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微专题六 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
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1.欲用胆矾(CuSO4·5H2O)配制480 mL 0.100 mol/L的CuSO4溶液,下列说法正确的是( )
A.称取12.5 g胆矾配成500 mL溶液
B.若用硫酸铜配制,则需称取7.68 g硫酸铜,加入500 mL水中充分溶解配成溶液
C.转移溶液前需要将容量瓶烘干
D.用托盘天平称量胆矾质量时,被称量物与砝码位置放颠倒了,对所配溶液浓度无影响
2.配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验,下列有关说法正确的是( )
A.容量瓶洗净后残留有水分,会使所配溶液浓度偏低
B.配制1 L 0.1 mol·L-1的NaCl溶液时,用托盘天平称量5.85 g NaCl固体
C.将NaOH固体溶解于烧杯之后,直接转移到容量瓶中进行定容操作
D.用浓盐酸配制稀盐酸,量取浓盐酸时仰视量筒的刻度线会导致所配溶液浓度偏高
3.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,会使溶液浓度偏高的原因可能是( )
A.称量时NaOH已经潮湿
B.向容量瓶中转移溶液时,容量瓶事先用蒸馏水洗涤
C.定容时,俯视容量瓶的刻度线
D.摇匀后,发现液面低于刻度线,滴加蒸馏水至刻度线再摇匀
4.某化学研究性学习小组使用0.2 mol KCl和0.4 mol (NH4)2SO4配制含有N、Cl-、K+、S的植物营养液500 mL。实验室提供的药品有NH4Cl、KCl、(NH4)2SO4、K2SO4和蒸馏水。提供的实验仪器有药匙、托盘天平、烧杯、胶头滴管、量筒。
(1)该植物营养液中,N的物质的量浓度为 。
(2)该学习小组配制该植物营养液时,还需用到的玻璃仪器有 、 。
(3)若使用NH4Cl、(NH4)2SO4和K2SO4三种物质进行配制,则需硫酸铵的质量为 。
(4)若配制该植物营养液的其他操作均正确,下列操作将使所配制溶液的浓度偏低的是 (填字母)。
A.将溶液转移至容量瓶后,未洗涤烧杯和玻璃棒
B.将烧杯内的溶液向容量瓶中转移时,容量瓶中有少量的水
C.将烧杯内的溶液向容量瓶中转移时,因操作不当使部分溶液溅出容量瓶
D.用胶头滴管向容量瓶中加水时,俯视容量瓶刻度线
5.下图为实验室中某盐酸试剂瓶的标签,试根据标签上的有关数据回答下列问题。
盐酸
化学式:HCl
相对分子质量:36.5
密度:1.19 g·cm-3
浓度:11.9 mol·L-1
(1)取用任意体积的该盐酸时,下列物理量中随所取体积的多少而变化的是 (填字母)。
A.溶液中HCl的物质的量 B.相对分子质量
C.溶液的密度 D.溶质的物质的量浓度
(2)某同学欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制500 mL 0.50 mol·L-1的稀盐酸,该同学需用量筒量取 mL上述浓盐酸。
(3)假设该同学成功配制了0.50 mol·L-1的稀盐酸,他又用该盐酸中和含0.01 mol溶质的NaOH溶液,则需要 mL稀盐酸。
(4)在实际中和过程中发现消耗稀盐酸的体积比(3)中所求体积偏大,则可能的原因是 (填字母)。
A.浓盐酸挥发,浓度不足
B.转移溶液时,未洗涤玻璃棒
C.量取浓盐酸时,俯视量筒刻度线
D.定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,未采取措施
(5)在配制过程中,用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸,其配制的稀盐酸浓度 (填“偏高”“偏低”或“无影响”,下同)。若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶,则配制的稀盐酸浓度 。
6.“84”消毒液能用于日常环境消毒。某同学购买了一瓶“84”消毒液,该消毒液通常稀释到100倍(体积比)使用。查阅相关资料和消毒液包装说明得到如图信息:
“84”消毒液
