成
C.100mL该硫酸溶液的质量为184g
D.100g该硫酸中溶质质量为98g
【答案】B
【详解】A.该试剂的物质的量浓度为:,A正确;
B.取10ml该硫酸稀释成,即稀释10倍,则,B错误;
C.该硫酸的质量为,C正确;
D.100g该硫酸溶质质量为,D正确;
故选B。
考点三 一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析
【例3】摩尔盐,摩尔质量为392g·mol-1是一种常用的还原剂,也是一种抗氧化剂。回答下列问题:
I.某小组配制480mL0.1mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液,配制步骤如下:①计算;②定容;③称量;④溶解;⑤转移;⑥振荡;⑦洗涤;⑧摇匀;⑨装瓶。
(1)配制溶液正确的顺序是①③ ⑧⑨。
(2)配制溶液需使用_(填仪器名称)称量
(3)完成步骤④需要的仪器有 (填名称)。步骤②的具体操作是先加入蒸馏水至离刻度线1~2cm处, (填操作)。
(4)如果省去步骤⑦,配制溶液浓度会 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(5)如果“定容”时加入蒸馏水超过刻度线,后续操作是 。
II.测定某样品纯度(杂质不参与反应)。取1.20g样品溶于水,配制成250mL溶液,准确量取25.00mL 配制的溶液于锥形瓶中,滴加适量稀硫酸,加入20.00mL0.10mol溶液恰好完全反应。
(6)则样品中的质量分数为 %。(保留小数点后两位)
(已知:
【答案】(1)④⑤⑦⑥②或④⑤⑦⑤⑥②
(2)托盘天平 19.6(或分析天平19.6000,前后匹配即可)
(3) 烧杯、玻璃棒 改用胶头滴管滴加蒸馏水,至凹液面最低处与刻度线相切
(4)偏低
(5)重新配制
(6)81.67
【详解】(1)配制一定物质的量浓度溶液的步骤为计算、称量、溶解、转移、洗涤、振荡、定容、摇匀、装瓶,所以顺序是①③④⑤⑦⑥②⑧⑨;
(2)实验室没有480mL的容量瓶,应配制500mL溶液。,,称量固体用托盘天平;
(3) 步骤④溶解需要的仪器有烧杯、玻璃棒;步骤②定容先加入蒸馏水至离刻度线1−2cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水,至凹液面最低处与刻度线相切;
(4)省去步骤⑦洗涤,会使溶质损失,根据,n减小,配制溶液浓度会偏低;
(5)定容时加入蒸馏水超过刻度线,溶液浓度偏低,应重新配制;
(6)20.00mL0.10mol/L的溶液中Fe2+的物质的量:根据n=cV可得n(Fe2+)=0.002mol;根据反应方程式,由化学计量数之比可知,,因为是从250mL溶液中取25.00mL进行反应,所以250mL溶液中,的摩尔质量M=294g/mol,根据m=nM,可得,样品质量为1.20g,质量分数。
解题要点
1.配制一定物质的量浓度溶液所需仪器:电子天平、小烧杯、玻璃棒、一定规格的容量瓶、胶头滴管。
2.配制过程:计算—称量—溶解—移液—洗涤—定容—摇匀。
3.误差分析:根据配制过程中溶质的物质的量和溶液的体积变化进行误差分析,即根据公式c=n/V进行分析。
【变式3-1】某种胃药的有效成分为碳酸钙,某化学学习小组欲测定其中碳酸钙的含量(假设药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应),进行了如下实验操作:
①配制稀盐酸和溶液
②向一粒研碎后的药片中加入蒸馏水
③用溶液中和过量的稀盐酸,记录所消耗NaOH溶液的体积
④加入稀盐酸
请回答下列问题:
(1)正确的操作顺序是①→ (填序号)。
(2)用浓盐酸配制稀盐酸时,会用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、量筒、 。
(3)配制溶液的过程中多次使用玻璃棒,溶解时玻璃棒的作用是 ,转移溶液时玻璃棒的作用是 。
(4)配制溶液的过程中,以下操作中可能导致溶液浓度偏低的有 (填序号)。
a.称量NaOH时在天平两边托盘各放一张质量相同的称量纸
b.转移溶液前,容量瓶底部有少量水
c.NaOH溶解后立即转移至容量瓶中
d.未洗涤烧杯和玻璃棒
e.定容时俯视刻度线
f.定容后发现液面下降,补加蒸馏水至刻度线
(5)某同学进行了4次实验,消耗NaOH溶液的体积记录如下:
测定次数
第一次
第二次
第三次
第四次
13.00
12.90
13.60
13.10
根据以上数据,计算这种药片中的质量分数为 %(保留三位有效数字)。
【答案】(1)②→④→③
(2)胶头滴管、50 mL容量瓶
(3) 加速溶解 引流
(4)adf
(5)60.0
【详解】(1)根据分析可知,先配制好的稀盐酸和氢氧化钠溶液,然后将药片溶解,再用过量的盐酸溶解碳酸钙,最后用氢氧化钠来滴定过量的盐酸,则正确的操作顺序是①②④③;
