主题三学生实验一 一定物质的量浓度溶液的配制 同步作业 《化学（加工制造类）》同步教学 高教版

主题三 溶液与水溶液中的离子反应 学生实验一 一定物质的量浓度溶液的配制 同步作业 一、基础题（共70分） （一）选择题（每题3分，共33分） 1. 配制一定物质的量浓度的溶液时，不需要用到的仪器是（ ） A. 容量瓶（定容核心仪器） B. 漏斗（过滤仪器，配制溶液无需过滤） C. 玻璃棒（搅拌、引流） D. 托盘天平（称量固体溶质） 2. 加工制造中，配制电镀用0.5mol/L NaCl溶液（500mL），需选择的容量瓶规格为（ ） A. 100mL B. 250mL C. 500mL（容量瓶规格需与配制体积一致） D. 1000mL 3. 下列关于容量瓶的使用，说法正确的是（ ） A. 容量瓶可用于溶解固体溶质（如溶解NaCl固体） B. 容量瓶使用前需检查是否漏水 C. 定容时，视线可随意观察刻度线 D. 容量瓶可直接加热烘干（配制电镀液需常温操作） 4. 配制100mL 0.1mol/L NaOH溶液，需称量NaOH固体的质量为（NaOH摩尔质量40g/mol）（ ） A. 0.4g B. 4g C. 0.04g D. 40g 5. 下列操作会导致配制的溶液浓度偏高的是（ ） A. 定容时俯视刻度线（加水量不足） B. 溶解固体后未冷却至室温就转移溶液 C. 转移溶液时，洗涤烧杯后未将洗涤液转移至容量瓶 D. 定容时加水超过刻度线，用胶头滴管吸出多余液体 6. 加工制造中，配制除锈用稀盐酸溶液，下列关于溶液转移的操作，正确的是（ ） A. 直接将溶解后的溶液倒入容量瓶中 B. 用玻璃棒引流，将溶液缓慢注入容量瓶 C. 转移时，容量瓶无需放在水平桌面上 D. 转移后，容量瓶中液面可超过刻度线 7. 定容操作的正确顺序是（ ） A. 向容量瓶中加水至液面接近刻度线1-2cm处，改用胶头滴管滴加至凹液面与刻度线相切 B. 直接向容量瓶中加水至凹液面与刻度线相切 C. 向容量瓶中加水至液面超过刻度线，再用胶头滴管调整 D. 定容后无需摇匀，直接贴上标签（电镀液需摇匀保证浓度均匀） 8. 配制一定物质的量浓度的溶液，其基本步骤为（ ） A. 计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀 B. 称量→计算→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀 C. 计算→溶解→称量→转移→定容→洗涤→摇匀 D. 溶解→称量→计算→转移→洗涤→定容→摇匀 9. 加工制造中，电镀液配制需精确浓度，下列关于洗涤操作的目的，说法正确的是（ ） A. 洗涤烧杯和玻璃棒，是为了将残留的溶质全部转移至容量瓶 B. 洗涤次数越多越好，无需控制洗涤液体积 C. 洗涤液可随意倒入容量瓶，无需引流 D. 未洗涤烧杯会导致溶液浓度偏低（溶质损失） 10. 下列关于溶液稀释的说法，正确的是（ ） A. 稀释浓溶液时，需将浓溶液缓慢倒入水中，并不断搅拌（如稀释浓盐酸配制除锈液） B. 稀释过程中，溶质的物质的量发生变化 C. 稀释后溶液的浓度与稀释前浓度成正比，与稀释倍数成反比 D. 稀释时，可直接在容量瓶中进行稀释操作 11. 配制500mL 0.2mol/L CuSO₄溶液（电镀铜用），需称量CuSO₄·5H₂O固体的质量为（CuSO₄·5H₂O摩尔质量250g/mol）（ ） A. 25g B. 12.5g C. 50g D. 20g （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 一定物质的量浓度溶液的配制，核心仪器是______，其常用规格有100mL、______、______、1000mL等（需与配制溶液体积匹配）。 