有效成分:NaClO
规格:1 000 mL
质量分数:25%
密度:1.19 g/cm3
(1)该“84”消毒液中NaClO的物质的量浓度约为 (保留1位小数)。
(2)工业上用Cl2与浓氢氧化钠溶液反应制取“84”消毒液,请写出反应的化学方程式: 。
(3)该同学参阅该“84”消毒液的配方,欲用NaClO固体配制480 mL该种“84”消毒液。下列说法不正确的是 (填字母)。
A.如图所示的仪器中,有三种是不需要的,还另需要一种玻璃仪器
B.使用前要检查容量瓶是否漏液
C.容量瓶上标有容积、温度和浓度
D.需要称量NaClO固体的质量为149.0 g
E.容量瓶用蒸馏水洗净后,须烘干后再使用
(4)一瓶上述“84”消毒液理论上能吸收空气中 L的CO2(标准状况下)而变质。(已知:CO2+NaClO+H2O NaHCO3+HClO)
(5)实际使用时,将“84”消毒液与醋酸混合使用可增强其消毒能力。某消毒小组人员将99%的冰醋酸(密度为1.05 g/cm3)配制成500 mL 0.2 mol/L稀醋酸,用于增强“84”消毒液的消毒能力。
①本实验中,所用的玻璃仪器除量筒、烧杯、胶头滴管外,还需要用到的其他仪器有 、 。
②根据计算得知,需用量筒量取浓醋酸的体积为 mL。
③下列操作中,会导致所配溶液的浓度偏低的有 (填字母,下同),对所配溶液的浓度无影响的有 。
A.将溶液往容量瓶中转移时,有少量液体溅出
B.未洗涤稀释浓醋酸的烧杯
C.容量瓶未干燥即用来配制溶液
D.定容时俯视容量瓶刻度线
E.加蒸馏水超过刻度线后,用胶头滴管吸出多余的液体
微专题 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
1.A 选用容量瓶遵循“大而近”原则,欲配制480 mL溶液,则需要用500 mL容量瓶配制,称取胆矾的质量为0.100 mol/L×0.5 L×250 g/mol=12.5 g,故A正确;若用硫酸铜进行配制,需称取硫酸铜的质量为0.100 mol/L×0.5 L×160 g/mol=8.0 g,所需溶液的体积为500 mL,不是水的体积为500 mL,故B错误;容量瓶不需要烘干,故C错误;根据A项分析可知,需称取胆矾的质量为12.5 g,使用了游码,被称量物与砝码位置放颠倒了,导致称量的胆矾质量偏小,所配溶液浓度偏低,故D错误。
2.D 容量瓶中是否含有水,对实验无影响,故A错误;托盘天平的精确度为0.1 g,故B错误;NaOH固体溶于水放热,应冷却至室温后再转移到容量瓶中,故C错误;量取浓盐酸时,仰视量筒刻度线,所量取的浓盐酸的量偏大,所配溶液浓度偏高,故D正确。
3.C 称量时NaOH已经潮解,称量的NaOH的质量偏小,配制的溶液浓度偏低,A项不符合题意;容量瓶用蒸馏水洗涤过,对所配溶液浓度不会产生影响,B项不符合题意;定容时俯视容量瓶的刻度线,配制的溶液体积会偏小,溶液浓度偏高,C项符合题意;摇匀后发现液面低于刻度线,滴加蒸馏水至刻度线再摇匀,导致配制的溶液体积偏大,溶液浓度偏低,D项不符合题意。
4.答案 (1)1.6 mol/L (2)500 mL容量瓶 玻璃棒 (3)39.6 g (4)AC
解题思路 (1)该植物营养液中n(N)=0.4 mol×2=0.8 mol,溶液体积为500 mL,所以N的浓度为=1.6 mol/L。(2)配制500 mL溶液,需要使用500 mL容量瓶,溶解固体时需要用玻璃棒搅拌,向容量瓶中转移溶液时要用玻璃棒引流,所以还需用到的玻璃仪器有500 mL容量瓶、玻璃棒。(3)该植物营养液中n(Cl-)=0.2 mol,则需要0.2 mol NH4Cl,n(N)=0.8 mol,还需要硫酸铵提供N的物质的量为0.8 mol-0.2 mol=0.6 mol,则需要0.3 mol硫酸铵,质量为0.3 mol×132 g/mol=39.6 g。(4)将溶液转移至容量瓶后,未洗涤烧杯和玻璃棒,会使溶质物质的量偏小,所配溶液浓度偏低,故A符合题意;将烧杯内的溶液向容量瓶中转移时,容量瓶中有少量的水,对所配溶液浓度无影响,故B不符合题意;将烧杯内的溶液向容量瓶中转移时,因操作不当使部分溶液溅出容量瓶,会使溶质物质的量偏小,所配溶液浓度偏低,故C符合题意;用胶头滴管向容量瓶中加水时,俯视容量瓶刻度线,会使溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高,故D不符合题意。