(2)由浓盐酸配制稀盐酸时所用的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外、还需要胶头滴管及50mL容量瓶;
(3)溶解时玻璃棒的作用是搅拌加速溶解;转移溶液时玻璃棒的作用是引流;
(4)a.称量NaOH时在天平两边托盘各放一张质量相同的称量纸,NaOH易潮解,导致NaOH粘在纸上,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,故a符合题意;
b.转移溶液前,容量瓶底部有少量水,对溶质的物质的量和溶液的体积都不产生影响,溶液浓度无影响,故b不符合题意;
c.NaOH溶解后立即转移至容量瓶中,冷却后,溶液的体积偏小,溶液浓度偏高,故c不符合题意;
d.未洗涤烧杯和玻璃棒,导致溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,故d符合题意;
e.定容时俯视刻度线,导致溶液的体积偏小,溶液浓度偏高,故e不符合题意;
f.定容后发现液面下降,补加蒸馏水至刻度线,导致溶液的体积偏大,溶液浓度偏低,故f符合题意;
故答案为adf;
(5)根据实验结果可知第三次消耗NaOH溶液体积偏大,应该舍去,则平均消耗NaOH溶液的体积为,其消耗HCl的物质的量为,所以与CaCO3反应的HCl的物质的量为,根据离子方程式可知,,所以这种药片中碳酸钙的质量分数为:。
【变式3-2】某探究小组设计实验检验某碳酸钙D3片中碳酸钙含量(药片中其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应),设计实验操作如下:
①配制溶液
②向装有研磨后药片粉末的烧杯中加入蒸馏水
③向上述溶液中加入稀盐酸
④用中和过量稀盐酸,记录消耗溶液的体积
请完成下面小题。
(1)配制溶液的部分过程示意图如下。下列说法不正确的是
A.步骤1中用玻璃棒搅拌的目的是加快溶解
B.步骤2中需用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒次,并将洗涤液都注入容量瓶
C.步骤3中液面距容量瓶刻度线时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切
D.步骤4中摇匀后若容量瓶内液面下降,需加水至刻度线
(2)下列关于的说法中,不正确的是
A.的质量是
B.含数约为
C.标准状况下,的体积为
D.溶液中含有
(3)小组同学4次测定消耗的体积取平均值为,则该药片中碳酸钙的质量分数表达式正确的是
A. B.
C. D.
【答案】(1)D (2)C (3)B
【详解】(1)A.步骤1中加适量水溶解氢氧化钠固体,用玻璃棒搅拌的目的是加快溶解,A正确;
B.为保证溶质全部转移,步骤2中需用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒次,并将洗涤液都注入容量瓶,B正确;
C.为了所配制的溶液体积准确,步骤3中液面距容量瓶刻度线时,进行定容操作:改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切,C正确;
D.步骤4中摇匀后若容量瓶内液面下降,不需加水至刻度线,若继续加水,导致溶液体积增大、所配制的溶液浓度偏小,D不正确;
选D。
(2)A.的质量是,A正确;
B.含的物质的量为1mol、数目约为,B正确;
C.标准状况下,氢氧化钠是固体,不能用气体摩尔体积计算的体积,C不正确;
D.氢氧化钠在水中完全电离为钠离子和氢氧根离子,溶液中含有,D正确;
选C。
(3)最后消耗溶液体积的平均值为,可知剩余盐酸消耗的氢氧化钠的物质的量为:mol,剩余盐酸的物质的量为:mol,则与碳酸钙反应的盐酸的物质的量为:V1L×0.1mol⋅L−1-mol=,由反应可得,碳酸钙的物质的量为:,则碳酸钙D3片中碳酸钙的质量分数为;
选B。
基础达标
1.溶液浓度是常用的物理量,下列说法正确的是
A.将固体溶于水中,所得溶液物质的量浓度为
B.配制溶液,需称量固体的质量为
C.质量分数为98%的浓硫酸与等体积水混合后,硫酸的质量分数大于49%
D.溶液和溶液中浓度相同
【答案】C
【详解】A.58.5g NaCl的物质的量为1mol,将58.5g NaCl溶于1L水后,溶液体积大于1L,浓度小于1mol/L,故A错误;
B.配制480mL溶液需选用500mL容量瓶,所需NaOH质量为=4.0g,故B错误;
C.浓硫酸密度远大于水,等体积的98%的浓硫酸和水,硫酸的质量大于水的质量,等体积混合后,硫酸质量分数高于49%,故C正确;
D.Na2SO4中浓度为0.1mol/L,Al2(SO4)3中浓度为0.3mol/L,浓度不同,故D错误;
选C。
2.配制一定物质的量浓度溶液时,下列操作或说法不正确的是
A.容量瓶使用前必须检漏,但可以不用干燥
B.配制的溶液,所需的玻璃仪器有容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
