专题02 物质的量浓度及其应用(举一反三讲义)2027年高考化学一轮复习
2026-07-07
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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 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 物质的量 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 20.33 MB |
| 发布时间 | 2026-07-07 |
| 更新时间 | 2026-07-07 |
| 作者 | 风禾尽起¹³¹⁴ |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-07-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58695201.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学高考复习讲义聚焦物质的量浓度及其应用核心考点,涵盖基础计算、浓度与质量分数换算、溶液配制(仪器、步骤、误差分析)、稀释与混合等内容,按8大题型系统组织,结合物质鉴定、实验制备等真实情境,通过题型精讲(考点梳理、方法总结)和分层训练(真题演练、靶向突破),帮助学生构建知识网络,突破难点。
讲义突出科学思维与科学探究,如误差分析通过归纳操作对浓度的影响培养逻辑推理能力,溶液配制结合实验步骤强化实践操作。设置根基夯实与综合进阶分层练习,配合真题举一反三,助力学生高效掌握解题技巧,为教师提供系统复习框架,把控教学节奏,提升复习效果。
内容正文:
专题02 物质的量浓度及其应用
内容导航
题型精讲·举一反三
题型01 物质的量的基础计算(结合物质鉴定、物质转化、体检报告、实验操作)
题型02 物质的量浓度与溶质质量分数的相互换算(结合实验制备、溶液浓缩、配制溶液、含量测定)
题型03物质的量浓度与溶质成分的有关计算(结合物质转化、阿伏加德罗常数、实验测定)
题型04 化学方程式中物质的量的运用(结合含量测定、工艺流程、物质转化、实验制备)
题型05 配制一定物质的量浓度溶液的仪器(结合实验制备)
题型06 配制一定物质的量浓度溶液的步骤及操作(结合实验操作、实验设计)
题型07 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析(结合实验操作、工业制备、实验制备)
题型08 溶液的稀释与混合(结合实验制备、含量测定、工艺流程)
靶向突破·分层训练
题型精讲·举一反三
题型01 物质的量的含义及其基础计算
举一反三
【例1】【结合物质鉴定】(2026·贵州·高考真题)法医学中可通过“砷镜”反应对含砷化合物进行鉴定,反应如下。
①
②(砷镜)
设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有的质子数目为
B.反应②中每生成1 mol As转移电子数目为
C.溶液中,数目为
D.25℃和101 kPa下,含有的原子数目为
【变式1-1】【结合物质转化】(2026·黑龙江哈尔滨·三模)含氮化合物的部分转化关系如图,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.反应①每消耗32 g ,生成NO分子的数目为2
B.46 g含有分子数目为
C.1 溶液中,含有的数目为
D.反应③中每生成1 mol氧化产物,转移电子的数目为
【变式1-2】【结合体检报告】(2026·山东济南·三模)下表为某体检血液报告的部分内容。下列说法错误的是
项目名称
检查结果
单位
参考范围
钠
140
135~145
钙
2.43
2.13~2.70
甘油三酯
1.50
0.45~1.70
空腹血糖(葡萄糖计)
5.1
3.9~6.1
A.表中各项检查数据均处于正常范围
B.质量浓度为的血钙含量为正常水平
C.经常食用油炸食品会增大血液中甘油三酯含量
D.突发低血糖时,食用葡萄糖片比白糖见效快
【变式1-3】(25-26高三上·海南海口·阶段检测)下列实验操作分析或记录正确的是
A.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%
B.用量筒测得排水法收集制得的氢气体积为50.28mL
C.将11.7gNaCl固体溶于2L水中,所得NaCl溶液物质的量浓度为0.1mol/L
D.配制450mL 0.2mol/L NaOH溶液,需称量NaOH固体的质量为3.6g
技巧点拨
1.物质的量浓度计算公式:,单位:mol/L或mol·L-1.;
【温馨提示】(1)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。
(2)溶液具有均一稳定性,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。
(3)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。
题型02 物质的量浓度与溶质质量分数的相互换算
举一反三
【例2】【结合实验制备】(2026·湖南邵阳·一模)某化学兴趣小组用如图装置(夹持装置等略)制备氢碘酸。
步骤如下:
i.在中加入和,快速搅拌,打开通入,反应完成后,关闭,静置、过滤得到滤液;
ii.将滤液转移至中,打开通入,接通冷凝水,加热保持微沸,直至除尽;
iii.继续加热蒸馏,C中收集沸点为之间的馏分,得到氢碘酸(密度为,HI质量分数为)。
下列叙述错误的是
A.步骤i中快速搅拌的目的是防止固体产物包覆碘
B.步骤i中通入发生反应的离子方程式是:
C.步骤iii实验结束时应先停止加热,继续通一段时间的后关闭
D.实验得到氢碘酸的物质的量浓度约为
【变式2-1】【结合溶液浓缩】(2026·甘肃·模拟预测)醋酸()为一元弱酸,常温下密度。回答下列问题:
(1)配制醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和___________。
(2)将质量分数为a%(密度为),物质的量浓度为的醋酸溶液蒸发掉一定量的水,使之质量分数变为3a%(密度为,),此时醋酸的物质的量浓度为,则___________(填字母,下同)。