2. 配制步骤中，“溶解”操作需在______中进行，用玻璃棒搅拌的目的是______；“转移”操作需用______引流，防止溶液洒出。 3. “洗涤”操作中，需洗涤______和______2-3次，洗涤液全部转移至容量瓶，目的是______；若未洗涤，会导致溶质______，溶液浓度______（填“偏高”“偏低”或“不变”）。 4. 定容时，若俯视刻度线，加水量______，溶液浓度______；若仰视刻度线，加水量______，溶液浓度______（填“偏多”“偏少”“偏高”或“偏低”）。 5. 加工制造中，电镀液配制的精度直接影响镀层质量，因此配制后需______容量瓶，使溶液浓度均匀；贴标签时需注明______和______（如“0.1mol/L CuSO₄溶液（电镀用）”）。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 容量瓶上标有温度、规格和刻度线，使用时需注意温度匹配（如25℃规格容量瓶）。（ ） 2. 配制溶液时，固体溶质可直接放在托盘天平的托盘上称量（如NaOH固体需放在小烧杯中）。（ ） 3. 溶解固体溶质时，加入的水越多越好，不影响最终浓度（需控制总体积不超过容量瓶规格）。（ ） 4. 转移溶液后，若容量瓶内壁有少量水珠，无需干燥，不影响溶液浓度。（ ） 5. 定容后摇匀，发现液面低于刻度线，需再加水至刻度线（正常现象，无需补水）。（ ） 6. 加工制造中，配制除锈用稀硫酸溶液时，可将水倒入浓硫酸中稀释（需酸倒入水中）。（ ） 7. 称量易潮解的固体（如CuSO₄·5H₂O）时，需快速称量，防止吸水导致质量偏差。（ ） 8. 配制一定物质的量浓度溶液时，若溶质为液体（如浓盐酸），需用量筒量取体积，而非托盘天平称量。（ ） 9. 电镀液配制后，若浓度偏低，可直接向容量瓶中加入少量溶质补充（需重新配制）。（ ） 二、提升题（共30分） （一）实验设计题（10分） 加工制造中，需配制500mL 0.1mol/L NaCl溶液作为电镀辅助液，设计实验方案如下： 1. 实验目的：配制500mL 0.1mol/L NaCl电镀辅助液； 2. 实验原理：物质的量浓度计算公式c=n/V，n=m/M（M为NaCl摩尔质量58.5g/mol）； 3. 所需仪器和药品： 仪器：______、______、______、______、______、______、______； 药品：NaCl固体（分析纯）、蒸馏水； 4. 实验步骤： ① 计算：需称量NaCl固体的质量为______g（计算过程：m=cVM=0.1mol/L×0.5L×58.5g/mol）； ② 称量：用______称量计算所需的NaCl固体，放入小烧杯中； ③ 溶解：向小烧杯中加入约50mL蒸馏水，用______搅拌，至固体完全溶解，冷却至室温； ④ 转移：将冷却后的溶液用______引流，注入______mL容量瓶中； ⑤ 洗涤：用蒸馏水洗涤小烧杯和玻璃棒______次，洗涤液全部转移至容量瓶，振荡容量瓶使溶液混合均匀； ⑥ 定容：向容量瓶中加水至液面接近刻度线______cm处，改用______滴加蒸馏水，至凹液面与刻度线相切； ⑦ 摇匀：盖好容量瓶瓶塞，反复上下颠倒容量瓶，使溶液浓度均匀； ⑧ 贴标签：将配制好的溶液转移至试剂瓶中，贴上标签注明“______”。 5. 