C.用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,浓硫酸溶于水后应冷却至室温才能转移到容量瓶中
D.定容时,仰视容量瓶的刻度线,会使所配溶液浓度偏低
【答案】B
【详解】A.容量瓶使用前检漏是必须的,而是否干燥不影响最终浓度,A正确;
B.实验室没有180mL容量瓶,应选用250mL容量瓶配制,B错误;
C.浓硫酸稀释后需冷却,避免热胀冷缩导致体积误差,C正确;
D.仰视刻度线导致溶液体积偏大,浓度偏低,D正确;
故选B。
3.实验室利用KCl固体配制 溶液,利用浓硫酸配制 硫酸溶液,下列有关说法错误的是
A.两种溶液配制过程中,均需使用500 mL容量瓶
B.两种溶液配制过程中,所用仪器不完全相同
C.溶液配制过程中,玻璃棒均只起搅拌作用
D.量取浓硫酸时俯视读数,导致量取体积偏小
【答案】C
【详解】A.配制480mLKCl溶液需使用500mL容量瓶,配制500mL硫酸溶液同样需要500mL容量瓶,A正确;
B.KCl固体配制需托盘天平,浓硫酸配制需量筒,所用仪器不完全相同,B正确;
C.玻璃棒在溶解时用于搅拌,在转移溶液时用于引流,并非“只起搅拌作用”,C错误;
D.俯视量筒刻度会导致实际量取的浓硫酸体积小于读数,D正确;
故选C。
4.若NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是
A.常温常压下,18gH2O中含有的原子总数为3NA
B.1 L 0.5mol·L-1 Na2SO4溶液中,含有的氧原子总数为2NA
C.标准状况下,a L氧气和氮气的混合气中含有的原子数约为
D.4.8g O2和O3的混合气体中含有的氧原子数为0.3NA
【答案】B
【详解】A.18g H2O的物质的量为=1mol,每个分子含3个原子,故原子总数为3NA,A正确;
B.Na2SO4溶液中溶质含1L×0.5mol/L×1=0.5mol(含2mol O),但溶剂H2O中也含大量O原子,总O原子数大于2NA,B错误;
C.标准状况下,a L混合气体物质的量为a/22.4mol,氧气和氮气均为双原子分子,总原子数为2×(a/22.4)NA = aNA/11.2,C正确;
D.O2和O3混合物的总质量为4.8g,全部为O原子,物质的量为4.8g/(16g/mol)=0.3mol,原子数为0.3NA,D正确;
故答案为:B。
5.配制100mL0.1mol·L-1NaOH溶液,下列操作或说法正确的是
A.需要使用的主要玻璃仪器有100mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管
B.称取0.4gNaOH,加入100mL容量瓶中,加水溶解、定容
C.定容时,若仰视刻度线,则所配溶液的浓度将偏低
D.定容时,若加水超过刻度线,可用胶头滴管吸出多余部分
【答案】C
【详解】A.配制溶液需要的主要玻璃仪器包括烧杯、100mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管,选项缺少烧杯,A错误;
B.NaOH固体不能在容量瓶中直接溶解,应先在烧杯中溶解并冷却后再转移至容量瓶,B错误;
C.定容时仰视刻度线会导致溶液体积偏大,溶质物质的量不变,浓度偏低,C正确;
D.加水超过刻度线后吸出溶液会减少溶质,导致浓度偏低,应重新配制,D错误;
故答案选C。
6.下列关于溶液配制,说法正确的是
A.摇匀后见液面低于刻度线,应及时加水至刻度线
B.用浓硫酸配制稀硫酸时,将浓硫酸稀释后立即转入容量瓶中并定容
C.配制一定浓度的溶液,若称量所取的样品中有杂质,其他操作正确,配好的溶液浓度偏低
D.配制完成后,在容量瓶上贴好标签,保存配好的溶液
【答案】C
【详解】A.摇匀后液面低于刻度线是正常现象,若加水使溶液浓度降低,A错误;
B.浓硫酸稀释后需冷却至室温再转移,否则体积膨胀导致浓度偏高,B错误;
C.KOH摩尔质量大于NaOH,等质量时KOH物质的量更少,导致最终溶液浓度偏低,C正确;
D.容量瓶不可长期保存溶液,应转移至试剂瓶,D错误;
故选C。
7.为测定纯碱样品(含NaCl杂质)的质量分数,某同学先将样品配成溶液,通过实验测定溶液浓度,最后求出样品中纯碱晶体的质量分数。
(1)实验过程中使用到下列仪器,其中使用前必须检查是否漏水的有_____。
A. B. C. D.
(2)①第一步:配制100mL样品溶液。
该同学配制溶液的部分过程如下,请写出中间步骤B的具体内容。
A.将蒸馏水缓慢注入容量瓶,直到液面接近刻度线l~2cm处。
B.……
C.将容量瓶盖好,颠倒摇匀。
将溶液转移至容量瓶时用到了玻璃棒,其作用是 。
②第二步:测定溶液浓度。
该同学量取样品溶液20.00mL,与0.160mol·L-1稀盐酸反应至完全转化为,消耗盐酸18.00mL,写出该反应的离子方程式 ,通过实验,测出溶液的物质的量浓度为 mol·L-1.