A.等于1 B.等于 C.大于 D.小于
【变式2-2】【结合配制溶液】(2025·陕西宝鸡·一模)实验室需要稀硫酸,现用质量分数为、密度为的浓硫酸配制,根据实验事实需要配制情况回答下列问题。
(1)需用量筒量取浓硫酸的体积为_______mL。
(2)在如图所示仪器中,配制上述溶液肯定不需要的是_______(填序号),除图中已有仪器外,配制上述溶液还需要的玻璃仪器是_______(填名称)。
A. B. C. D. E.
(3)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正确的是_______。
A.使用容量瓶前检验是否漏水
B.容量瓶用水洗净后,再用待配溶液洗涤
C.配制溶液时,若试样是液体,用量筒取样后用玻璃棒引流倒入容量瓶中,缓慢加水至刻度线处,用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
D.定容后,盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复倒转多次,摇匀
(4)配制过程中,下列情况会使配制结果偏高的是_______(填序号)。
①定容时俯视刻度线观察液面
②容量瓶使用时未干燥
③定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面低于刻度线,再加蒸馏水补至刻度线
④量取浓硫酸时,仰视读数
(5)若用(酸性)溶液滴定20.00 mL未知浓度的含的溶液,恰好完全反应时消耗溶液,则待测液中的浓度是_______。
(6)某浅绿色溶液X只含、、、、、、、中四种离子且每种离子浓度均为(不考虑盐类水解及水电离产生的离子)。
为了确定X组成,进行如下实验:
序号
操作及现象
Ⅰ
取适量溶液X于试管①中,加入足量NaOH溶液,共热,实验过程中无刺激性气味的气体产生
Ⅱ
取适量溶液X于试管②中,滴加足量的稀硫酸,产生无色气泡
Ⅲ
实验Ⅱ结束后,继续向试管②中滴加溶液,产生白色沉淀
回答下列问题:
①仅根据溶液颜色及实验Ⅰ现象可以排除_______种离子存在。
②实验Ⅱ中产生无色气泡的离子方程式为_______。
③根据实验可知,X中含有的四种离子为_______(填离子符号)。
【变式2-3】【结合含量测定】(2026·浙江温州·模拟预测)氮含量是评价化肥品质的重要指标。肥田粉主要成分是硫酸铵(含有少量其它硫酸盐),测定某品牌肥田粉中氨的质量分数方法如下:取2.10 g样品,加入过量NaOH溶液共热,完全反应后收集到气体Y。将气体通过碱石灰干燥后,测得气体体积为672 mL(标准状况)。
已知NH3与发生反应下:。
(1)气体Y中NH3的物质的量为___________mol。
(2)样品中氮的质量分数为___________。
(3)为测定样品中氮的含量,将气体Y通入酸性K2Cr2O7溶液中,消耗K2Cr2O7为bmol,则样品中氮的质量分数ω(N)=___________(用含字母b计算表达式表示)。
知识总结
物质的量浓度与质量分数的关系
推导过程:设溶液体积为1 L,溶液密度为ρ g·mL-1,溶质的质量分数为w,溶质的摩尔质量为M g·mol-1.
则c=== mol·L-1.,(ρ的单位为g·mL-1或g·cm-3)。
题型03 物质的量浓度与溶质成分的有关计算
举一反三
【例3】【结合物质转化】(2026·黑龙江哈尔滨·一模)铜及其化合物部分转化关系如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应(1)每消耗32 g Cu,该反应转移电子的数目为
B.溶液中,的数目为
C.溶液中的配位键个数为
D.反应(2)每消耗气体,断裂的极性共价键数目为
【变式3-1】【结合物质转化】(2026·江西吉安·模拟预测)硫及其部分化合物的转化关系为。设是阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A.1mol与过量反应转移电子的数目为
B.32g()分子中含有的S—S键数目为
C.标准状况下,1mol的体积小于22.4L
D.1L溶液中氧原子数目大于
【变式3-2】【结合阿伏加德罗常数】(2026·陕西榆林·模拟预测)设表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.物质的量相同的和所含共价键数相同
B.溶液中的数目为
C.的溶液中含个
D.常温常压下,和混合气体中含有的碳原子数目为
【变式3-3】【结合实验测定】(2026·广东惠州·模拟预测)含氮物质在生产生活中应用广泛。
(1)实验室可用熟石灰与________(填物质名称)反应制备氨气。
(2)工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏,若有氯气泄漏则会产生白烟,同时还有一种无污染气体生成,该过程中________(填元素符号)被氧化。
(3)Cu可溶于溶液,某兴趣小组在实验室探究是否参与氧化Cu的反应。
配制400 mL EDTA(溶液中呈-4价)溶液,用滴定法测定浓度,反应机理:。
ⅰ.该过程用到的仪器有________(填标号)。
a. b. c. d.