误差分析： ① 若称量NaCl固体时，砝码生锈，会导致溶液浓度______（填“偏高”“偏低”或“不变”）； ② 若溶解后未冷却至室温就转移溶液，会导致溶液浓度______（填“偏高”“偏低”或“不变”）； 6. 注意事项： ① 容量瓶使用前需检查是否漏水，方法是：向容量瓶中加水至刻度线附近，盖好瓶塞，倒置观察是否漏水，正立后旋转瓶塞180°，再次倒置检查； ② 称量NaCl固体时，需在托盘天平两端各放一张大小相同的称量纸，防止固体腐蚀托盘； 7. 拓展应用：若需将该0.1mol/L NaCl溶液稀释成0.05mol/L的电镀液（1000mL），需量取原溶液的体积为______mL，稀释操作的注意事项是______。 （二）分析题（10分） 1. 加工制造中，某同学配制电镀用0.2mol/L CuSO₄溶液时，出现浓度偏低的情况。结合配制步骤，分析可能的原因（写出4点，需说明原因与浓度偏低的关系）； 2. 容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的核心仪器，分析下列操作对容量瓶的影响及对溶液浓度的后果：① 用容量瓶溶解固体溶质；② 容量瓶未干燥直接使用；③ 定容时俯视刻度线；④ 容量瓶洗涤后残留有少量洗涤剂（如洗洁精）； 3. 工业生产中，电镀液的批量配制与实验室小规模配制原理相同，但需考虑生产效率和成本。分析工业配制1000L 0.5mol/L NaCl电镀液与实验室配制500mL同浓度溶液的异同点（从仪器、步骤、误差控制角度说明）。 （三）计算题（10分） 1. 实验室配制除锈用100mL 0.5mol/L H₂SO₄溶液，需用98%的浓H₂SO₄（密度1.84g/cm³，摩尔质量98g/mol），计算： （1）浓H₂SO₄的物质的量浓度（公式：c=1000ρω/M，ρ为密度，ω为质量分数）； （2）需量取浓H₂SO₄的体积（稀释前后溶质物质的量不变：c₁V₁=c₂V₂）； （3）若量取浓H₂SO₄时仰视刻度线，配制的稀H₂SO₄浓度会偏高还是偏低？说明原因（写出计算过程）； 2. 加工制造中，用500mL 0.1mol/L NaOH溶液（清洗液）吸收电镀废气中的SO₂，反应为2NaOH + SO₂ = Na₂SO₃ + H₂O，计算： （1）NaOH溶液中溶质的物质的量； （2）最多可吸收SO₂的质量（SO₂摩尔质量64g/mol）； （3）若配制该NaOH溶液时，称量的NaOH固体中混有少量Na₂CO₃杂质，会导致吸收SO₂的质量偏大还是偏小？说明原因（写出计算过程）； 3. 配制500mL 0.2mol/L KCl溶液（电镀辅助液），称量KCl固体（摩尔质量74.5g/mol）时，天平指针偏右，实际称量质量比计算值少0.5g，计算： （1）实际配制的溶液物质的量浓度； （2）该浓度与标准浓度的偏差百分比（偏差百分比=|实际浓度-标准浓度|/标准浓度×100%）； （3）若要将该溶液浓度调整至0.2mol/L，需加入KCl固体的质量（写出计算过程）。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. B 2. C 3. B 4. A 5. A 6. B 7. A 8. A 9. A 10. A 11. A （二）填空题 1. 容量瓶；250mL；500mL 2. 烧杯；加速固体溶解；玻璃棒 3. 烧杯；玻璃棒；确保溶质全部转移；损失；偏低 4. 偏少；偏高；偏多；偏低 5. 摇匀；溶液名称；浓度（或配制日期） （三）判断题 1. √ 2. ×（需放在称量纸或小烧杯中） 3. ×（需控制体积） 4. √ 5. ×（无需补水） 6. ×（酸倒入水） 7. √ 8. √ 9. ×（需重新配制） 二、提升题 （一）实验设计题 3. 