③第三步:求算样品中纯碱晶体的质量分数。
根据实验数据,欲求算纯碱晶体()的质量分数,还需要通过称量得到的物理量是 。
④通过计算,该同学得出的实验结果偏高,可能的原因是 。
A.未用蒸馏水洗涤烧杯内壁
B.容量瓶中原有少量水
C.摇匀后发现液面低于刻度线,补加少量水
D.定容时俯视液面
【答案】(1)A
(2) 改用胶头滴管逐滴加水至凹液面最低处与刻度相平 引流 CO+2H+=CO2↑+H2O 0.072 样品的质量 D
【详解】(1)容量瓶是带塞仪器,为防止配制溶液过程中溶液泄露导致实验失败,使用前必须检查是否漏水,其余仪器烧杯、玻璃棒和胶头滴管均不带活塞,不需要验漏,故答案为:A;
(2)①由配制一定物质的量浓度溶液配制的步骤可知,将蒸馏水缓慢注入容量瓶,直到液面接近刻度线l~2cm处后的操作为改用胶头滴管逐滴加水至凹液面最低处与刻度相平,将溶液转移至容量瓶时用到了玻璃棒,其作用是引流,故答案为:改用胶头滴管逐滴加水至凹液面最低处与刻度相平;引流;
②由题意可知,碳酸钠溶液与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,反应的离子方程式为CO+2H+=CO2↑+H2O,反应消耗18.00mL 0.160mol·L-1盐酸,由方程式可知,碳酸钠溶液的浓度为=0.072mol/L,故答案为:CO+2H+=CO2↑+H2O;0.072;
③由质量分数的公式可知,求算样品中纯碱晶体的质量分数还需要知道样品的质量,故答案为:样品的质量;
④A.未用蒸馏水洗涤烧杯内壁会使配制溶液中碳酸钠的浓度偏低,消耗盐酸的体积偏小,导致实验结果偏低,A错误;
B.容量瓶中原有少量水对碳酸钠的浓度、消耗盐酸的体积无影响,对实验结果无影响,B错误;
C.摇匀后发现液面低于刻度线,补加少量水会使配制溶液中碳酸钠的浓度偏低,消耗盐酸的体积偏小,导致实验结果偏低,C错误;
D.定容时俯视液面会使配制溶液中碳酸钠的浓度偏高,消耗盐酸的体积偏大,导致实验结果偏高,D正确;
故答案为:D。
8.氯化钠是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。回答下列问题:
I.粗盐提纯(常含有、、,泥沙等杂质)
(1)流程中与试剂②反应生成的沉淀是 (填化学式)。
(2)操作b是 ;操作a和操作b中都需要用到的玻璃仪器是 。
(3)依据上述粗盐提纯的原理,除去氯化钾溶液中的少量硫酸钾杂质,需加入的试剂依次为: 。
II.溶液配制。某同学在实验中需要溶液。
(4)配制时需要称量NaCl固体的质量为 g。
(5)溶液的配制过程操作步骤如图2所示,则图1操作应在图2中的_______(填字母)之间。
A.①与② B.②与③ C.④与⑤ D.⑤与⑥
(6)以下操作会引起所配制溶液浓度偏低的是 (填序号)。
a.转移溶液前,容量瓶底部有少量水
b.未洗涤烧杯和玻璃棒
c.定容时俯视刻度线
d.定容摇匀后发现液面下降,补加蒸馏水至刻度线
e.移液时不慎将少量溶液滴在容量瓶外面
【答案】(1)和
(2) 蒸发结晶(或蒸发到有大量晶体析出,余热蒸干) 玻璃棒
(3)溶液,溶液,盐酸
(4)23.4
(5)C
(6)bde
【详解】(1)由分析可知,试剂②是,目的是除去粗盐中的以及加入的,则生成的沉淀是和;
(2)由分析可知,操作b是蒸发结晶(或蒸发到有大量晶体析出,余热蒸干),操作a是过滤,操作b是蒸发结晶,都需要用到的玻璃仪器是玻璃棒;
(3)除去氯化钾溶液中的少量硫酸钾杂质,需要用是溶液除去,过量的溶液用溶液除去,最后用盐酸除去溶液;
(4)配制溶液需要1L的容量瓶,m=cVM=0.4mol/L×1L×58.5g/mol=23.4g,需称量NaCl固体23.4g;
(5)图1是洗涤玻璃棒,应在定容前完成,即应在④与⑤之间,答案选C;
(6)a.配制溶液前容量瓶底部有少量蒸馏水残留,配制过程中要加水,对结果没有影响,a不选;
b.未洗涤玻璃棒和烧杯内壁,导致溶质的物质的量偏小,则配制溶液的浓度偏低,b选;
c.定容时俯视刻度线,导致溶液的体积偏小,则配制溶液的浓度偏高,c不选;
d.摇匀后发现液面下降,再加水至刻度线,导致溶液的体积偏大,则配制溶液的浓度偏低,d选;
e.移液时不慎将少量溶液滴在容量瓶外面,导致溶质的物质的量偏小,则配制溶液的浓度偏低,e选;
选bde。
综合应用
9.为配制的溶液,下列做法正确的是
A.选用容量瓶 B.在容量瓶内直接溶解固体
C.将容量瓶置于桌面并俯视定容 D.容量瓶用于长期保存溶液