ⅱ.测定浓度:移取10.00 mL待测液,加入指示剂,用溶液滴定至终点,重复实验三次,消耗EDTA溶液的体积分别为19.98 mL、26.00 mL,20.02 mL。则该溶液的物质的量浓度为________。
方法总结
定量分析溶液组成的重要基础
为简便地确定其物质的量浓度,可以借助某个特定化学反应中消耗的溶质的物质的量来进行计算。具体思路是:将已知物质的量浓度的溶液与一定体积未知物质的量浓度的溶液反应,根据反应时消耗已知物质的量浓度溶液的体积,通过计算就能确定未知浓度溶液的物质的量浓度。
题型04 化学方程式中物质的量的运用
举一反三
【例4】【结合含量测定】(2026·浙江温州·模拟预测)某小组测定河水中溶解的含量的原理为:。现将固体溶于水配成溶液,稀释100倍后,取稀释后的溶液与河水反应,恰好褪色。请计算:
(1)稀释前溶液的物质的量浓度为________。
(2)与河水反应中转移的电子数为________。
(3)河水中的含量为________。
【变式4-1】【结合工艺流程】(2026·江苏连云港·模拟预测)利用氧化锌烟尘(主要成分为难溶的、、、、等固体)制备饲料级碱式氯化锌[],并通过实验测其化学式。
已知:;;
(1)浸取。向氧化锌烟尘中加入足量的盐酸,充分浸取后过滤。滤液中含有、、、Fe2+等阳离子;滤渣1中含有S和SiO2。
①“浸取”时,生成S的离子方程式:___________。
②为了加快反应,浸出时需要适当加热,但温度不宜太高的原因是___________。
(2)除砷。调节浸出后滤液的pH,然后通入O2,同时加入FeCl3溶液,充分反应后过滤。
①通入O2充分反应后所得溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图所示。___________。()
②加入FeCl3溶液的作用有___________。
(3)除铅。向“除砷”后所得滤液中加入稍过量的ZnCO3固体,充分反应后测得溶液中Zn2+的浓度为,则此时溶液中___________。
(4)测定碱式氯化锌样品的组成。
①取一定量样品,用少量稀HNO3溶解后配成100.00mL溶液A;
②取25.00mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,充分反应后过滤得AgCl0.287g;
③另取25.00mL溶液A,调节pH至4~5,用浓度为的标准溶液滴定Zn2+(离子方程式为),滴定至终点,消耗标准溶液。则x:y:z的比值为___________。(写出计算过程,否则不得分!)
【变式4-2】【结合物质转化 阿伏伽德罗常数】(2026·甘肃嘉峪关·模拟预测)含硫化合物部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应①生成的固体为,1 与足量完全反应转移的电子数为
B.反应②中,与足量反应,生成的分子数为
C. 的稀硫酸中含数目为
D.反应④中,0.1 L 18 mol/L 与足量反应,生成的在标准状况下体积为20.16 L
【变式4-3】【结合实验制备】(2026·安徽芜湖·模拟预测)氧钒碱式碳酸铵晶体[]()是制备多种光、电、磁材料的中间体,难溶于水,易被氧化,可用与反应制备。科研小组在实验室中对氧钒碱式碳酸铵晶体的制备和组成进行探究。回答下列问题:
Ⅰ.制备氧钒碱式碳酸铵晶体的装置和步骤如下。
步骤一:按图安装好仪器,添加药品;
步骤二:打开,通入足量,充分反应后,关闭、打开,向三颈烧瓶中滴加适量溶液;
步骤三:C中反应充分进行后,经一系列操作得到产品。
(1)基态钒原子中具有一定空间运动状态的电子数为___________;图中盛放溶液的仪器名称为___________;试剂X的作用为___________。
(2)步骤二中,通入足量的作用为___________;滴加溶液时,参与反应的与的物质的量之比为___________。
Ⅱ.组成测定
(3)测定含钒量(杂质不参加反应):准确称量m g产品,用适量稀硫酸溶解后,依次加入稍过量的酸性溶液、溶液、尿素,充分反应后,用 标准溶液滴定(),达到滴定终点时消耗标准液的体积为V mL。则加入溶液的作用为___________;产品中钒元素的质量分数为___________(用代数式表示)。
(4)测定结晶水含量:称取纯化后的产品4.26 g,充分煅烧后,称得生成的质量为2.184 g,则x=___________。
方法总结
物质的量在化学方程式计算中的应用
化学反应中参加反应的的各物质的物质的量之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比。
关系式法:跳过分步方程式,直接根据元素守恒、电子守恒,建立已知物质与目标物质的定量关系式,一步列式计算,大幅减少计算步骤。
题型05 配制一定物质的量浓度溶液的仪器
举一反三
【例5】(2026·山东·高考真题)准确称取1.0600gNa2CO3基准物质配制0.0500mol·L-1Na2CO3溶液,下列仪器必须使用的是
A.①②③ B.①②⑤⑥ C.①③④⑥ D.④⑤⑥
【变式5-1】(2026·广东汕头·二模)等摩尔系列法可用来测定络合反应中的配体数n值(L为含有氢原子的有机配体),实验如下:
【实验1】配制溶液
(1)配制过程中,下列仪器不需要用到的是______。(填仪器名称)
(2)通过计算,需要的无水固体()的质量为______g。
【变式5-2】【结合实验制备】(2026·福建泉州·模拟预测)纳米硫化锌是一种具有优异光学特性的半导体材料,实验室制备步骤如下所示。下列说法正确的是