仪器：托盘天平；药匙；小烧杯；玻璃棒；500mL容量瓶；胶头滴管；量筒； 4. 实验步骤： ① 2.925（或2.9g，托盘天平精度0.1g）； ② 托盘天平； ③ 玻璃棒； ④ 玻璃棒；500； ⑤ 2-3； ⑥ 1-2；胶头滴管； ⑦ 0.1mol/L NaCl溶液（电镀辅助液）； 5. 误差分析： ① 偏高； ② 偏高； 6. 拓展应用：500；将原溶液沿烧杯壁缓慢倒入水中，边倒边搅拌，冷却后转移至1000mL容量瓶中定容。 （二）分析题 1. 浓度偏低的原因：① 称量CuSO₄·5H₂O固体时，砝码与药品放反（且使用游码），导致实际称量质量偏小，溶质物质的量不足；② 溶解后未洗涤烧杯和玻璃棒，溶质残留，导致转移至容量瓶的溶质减少；③ 定容时仰视刻度线，加水量偏多，溶液体积偏大；④ 转移溶液时，有部分溶液洒出容量瓶，溶质损失；⑤ 固体溶解时未冷却至室温就转移，定容后冷却体积缩小，看似浓度正常，实际冷却后浓度偏低（任写4点，说明逻辑即可）； 2. ① 用容量瓶溶解固体：容量瓶刻度线会因溶解热变形，导致定容不准确，溶液浓度偏差；② 容量瓶未干燥：残留水分不影响溶质物质的量和最终溶液体积，浓度不变；③ 定容时俯视刻度线：加水量偏少，溶液体积偏小，浓度偏高；④ 残留洗涤剂：洗涤剂可能与溶质反应或稀释溶质，导致浓度偏低，且污染溶液； 3. 相同点：原理相同（c=n/V），核心步骤一致（计算、称量/量取、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀）；不同点：① 仪器：工业用大型容量罐、计量泵、搅拌釜，实验室用小型容量瓶、托盘天平；② 步骤：工业需批量称量/量取、连续搅拌溶解、在线浓度监测，实验室为手动操作、单次配制；③ 误差控制：工业允许误差范围略大，实验室要求高精度，需严格控制操作细节。 （三）计算题 1. 解：（1）浓H₂SO₄的物质的量浓度c=1000×1.84g/cm³×98%÷98g/mol=18.4mol/L； （2）需量取体积V₁=c₂V₂/c₁=0.5mol/L×0.1L÷18.4mol/L≈0.00272L=2.72mL； （3）仰视量取浓H₂SO₄，实际量取体积偏大，溶质物质的量偏多，配制的稀溶液浓度偏高； 答：（1）18.4mol/L；（2）≈2.72mL；（3）偏高。 2. 解：（1）n(NaOH)=0.1mol/L×0.5L=0.05mol； （2）根据反应2NaOH~SO₂，n(SO₂)=0.05mol÷2=0.025mol，m(SO₂)=0.025mol×64g/mol=1.6g； （3）NaOH中混有Na₂CO₃，相同质量的杂质消耗SO₂的量少于NaOH，导致实际有效溶质（NaOH）质量偏小，吸收SO₂的质量偏小； 答：（1）0.05mol；（2）1.6g；（3）偏小。 3. 解：（1）标准称量质量m=0.2mol/L×0.5L×74.5g/mol=7.45g，实际称量质量=7.45g-0.5g=6.95g，实际浓度c=6.95g÷74.5g/mol÷0.5L≈0.188mol/L； （2）偏差百分比=|0.188-0.2|/0.2×100%=6%； （3）需补充的n(KCl)=0.2mol/L×0.5L - 6.95g÷74.5g/mol≈0.1mol - 0.0933mol=0.0067mol，需补充质量m=0.0067mol×74.5g/mol≈0.5g； 答：（1）≈0.188mol/L；（2）6%；（3）≈0.5g。 学科网（北京）股份有限公司 $