【答案】A
【详解】A.容量瓶的规格需与溶液体积一致,250mL溶液应选用250mL容量瓶,A正确;
B.容量瓶不能直接溶解固体,溶解应在烧杯中进行,B错误;
C.俯视定容会导致溶液体积不足,浓度偏高,C错误;
D.容量瓶不可长期保存溶液,应转移至试剂瓶,D错误;
故选A。
10.某结晶水合物的化学式为,其摩尔质量为。时,将ag该晶体溶于bg水中可形成VmL饱和溶液。下列叙述正确的是
A.饱和溶液的物质的量浓度为
B.时R的溶解度为
C.饱和溶液中溶质质量分数为
D.饱和溶液的密度为
【答案】C
【详解】ag该晶体的物质的量是,溶液体积为,饱和溶液的物质的量浓度,A错误;R的质量,饱和溶液的质量,溶质质量分数,C正确,B错误;由可知,饱和溶液的密度,D错误。
11.阳台上无土种植的花花草草需要使用含的植物营养液,现用代替进行配制,则需要三种固体的质量分别为
A.;;
B.;;
C.;;
D.;;
【答案】A
【详解】已知营养液中含有、、,根据元素守恒,,根据“唯一”优先考虑原则,需要,再由或守恒,确定需,则;;。故选A。
12.下列说法错误的是
A.某硝酸密度为,质量分数为,此硝酸物质的量浓度为
B.将浓度为的硫酸与一定体积的水混合稀释成,则水的体积大于
C.当水吸收氨气(标况)时所得氨水的浓度不是,只有当(标况)氨气溶于水制得氨水时,其浓度才是
D.将一定量的硫酸与水等质量混合,所得溶液的浓度小于
【答案】B
【详解】A.此硝酸物质的量浓度为,A正确;
B.与一定体积的水混合稀释成,则混合溶液的体积是的硫酸体积的二倍,的硫酸的密度大于,则浓度为的硫酸的体积小于,所以水的体积也应小于,B错误;
C.所得氨水的体积不是,则浓度不是,当(标况)氨气溶于水制得氨水时,其浓度为,C正确;
D.由于水的密度小于硫酸的密度,等质量混合后体积大于原硫酸体积的二倍,则所得溶液的浓度小于,D正确;
故选B。
13.Ⅰ.下表是小华在人民医院临床检验结果报告单的部分数据:
分析项目
检测结果
单位
葡萄糖
4.00
甘油三酯
2.94
回答下列问题:
(1)报告单中“”是 (填“质量”“体积”或“浓度”)的单位。
(2)葡萄糖的分子式为,其所属的物质类型有___________(填标号)。
A.纯净物 B.混合物 C.化合物 D.电解质
(3)检测人的血液中葡萄糖的含量,如果以为单位,小华血液中葡萄糖的含量是 (计算结果保留一位小数)。
Ⅱ.药剂师欲配制一瓶的葡萄糖溶液。回答下列问题:
(4)需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管之外,还需要 。
(5)配制该葡萄糖溶液需用托盘天平称取葡萄糖 g。
(6)下图是某同学在实验室配制葡萄糖溶液的过程示意图。
i.其中操作有误的是 (填操作序号);
ii.洗涤玻璃棒和烧杯重复三次,目的是 。
(7)下列操作可能使配制的溶液浓度偏低的是___________(填标号)。
A.称取葡萄糖时,砝码和葡萄糖放反了
B.转移液体时有少量液体流出容量瓶外
C.将洗涤液都注入容量瓶后,未轻轻摇动容量瓶使溶液混合均匀
D.定容时俯视刻度线
【答案】(1)浓度
(2)AC
(3)72.0
(4)容量瓶
(5)52.2
(6) ①⑤ 使葡萄糖全部转移到容量瓶中,减少误差
(7)AB
【详解】(1)报告单中“”是浓度的单位;
(2)是纯净物、化合物、非电解质,故选AC;
(3)小华血液中葡萄糖的含量是;
(4)需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管之外,还需要容量瓶;
(5)需称取葡萄糖的质量;
(6)i.其中操作有错误的是①⑤,①溶解应该在烧杯中进行,而不能在量筒中;⑤定容时视线应平视刻度线;
ii.洗涤玻璃棒和烧杯重复三次,目的是使葡萄糖全部转移到容量瓶中,减少误差;
(7)A.称取葡萄糖时,砝码和葡萄糖放反了,少称量游码读数的2倍质量,m偏小,c偏低,A选;
B.转移液体时,有少量液体流出容量瓶外,m偏小,c偏低,B选;
C.将洗涤液都注入容量瓶后,未轻轻摇动容量瓶使溶液混合均匀,V偏小,c偏高,C不选;
D.定容时俯视刻度线,V偏小,c偏高,D不选;
故选AB。
14.下表为实验室某浓盐酸试剂瓶标签上的有关数据,试根据标签上的有关数据回答下列问题:
盐酸分子式:
相对分子质量:36.5
密度:
的质量分数:
(1)该浓盐酸中的物质的量浓度为 。
(2)取用任意体积的该盐酸时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是 (填字母序号)。