晶体溶液溶液纳米颗粒
已知:碱性条件下,硫化乙酰胺()水解生成。
A.操作(ⅰ)需要的仪器有天平、烧杯、玻璃棒、量筒
B.操作(ⅱ)滴加氨水仅为了提供碱性环境
C.操作(ⅲ)除了ZnS还有和生成
D.操作(ⅳ)可换成减压过滤
【变式5-3】【结合实验制备】(2026·广东广州·二模)84消毒液是一种常用家庭消毒液,某实验小组制备84消毒液并探究其性质。
Ⅰ.84消毒液的制备
(1)用浓盐酸配制的盐酸。该过程需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒之外,还有___________。
(2)制备“84”消毒液,装置如图:
已知: ,若温度超过40℃,会生成杂质。
①仪器a的优点是___________,装置B中的试剂为___________。
②装置A中制备氯气的离子方程式为___________。
③制备NaClO溶液时,为减少杂质的产生,可以采取的措施是___________。
知识总结
配制一定物质的量浓度溶液的仪器:托盘天平、X mL容量瓶、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒;
题型06 配制一定物质的量浓度溶液的步骤及操作
举一反三
【例6】【结合实验操作】(2026·湖南·高考真题)下列图示中,实验操作或方法正确的是
A.用C2H5OH制C2H4
B.收集Cl2
C.除去Na2CO3固体中的NaHCO3
D.配制一定物质的量浓度的溶液
A.A B.B C.C D.D
【变式6-1】【结合实验设计】(2026·湖北·高考真题)根据实验目的进行实验,下列实验示意图正确的是
实验目的
A.配制溶液
B.电解法制备
实验示意图
实验目的
C.测溶液浓度
D.探究浓的氧化性
实验示意图
A.A B.B C.C D.D
【变式6-2】【结合实验操作】(2026·河南·高考真题)下列图示中,实验操作符合规范的是
A.除去水中氧气
B.连接橡胶塞和试管
C.加热溶液
D.向容量瓶中转移溶液
A.A B.B C.C D.D
【变式6-3】 【结合实验操作】(2026·四川·高考真题)下列图示中,实验操作或方法正确的是
A.除去乙炔中的少量
B.探究的热稳定性
C.向容量瓶中转移NaCl溶液
D.制备胶体
A.A B.B C.C D.D
方法总结
配制一定物质的量浓度的溶液
1.容量瓶的规格
常用的容量瓶有多种规格,如100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等。配溶液时要选择相应体积的容量瓶。
2.配制过程:以配制480 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液为例
(1)主要仪器:托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、500mL容量瓶。
(2)配制步骤:
①计算:如配制480 mL溶液,应按500 mL来计算;
②称量/量取:天平使用(托盘天平精确到0.1 g),NaOH不能放纸上;量筒残留液不要洗涤(精确到0.1 mL);
③溶解/稀释: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移液:待烧杯内溶液恢复室温后(冷却:溶液冷却到室温,否则会使所配溶液的浓度偏大;),用玻璃棒(作用是:引流),将其缓缓注入500mL的容量瓶中;
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;
⑤定容: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
题型07 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
举一反三
【例7】【结合实验操作】(2026·山东东营·二模)下列实验因操作不当引起的误差分析正确的是
选项
实验目的
实验操作
误差分析
A
酸碱中和滴定
锥形瓶用待测液润洗
所测待测液浓度偏大
B
配制一定物质的量浓度的溶液
定容时俯视刻度线
所配溶液浓度偏小
C
中和热的测定
未用环形玻璃搅拌棒搅拌
测得最高反应温度偏高
D
晶体结晶水含量测定
将一定质量固体充分灼烧,在空气中充分冷却后再称量
测得结晶水的含量偏大
A.A B.B C.C D.D
【变式7-1】【结合工业制备】(2026·天津河西·三模)工业上以CuO为催化剂氧化糠醛制备糠酸,其反应的步骤为:
已知:碱性条件下,糠醛分子间易发生自聚反应;相关有机物的信息如下表,回答下列问题:
熔点
沸点
溶解性
相对分子质量
糠醛
−36.5℃
161℃
常温下与水部分互溶
96
糠酸
133℃
230℃
微溶于冷水、易溶于热水
112
(1)图中仪器a的名称为___________。
(2)三颈烧瓶中发生的反应的化学方程式为___________。
(3)步骤I的加料方式为:同时打开a、b下端的活塞,并使滴加速度相同,以便反应物滴加到三颈烧瓶内能与氧化铜瞬时混合。该操作的优点为___________。
(4)步骤Ⅲ中,悬浊液经“过滤、洗涤、干燥”得到糠酸粗品,洗涤粗糠酸应使用___________(填“热水”、“冷水”),进一步提纯糠酸的实验操作是___________(填“重结晶”、“萃取”或“蒸馏”)。
(5)为了提高糠酸的纯度,需提纯糠醛。实验室常用蒸馏方法得到较纯糠醛。因蒸气温度高于140℃,实验时应选用图中的___________(填①或②),原因是___________。