5.答案 (1)A (2)21.0 (3)20 (4)ABC (5)偏低 偏低
解题思路 (1)溶液中HCl的物质的量随所取盐酸的体积不同而不同,A正确;HCl的相对分子质量与所取盐酸的体积无关,B错误;溶液具有均一性,溶液各处的密度及浓度都相同,与溶液的体积无关,C、D错误。(2)稀释前后溶质的物质的量不变,则需用量筒量取浓盐酸的体积=≈0.021 0 L=21.0 mL。(3)HCl与NaOH发生中和反应:HCl+NaOHNaCl+H2O,根据化学方程式可知n(HCl)=n(NaOH)=0.01 mol,则需要稀盐酸的体积为=0.02 L=20 mL。(4)浓盐酸挥发,导致浓度变小,用该浓盐酸配制的稀盐酸浓度小于理论值,则中和等量NaOH,消耗稀盐酸的体积偏大,A正确;转移溶液时,未洗涤玻璃棒,导致配制的稀盐酸浓度小于理论值,则中和等量
NaOH,消耗稀盐酸的体积偏大,B正确;量取浓盐酸时,俯视量筒刻度线,会导致量取的浓盐酸体积偏小,配制的稀盐酸浓度小于理论值,则中和等量NaOH,消耗稀盐酸的体积偏大,C正确;定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,未采取措施,对配制的稀盐酸浓度无影响,D错误。(5)在配制过程中,用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸,浓盐酸被稀释,量取的溶质的物质的量偏小,配制的稀盐酸浓度偏低;若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶,会导致溶质的物质的量偏小,配制的稀盐酸浓度偏低。
6.答案 (1)4.0 mol/L (2)Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O (3)ACE (4)89.6 (5)①玻璃棒 500 mL容量瓶 ②5.8 ③ABE C
解题思路 (1)该“84”消毒液中NaClO的物质的量浓度= mol/L≈4.0 mol/L。(2)Cl2与浓氢氧化钠溶液反应制取“84”消毒液,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O。(3)配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,需要的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等,用不到圆底烧瓶、分液漏斗,故A错误;使用前要检查容量瓶是否漏液,故B正确;容量瓶上标有容积和温度,没有浓度,故C错误;配制480 mL该种“84”消毒液,应选择500 mL容量瓶,需要NaClO固体的质量为0.5 L×4.0 mol/L×74.5 g/mol=149.0 g,故D正确;容量瓶用蒸馏水洗净后,不需烘干,可以直接使用,且烘干会影响容量瓶的精度,故E错误。(4)一瓶题述“84”消毒液含有n(NaClO)=1 L×4.0 mol/L=4.0 mol,根据反应CO2+NaClO+H2O NaHCO3+HClO可知,能吸收CO2的物质的量n(CO2)=4.0 mol,即标准状况下V(CO2)=4.0 mol×22.4 L/mol=89.6 L。(5)①实验中使用的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管,故缺少的仪器为玻璃棒、500 mL容量瓶。②99%的冰醋酸(密度为1.05 g/cm3)的浓度c= mol/L≈17.3 mol/L,设需要浓醋酸的体积为V,依据溶液稀释规律可知17.3 mol/L×V=500 mL×0.2 mol/L,解得V≈5.8 mL。③将溶液往容量瓶中转移时,有少量液体溅出,导致溶质部分损耗,溶质物质的量偏小,所配溶液浓度偏低;未洗涤稀释浓醋酸的烧杯,导致溶质部分损耗,溶质物质的量偏小,所配溶液浓度偏低;容量瓶未干燥即用来配制溶液,对溶质物质的量和溶液体积都不产生影响,对所配溶液浓度无影响;定容时俯视容量瓶刻度线,导致溶液体积偏小,所配溶
液浓度偏高;加蒸馏水超过刻度线后,用胶头滴管吸出多余的液体,导致溶质部分损耗,溶质物质的量偏小,所配溶液浓度偏低。
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