a.溶液中的物质的量 b.溶液物质的量浓度 c.溶液中的数目 d.溶液的密度
(3)某次实验需要物质的量浓度为的稀盐酸,用上述浓盐酸配制所需的稀盐酸。
①配制稀盐酸时,应选用容量为 的容量瓶。经计算需要 浓盐酸,在量取时宜选用下列量筒中的 。
A. B. C. D.
②在配制过程中,下列实验操作会使所配制的稀盐酸的物质的量浓度偏低的有 (填字母序号)。
a.转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容
b.用量筒量取浓盐酸时,仰视刻度线
c.配制溶液定容时,俯视刻度线
d.定容后把容量瓶倒置摇匀,发现液面低于刻度线又加水至刻度线
(4)定容时滴加蒸馏水不小心超过刻度线应如何处理? 。
A.用胶头滴管吸出多余的溶液 B.重新配制
【答案】(1)11.9
(2)bd
(3) 500 8.4 B ad
(4)B
【详解】(1)根据物质的量浓度与质量分数的换算公式(其中为溶液密度,为溶质质量分数,M为溶质摩尔质量),则该浓盐酸中的物质的量浓度为;
(2)a.根据n=cV,溶液中HCl的物质的量与溶液体积有关,体积不同,HCl物质的量不同,a不符合题意;
b.溶液具有均一性,溶液物质的量浓度不随所取体积的多少而变化,b符合题意;
c.根据,溶液中的数目与溶液体积有关,c不符合题意;
d.溶液的密度是溶液的固有属性,不随所取体积的多少而变化,d符合题意;
故选bd。
(3)①实验室没有480mL的容量瓶,应选用容量为500mL的容量瓶。设需要浓盐酸体积为V,根据稀释前后溶质物质的量不变可得:,解得,即需要量取8.4mL浓盐酸,宜选用10mL量筒,故选B;
②a.转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容,导致所配稀盐酸的溶质物质的量偏小,所配溶液浓度偏低,a符合题意;
b.用量筒量取浓盐酸时,仰视刻度线,量取浓盐酸体积偏大,所配溶液浓度偏高,b不符合题意;
c.配制溶液定容时,俯视刻度线,导致所加蒸馏水偏少,溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高,c不符合题意;
d.定容后把容量瓶倒置摇匀,发现液面低于刻度线又加水至刻度线,导致溶液体积偏大,所配溶液浓度偏低,d符合题意;
故选ad。
(4)定容时滴加蒸馏水不小心超过刻度线,溶液体积偏大,所配溶液浓度不准确,不能用胶头滴管吸出多余溶液,否则会导致溶质损失,所以应重新配制,故选B。
拓展培优
15.在标准状况下,将完全溶于水得到氨水,溶液的密度为,溶质的质量分数为ω,溶质的物质的量浓度为。下列叙述中正确的有
① ② ③上述溶液中加入水后,所得溶液的质量分数大于 ④上述溶液中加入等质量的水后,所得溶液的物质的量浓度大于
A.②③ B.①③ C.②④ D.③④
【答案】C
【详解】①氨气溶于水,主要以存在,但仍然以作为溶质,,故①错误;
②所得氨水中溶液的物质的量浓度为:,故②正确;
③由于氨水的浓度越大,密度越小,等体积的氨水是质量小于水的质量,所以讲上述溶液中再加入水后,所得溶液的质量分数小于,故③错误;
④上述溶液中加入等质量的水后,所得溶液的质量变为原先的倍,溶液密度增大,而溶质的物质的量、质量不变,所以所得溶液的体积小于原溶液的倍,根据可知,最终所得溶液的物质的量浓度大于,故④正确;
故选C。
16.下列叙述中,正确的是
A.同温同压下,等体积的CO和具有相同的质量
B.等物质的量浓度的盐酸和硫酸中,的物质的量浓度也相等
C.同温同体积下,等质量的和物质的量之比为
D.标准状况下,溶于200mL水形成的溶液溶质物质的量浓度为
【答案】A
【详解】A.同温同压下,等体积的CO和具有相同的物质的量,由于CO和的摩尔质量都是,所以他们的质量也相等,A正确;
B.等物质的量浓度的盐酸和硫酸中,根据化学式和可知,他们的的物质的量浓度为,B错误;
C.同温同体积下,等质量的和物质的量之比为,C错误;
D.标准状况下,溶于200mL水后,形成的溶液因密度改变体积不再为200mL,无法确定其具体体积,故无法计算浓度,D错误;
故答案为:A。
17.标准状况下,将a LNH3完全溶于0.1L水中得到V mL氨水,溶液密度为,溶质的质量分数为ω,溶质的物质的量浓度为c mol·L-1,则下列叙述中错误的是
① ② ③ ④
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.全部