(6)糠酸纯度的测定:取a g提纯后的糠酸样品,配成100 mL溶液,准确量取25.00 mL于锥形瓶中,加入指示剂,用b mol·L⁻¹ KOH标准溶液滴定,平行滴定三次,平均消耗KOH标准溶液体积为c mL。
①下列操作会导致产品纯度偏低的是___________。(填序号)
a.盛装标准液的滴定管未用标准液润洗 b.锥形瓶洗净后未干燥,残留蒸馏水
c.滴定前平视读数,滴定后俯视读数 d.滴定前尖嘴处无气泡,滴定后有气泡
②糠酸的纯度为___________。
【变式7-2】【结合实验制备】(2026·河南南阳·模拟预测)乳酸亚铁固体是一种补铁剂,它易溶于水,难溶于乙醇,其水溶液易被氧化,可由乳酸与反应制得。回答下列问题:
Ⅰ.制备。
在还原性气氛中,用亚铁盐与溶液制备,装置如图所示。已知碳酸亚铁干燥品在空气中比较稳定,而潮湿品在空气中易被氧化为
(1)仪器A的名称为_______,选用稀硫酸而不用浓硫酸的主要原因是_______。
(2)实验操作:向气密性良好的装置中添加药品,打开活塞1、3,关闭活塞2,反应一段时间后,关闭活塞1,_______(补充操作),装置C中出现白色沉淀同时有大量气泡生成。装置C中发生反应的离子方程式为_______。
(3)碳酸亚铁在潮湿空气中被氧化的化学方程式为_______。
Ⅱ.制备乳酸亚铁并测定其纯度。
将制得的加入乳酸溶液中,加入少量铁粉,在75℃下搅拌使之充分反应,然后再加入适量乳酸,经系列操作后得到产品。
称取5.0 g样品,灼烧至完全灰化,加盐酸溶解配成250 mL溶液,取25.00 mL于锥形瓶中,加入过量KI溶液充分反应,然后加入1~2滴淀粉溶液,用的标准溶液滴定,滴定终点时,测得消耗标准溶液20.00 mL。(已知:)
(4)制备乳酸亚铁时的加热方式为_______,加入少量铁粉的目的是_______。
(5)该样品中乳酸亚铁的质量分数为_______%(保留一位小数)。
(6)若用酸性溶液直接滴定样品,测得纯度偏高,可能的原因是_______(填字母)。
A.酸性溶液可以氧化乳酸根(或乳酸),导致标准液消耗量偏多
B.滴定管取待测液时,水洗后未用待测液润洗
C.滴定时,滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
【变式7-3】【结合实验】(2026·江苏淮安·模拟预测)配制溶液,部分过程示意图如下。
下列说法正确的是
A.步骤1中称取的固体为10.6 g
B.步骤1中溶解后,应趁热进行步骤2
C.若步骤2烧杯中的液体洒到容量瓶外,则所配溶液
D.步骤4摇匀后,若容量瓶中液面低于刻度线,不能再滴加蒸馏水至刻度线
技巧点拨
配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
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
【温馨提示】容量瓶仰视或俯视刻度线的图解
①仰视刻度线(图1)。由于操作时是以刻度线为基准加水,从下向上看,最先看见的是刻度线,刻度线低于液面的实际刻度,故加水量偏多,导致溶液体积偏大,结果偏低。
②俯视刻度线(图2)。恰好相反,刻度线高于液面的实际读数,使得加水量偏少,结果偏高。
题型08 溶液的稀释与混合
举一反三
【例8】【结合实验制备 含量测定】(2026·广西南宁·一模)某课外实践小组设计实验制备“84”消毒液并测定其中有效氯的含量。回答下列问题:
已知:随着温度升高,与NaOH溶液反应会生成。
I.制备“84”消毒液
实验装置如图:
(1)装置A中橡皮管的作用是_______,蒸馏烧瓶内发生反应的离子方程式为_______。
(2)上述装置存在一处缺陷,会导致B中次氯酸钠产率降低,改进的方法可以是_______。
II.测定制备的“84”消毒液中有效氯的含量
实验步骤如下:
①准确量取Ⅰ中制备的“84”消毒液2.00 mL,将其稀释成100.0 mL溶液;
②准确量取2.00 mL上述稀释后的溶液,依次加入过量硫酸溶液、(过量)溶液,加盖振荡混匀后,室温下静置反应10 min;
③用的标准溶液滴定②中反应后的溶液,记录消耗的标准溶液体积为。
已知:实验过程中不被氧化,转化为。
(3)步骤①中稀释溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和_______。
(4)该“84”消毒液中有效氯的含量为_______。(有效氯以NaClO质量计,NaClO的摩尔质量为)
(5)步骤②中,若未加盖振荡混匀,则所测的有效氯的值_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)为了提高产量,实践小组同学将反应结束后装置C中的溶液回收,与装置B中的溶液混合,发现产品中含氯物质有、和X。X的化学式为_______,产生X的原因是_______。
【变式8-1】【结合实验制备】(2026·海南省直辖县级单位·模拟预测)二草酸合铜酸钾{}是一种工业用化工原料,微溶于水,水溶液呈蓝色。某化学兴趣小组设计利用硫酸铜和草酸钾溶液制备二草酸合铜酸钾。
回答下列问题:
(1)配制250 mL 的硫酸铜溶液。
①配制上述溶液需采用托盘天平称量固体___________ g。下列如图所示的仪器中,配制时一定不需要的是___________(填标号)。
②取5 mL上述配制好的溶液加水稀释至20 mL,则稀释后的溶液浓度为___________ 。
【变式8-2】(2026·浙江宁波·二模)25℃时,碳酸电离平衡常数,;,。下列说法不正确的是
A.饱和碳酸钡上清液中存在关系:
B.
C.将100 mL 0.1 mol/L的Na2CO3溶液稀释至1 L,溶液中c(H2CO3)几乎不变
D.将1 mol BaCO3粉末投入到1 L 1 mol/L的Na2SO4溶液中(忽略溶液体积变化),充分反应后,BaCO3的转化率约为96%
【变式8-3】【结合工艺流程】(25-26高三上·河南·期末)GaN基激光器可发射蓝光或紫外光,常用于蓝光光盘(如BD)、激光打印等。以炼锌矿渣[主要成分是和,含少量等]为原料制备GaN工艺流程如下:
相关信息如下:
①Ga与Al同主族,化学性质相似:
②当离子浓度时认为该离子已不存在。部分氢氧化物的溶度积如表所示:
氢氧化物
③萃取剂:浓盐酸酸化的磷酸三丁酯(TBP)从溶液中萃取的可逆反应为。
回答下列问题:
(1)实验室可量取___________mL(结果保留一位小数)98%的浓硫酸()配制稀硫酸。
(2)“浸出渣”的主要成分是___________(填化学式)。
(3)“酸浸”中反应的离子方程式为___________。
(4)“酸浸”所得浸出液中,为使完全沉出,且后工序无,“调pH”时应控制范围为___________(假设调pH时溶液体积不变)。若“反萃取”中,NaOH过量,则镓的存在形式是___________(填阴离子符号)。
(5)“灼烧”制备无水的化学方程式为___________。
方法总结
溶液的稀释与混合
溶液稀释:稀释前后溶质的物质的量不变;
,其中c1:稀释前浓度;V1:稀释前溶液体积;c2:稀释后浓度;V2:稀释后溶液体积;
靶向突破·分层训练
根基夯实
1.(2026·贵州·高考真题)下列实验操作规范的是
配制一定物质的量浓度的NaOH溶液
除去中混有的HCl
A
B
燃烧钠
搅拌
C
D
A.A B.B C.C D.D
2.(2026·北京石景山·一模)下列说法正确的是
A.瓦斯中甲烷与氧气的质量比为时极易发生爆炸,此时甲烷与氧气的体积比为
B.将溶液加水稀释到,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为
C.在和的条件下,气体摩尔体积约为
D.相同质量的两份铝,分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中,生成氢气的质量比为
3.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)某实验团队对某有机合成实验中产生的浓磷酸废液进行加热回流处理(使有机杂质形成不溶物),回收磷酸、测定其含量并制备磷酸二氢钾,部分装置如图(夹持装置等略)。
下列说法正确的是
A.Ⅰ中,X为球形冷凝管,从a口通入冷凝水
B.Ⅱ中,定容后,摇匀,再次补加蒸馏水至容量瓶刻度线
C.Ⅱ中,若未用标准溶液润洗滴定管,则Ⅲ中所需K2CO3的计算值偏小
D.Ⅲ中,在搅拌下,将K2CO3固体分批缓慢加入磷酸溶液m中
4.(2026·辽宁营口·模拟预测)下列实验装置(部分夹持装置略)设计或操作能够达到实验目的的是
A.配制NaOH溶液
B.高温熔融烧碱
C.测定醋酸的浓度
D.制备乙二酸
A.A B.B C.C D.D
5.(2026·河北邢台·模拟预测)下列实验装置或操作能达到实验目的的是
选项
A
B
实验装置或操作
目的
配制一定物质的量浓度的NaCl溶液
从NaCl溶液中获得NaCl晶体
选项
C
D
实验装置或操作
目的
实验室制备并收集
除去乙醇中少量的水
A.A B.B C.C D.D
6.(2026·河北雄安·模拟预测)配制约 溶液滴定未知酸样品,下列做法错误的是
A.由于不存在400 mL容量瓶,故使用200 mL容量瓶配制两次溶液备用
B.配制该溶液应使用分析天平称量NaOH固体,只有实验室没有该条件时才考虑使用普通天平
C.溶解NaOH固体时应先在一小烧杯中溶解,冷却后将溶液转移至容量瓶中,用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次并将洗涤液也转移至容量瓶
D.定容后摇晃容量瓶使溶液混匀。摇晃后静置发现液面低于刻度线,此时也不应再向瓶中加水
7.(2026·青海西宁·一模)实验表明,向、的混合溶液中加入浓NaOH溶液时,生成的蓝色沉淀质量(m)与加入NaOH溶液的体积(V)关系如图所示。已知:易溶于水。下列分析错误的是
A.b→c时,与浓碱中配位形成络合离子
B.、的混合溶液中
C.浓NaOH溶液中
D.ab段反应:
8.(2026·北京顺义·一模)以型废催化剂为原料,实现、、(钼)元素高效分离回收的某种工业流程如下。
已知:i.是一种长链有机萃取剂,呈弱碱性,几乎不溶于水。萃取时,需将先酸化为;
ii.NiO不溶于强碱,易溶于氨水;易升华,易溶于碱。
测定反萃取液中钼元素的物质的量浓度。
取100mL反萃取液转移至250mL容量瓶,用蒸馏水定容至刻度,摇匀得待测液;移取25.00mL待测液于锥形瓶中,加入酸化后滴加指示剂,用标准液滴定,至滴定终点时消耗溶液的体积为12.00mL。
已知:。
反萃取液中钼元素的物质的量浓度为______。
9.(2026·湖南·高考真题)下列实验操作对应的现象(或结果)及所推出的结论均正确的是
实验操作
现象(或结果)
结论
A
向5 mL碘水中加入1 mL CCl4,振荡,然后加入l mL浓KI溶液,振荡试管
有机层紫色变浅
I2在水中的溶解度大于其在CCl4中的溶解度
B
将1 mL pH均为3的HA和HB溶液,分别加水稀释至100 mL,测pH
pH:HA>HB
HA为强酸,HB为弱酸
C
向浓度均为的NaCl和NaI混合溶液中滴加稀AgNO3溶液
先产生黄色沉淀
D
加热葡萄糖和新制氢氧化铜的混合液
产生砖红色沉淀
被还原成Cu
A.A B.B C.C D.D
10.(2026·河南开封·模拟预测)是一种良好的催化剂,其熔点、沸点分别为、,易被氧化为,易水解,类似于。一种制备纯净的实验装置如图(部分加热装置和夹持装置略)。回答下列问题:
(1)装置A中盛浓硫酸的仪器名称为_______;装置A中制取HCl气体的原理为,该反应主要利用了浓硫酸的性质为_______(填选项字母)。
a.脱水性 b.高沸点 c.强氧化性 d.强酸性
(2)下列实验图标与本实验无关的是_______(填选项字母)。
A. B.. C. D.
(3)实验时,先使装置中的反应进行一段时间后,再给装置加热,其目的是_______;装置D中所盛试剂a为_______(填试剂名称)。
(4)从装置D中排出的尾气的主要成分为_______(填化学式)。
(5)实验室用装置C收集的固体配制溶液时,常向所配制的溶液中加入锡粉,其目的是_______(用离子方程式解释)。
(6)某实验小组同学设计如下实验测定实验中所用锡样品的纯度。
称取锡样品,并将样品溶于盐酸中(杂质不溶解),过滤;向滤液中加入过量的溶液;用标准溶液滴定溶液中生成的(不考虑的影响),三次平行实验平均消耗标准溶液,则锡样品的纯度为_______%(保留3位有效数字)。
11.(2026·天津河北·二模)磷酸氢二铵可通过氨气和磷酸反应制得,其制备装置如下图所示:
(1)用浓配制的溶液时,下列操作中,会导致所配溶液浓度偏小的是________(填序号)。
A.量筒有挂壁残留的浓磷酸未转移 B.转移时,有少量溶液溅出
C.定容时,仰视容量瓶刻度线 D.溶解后未经冷却就移液
(2)上述装置中制备氨气利用实验室制氨气原理,其化学方程式为______________。
(3)组装尾气处理装置,需选择的试剂和主要仪器有_____(填序号)。
A.碱石灰 B.稀硫酸 C.氧化钙 D. E.
(4)仪器m的名称为______。
(5)当溶液pH为时,停止通,即可制得溶液。若继续通入,将导致产品混有的杂质(盐)是_________(填化学式)。
(6)若本实验不选用pH传感器,还可选用_____作指示剂,当溶液颜色由____变为_____时,停止通。
(7)将所得溶液依次经过操作:________、________、过滤、洗涤和干燥,得到产品。
(8)产品纯度测定(杂质不参与反应)。
取0.1000 g结晶后的产品于三颈烧瓶中,加入足量NaOH溶液并加热,蒸出的经溶液吸收;向溶液中滴加两滴甲基橙溶液,再用溶液中和过量的,消耗溶液。的质量分数为____%。
综合进阶
1.(2026·福建厦门·模拟预测)实验室利用和亚硫酰氯()制备无水的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知沸点为76℃,遇水极易反应生成两种酸性气体。
Ⅰ.无水的制备
(1)先通一段时间后,依次加热装置a、b.装置a中固体的作用是___________;装置b内发生反应的化学方程式为___________;装置c中冷凝水的入口为___________(填“下口”或“上口”);装置e中吸收液成分为___________。
Ⅱ.无水粗产品中铁含量的测定
【配制溶液】准确配制标准溶液。
【测定含量】按下图所示(加热装置略去)操作步骤进行实验。
已知:①假设是无水粗产品中的唯一杂质;
②室温下:、可将氧化为;、可以将还原成,而不可以。
(2)下列仪器在实验Ⅱ中必须用到的是___________。(填名称)
(3)步骤2中加入溶液及AgCl粉末的作用分别是___________、___________。
(4)消耗标准溶液VmL,则m g试样中Fe的质量分数为___________。(用含c、V、m的代数式表示)
(5)滴定时会导致所测铁含量偏高的情况是___________。(填标号)
a.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
b.滴定时摇动锥形瓶将液体溅出瓶外
c.称重后样品吸收了空气中的水汽
d.滴定前读数时俯视滴定管刻度线
2.(2026·北京石景山·一模)是主要的食盐加碘剂,一种制备的流程如下。
(1)基态O原子价层电子排布式是_______。
(2)比较在和中溶解度的大小并解释原因_______。
(3)的晶胞结构如下图所示,晶胞边长均为。
①与K原子紧邻的O原子有_______个。
②已知的摩尔质量是,阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为_______。()
(4)补全ⅰ中反应的化学方程式:_______。
(5)已知:,某学生测定食用精制盐的碘含量,其步骤为:
a.准确称取食盐(所加碘为),加适量蒸馏水使其完全溶解
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量溶液,使与反应完全
c.以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为的溶液10.0 mL,恰好反应完全
①判断c中反应恰好完全依据的现象是_______。
②根据以上实验,所测精制盐的碘含量是_______(以I计,用含的代数式表示)。
3.(2026·四川遂宁·模拟预测)溴化剂可用液溴与红磷制备,装置如图1(加热及夹持装置略)。
已知:①常温下为液体,能溶解、但不溶解红磷;②常温下,液溴与红磷剧烈反应且放出大量热;③、均极易水解。
实验步骤:
①向仪器c中加入 红磷、,仪器a中加入 液溴。
②加热至沸腾,打开a的活塞,缓慢滴加液溴,充分反应后停止加热。