【答案】B
【详解】①溶质的质量分数,①错误;
②溶质的物质的量浓度,②正确;
③溶质的物质的量浓度,③错误;
④根据100g+=ρVg,可知,④错误;
故选B。
18.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顺序如下(设该药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应)。请回答下列问题:
①配制稀盐酸和NaOH溶液:
②取1粒药片(每粒药片质量相同,均为0.10g),研碎后加入20.00mL蒸馏水
③加入25mL稀盐酸
④用NaOH溶液中和过量的稀盐酸,记录所消耗NaOH溶液的体积。
(1)配制250mL的稀盐酸用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、胶头滴管外,还需要用到的玻璃仪器有 、 。
(2)用密度为、质量分数为36.5%的浓盐酸配制实验中所需的稀盐酸,则该浓盐酸的物质的量浓度为 ,需用量筒量取浓盐酸的体积为 。
(3)若配制90mLNaOH溶液,则需用托盘天平称NaOH固体 g,配制过程中所涉及的下列相关操作正确的是 。
a. b. c. d.
(4)下列有关说法正确的是___________。
A.容量瓶上标有刻度线、温度(一般为20℃)和容积,使用前先检查是否漏水
B.容量瓶要用蒸馏水洗净,待干燥后才能使用
C.定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏高
D.定容后摇匀、静置,发现液面下降,再加蒸馏水至刻度线
(5)某同学4次测定所消耗的NaOH溶液的体积如下:
测定次序
第1次
第2次
第3次
第4次
NaOH(ag)/mL
11.90
12.10
12.00
12.00
根据这位同学的实验数据,计算该药片中碳酸钙的质量分数为 。
【答案】(1) 250mL容量瓶 玻璃棒 (2) 2.1mL (3) 0.4 d (4)AC (5)65%
【详解】(1)配制250mL的稀盐酸用到的玻璃仪器有250mL容量瓶、玻璃棒、量筒、烧杯、胶头滴管,故答案为:250mL容量瓶;玻璃棒;
(2)密度为、质量分数为36.5%的浓盐酸的浓度;由稀释公式,,解得V(浓)≈2.1mL,故答案为:;2.1;
(3)实验室没有规格是90 mL的容量瓶,配制溶液选择仪器标准是大而近,则应该配制100 mL 的NaOH溶液,需要NaOH的质量是;
a.称量NaOH固体,应将NaOH固体放到烧杯中进行称量,故a错误;
b.NaOH固体应用烧杯进行溶解,溶解后移液至容量瓶,不用容量瓶直接溶解固体,故b错误;
c.定容时应将胶头滴管置于容量瓶口外,不能伸到容量瓶内部,故c错误;
d.摇匀时,塞紧瓶塞,用右手食指顶住瓶塞,另一只手五指托住容量瓶底,上下颠倒摇匀,故d正确;
故选d;
(4)A.容量瓶是精确度高的仪器,瓶上面标有刻度线,温度(一般为20℃)和容积,在使用前,需先检查是否漏水,A正确;
B.容量瓶使用时,用蒸馏水洗净后,不需干燥就能使用,B不正确;
C.定容时俯视刻度线,所配溶液体积偏小,浓度偏高,C正确;
D.定容后摇匀,发现溶液未达到刻度线,不需再加几滴蒸馏水,D不正确;
故选AC。
(5)根据实验结果,四次平均消耗NaOH溶液的体积V(NaOH)=,其消耗HCl的物质的量为n(HCl)=n(NaOH)=0.10 mol/L×0.0120 L=0.0012 mol,所以与CaCO3反应的HCl的物质的量为n(HCl)=0.10 mol/L×0.025 L-0.0012 mol=0.0013 mol,根据方程式CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑可知n(CaCO3)=n(HCl)=0.00065 mol,m(CaCO3)=0.00065 mol×100 g/mol=0.065 g,所以这种药片中碳酸钙的质量分数为:=65%,故答案为:65%。
19.二氧化氯消毒剂是国际公认的高效消毒灭菌剂。二氧化氯漂白液中常含有ClO2和Cl2两种主要成分。化学兴趣小组同学为测定某二氧化氯漂白液中ClO2的浓度,进行如下实验:
【实验Ⅰ】实验室配制90 mL 0.100 mol·L-1 Na2S2O3溶液
(1)配制上述溶液时需称量Na2S2O3·5H2O固体的质量为 g(保留3位有效数字)。
(2)配制过程中不需要使用下列仪器中的 (填仪器序号),还缺少的仪器是 (填仪器名称)。
(3)若实验遇下列情况,导致所配溶液的物质的量浓度偏低是 (填序号)
①容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水
②转移溶液至容量瓶过程中,有少量溶液溅出
③定容时仰视刻度线读数
④称量晶体时所用砝码生锈
⑤定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,再加水至刻度线
(4)取任意体积的Na2S2O3溶液,下列物理量不随所取体积的多少而变化的是_______。(填字母)
A.溶液中Na2S2O3的物质的量 B.溶液的浓度
C.溶液中Na+的数目 D.溶液的密度
【实验Ⅱ】测定二氧化氯漂白液中ClO2的物质的量浓度,步骤如下:
①量取10.00mL二氧化氯漂白液于锥形瓶中,加蒸馏水稀释到100mL,再向其中加入过量KI溶液,二氧化氯漂白液中的两种成分分别发生反应:、。
②加入淀粉作指示剂,向其中逐滴加入0.100 mol·L-1的Na2S2O3溶液至反应恰好完全进行,过程中发生的反应为:。
③加入稀硫酸调节溶液pH=3,发生反应:。
④再逐滴加入0.100 mol·L-1的Na2S2O3溶液,反应恰好完全进行时,该步消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
(5)用双线桥标出电子转移的方向和数目 。
(6)该二氧化氯漂白液中ClO2的物质的量浓度为 。(写出计算过程)
【答案】(1)1.58 (2)CD 100 mL容量瓶、胶头滴管 (3)②③⑤ (4)BD
(5)
(6)根据题意,ClO2被KI还原为KClO2,调节pH=3,KClO2能氧化KI生成I2,用Na2S2O3滴定被KClO2氧化生成的I2,根据电子守恒,建立反应关系式n(ClO2)= n(KClO2)= 0.5n(I2)=0.25n(Na2S2O3)= 0.02L×0.1mol/L×0.25=0.0005mol,所以ClO2的浓度为0.0005mol÷0.01L=0.05mol/L
【详解】(1)配制90 mL 0.100 mol·L-1 Na2S2O3溶液,选用100 mL容量瓶,配制该溶液时需称量Na2S2O3·5H2O固体的质量m=cVM=0.1L ×0.100 mol·L-1×248g/mol=2.48g。
(2)配制过程中,要用电子天平称出2.48gNa2S2O3·5H2O固体,在烧杯中溶解,丙用玻璃棒搅拌,把溶解并冷却到室温的溶液用玻璃棒引流转移到100 mL容量瓶,用胶头滴管定容,所以不需要烧瓶和分液漏斗,选CD,还缺少的仪器是100 mL容量瓶、胶头滴管。
(3)①容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水,不影响溶液体积和溶质质量,所配溶液的物质的量浓度无影响,故不选①;
②转移溶液至容量瓶过程中,有少量溶液溅出,溶质物质的量偏少,所配溶液的物质的量浓度偏低,故选②;
③定容时仰视刻度线读数,溶液体积偏大,所配溶液的物质的量浓度偏低,故选③;
④称量晶体时所用砝码生锈,称取溶质质量偏大,所配溶液的物质的量浓度偏高,故不选④;
⑤定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,再加水至刻度线,溶液体积偏大,所配溶液的物质的量浓度偏低,故选⑤;
选②③⑤。
(4)A. 溶液中Na2S2O3的物质的量n=cV,所取溶液体积越大,溶质物质的量越多,故不选A;
B. 溶液的浓度与溶液体积无关,故选B;
C. 溶液中Na+的数目N=cVNA,所取溶液体积越大,溶液中Na+的数目越多,故不选C;
D. 溶液的密度与溶液体积无关,故选D;
选BD。
(5)反应,ClO2中Cl元素化合价由+4降低为+3,KI中I元素化合价由-1升高为0,用双线桥标出电子转移的方向和数目为;
(6)根据题意,ClO2被KI还原为KClO2,调节pH=3,KClO2能氧化KI生成I2,用Na2S2O3滴定被KClO2氧化生成的I2,根据电子守恒,建立反应关系式n(ClO2)= n(KClO2)= 0.5n(I2)=0.25n(Na2S2O3)= 0.02L×0.1mol/L×0.25=0.0005mol,所以ClO2的浓度为0.0005mol÷0.01L=0.05mol/L。
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