③将仪器c连接蒸馏装置,如图2,蒸馏并收集产品(含杂质)。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称_______,其作用为_______。
(2)步骤①中加入的作用:ⅰ、作溶剂;ⅱ、_______。
(3)反应中红磷需过量,目的是_______。
(4)抽气泵的作用是_______。
(5)测定产品中的含量,可用碘量法:向碘量瓶中加入水,用移液管量取产品加入碘量瓶,加入过量的标准溶液(磷元素完全转化为),加碱调,再用的标准溶液滴定(),平均用去。
①写出溶于水发生的化学方程式_______。
②产品中的含量为_______。
4.(2026·湖北黄冈·二模)金属钛具有高强度、低密度、耐腐蚀等优良性能,广泛应用于航空航天、化工、医疗器械等领域,被誉为“21世纪的金属”。
Ⅰ、工业上由金红石(主要成分为)通过氯化法和还原法结合工艺制备金属钛,相关流程如下。
(1)工业上由金红石得到纯净过程为:将金红石粉碎,再加浓硫酸并加热转化为,再加水,水解得到。水解过程的离子方程式为_____________。
Ⅱ、实验室模拟工业制备。
(2)实验提供了如下实验装置由纯净的制得,根据气流方向,正确的装置连接顺序为_______。A中圆底烧瓶中的固体试剂名称为_______,仪器a的名称为_______。
(3)装置C中发生的主要反应的方程式为______________________。
(4)制备时反应结束的实验现象是_______________________。
Ⅲ、为测定上述实验制得的产品的纯度,设计了如下实验(已知为沉淀):
①准确称取产品于烧瓶中,通过安全漏斗(如下图所示)向其中加入足量蒸馏水,充分反应后将安全漏斗和烧瓶中的液体转移到容量瓶中配制成1000ml溶液;
②取50.00 mL溶液于锥形瓶中,加入50.00 mL0.2000 mol/L标准溶液;
③再向上述混合体系中加入少量,用力摇动,静置片刻;
④加入合适的指示剂,用0.0500 mol/LKSCN溶液滴定过量的溶液,达到滴定终点时共用去KSCN溶液。
(5)下列有关该产品纯度测定实验中说法错误的是_______
A.本实验中安全漏斗可以用普通漏斗代替
B.若反应后安全漏斗中的液体未转移到容量瓶中,导致测定结果偏小
C.加入能使沉淀表面被有机物覆盖,若不加,导致测定结果偏小
D.本实验的指示剂可以是溶液
(6)根据以上实验步骤计算产品中的纯度为_______。
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专题02 物质的量浓度及其应用
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题型精讲·举一反三
题型01 物质的量的基础计算(结合物质鉴定、物质转化、体检报告、实验操作)
题型02 物质的量浓度与溶质质量分数的相互换算(结合实验制备、溶液浓缩、配制溶液、含量测定)
题型03物质的量浓度与溶质成分的有关计算(结合物质转化、阿伏加德罗常数、实验测定)
题型04 化学方程式中物质的量的运用(结合含量测定、工艺流程、物质转化、实验制备)
题型05 配制一定物质的量浓度溶液的仪器(结合实验制备)
题型06 配制一定物质的量浓度溶液的步骤及操作(结合实验操作、实验设计)
题型07 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析(结合实验操作、工业制备、实验制备)
题型08 溶液的稀释与混合(结合实验制备、含量测定、工艺流程)
靶向突破·分层训练
题型精讲·举一反三
题型01 物质的量的含义及其基础计算
举一反三
【例1】【结合物质鉴定】(2026·贵州·高考真题)法医学中可通过“砷镜”反应对含砷化合物进行鉴定,反应如下。
①
②(砷镜)
设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有的质子数目为
B.反应②中每生成1 mol As转移电子数目为
C.溶液中,数目为
D.25℃和101 kPa下,含有的原子数目为
【答案】B
【详解】A.的摩尔质量为,物质的量为,1个分子中含10个质子,故中含有的质子数为,A错误;
B.反应②中元素从价升高到价,每生成1 mol As失去电子,数目为,B正确;
C.是强电解质,在水中完全电离,溶液中的物质的量为,数目为,C错误;
D.、为常温常压,气体摩尔体积大于,物质的量小于,原子数目小于,D错误;
故选B。
【变式1-1】【结合物质转化】(2026·黑龙江哈尔滨·三模)含氮化合物的部分转化关系如图,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.反应①每消耗32 g ,生成NO分子的数目为2
B.46 g含有分子数目为
C.1 溶液中,含有的数目为
D.反应③中每生成1 mol氧化产物,转移电子的数目为
【答案】D
【详解】A.反应①为氨的催化氧化,方程式为:。 物质的量为,由比例可知,反应生成,分子数为,A错误;
B.存在平衡:,的物质的量为,实际分子数小于,B错误;
C.题干未给出溶液的体积,无法计算的数目,C错误;
D.反应③是在碱中的歧化反应,方程式为:。 反应中是氧化产物,N从价升高到价,每生成,N失去电子,转移电子数为,D正确;
故选D。
【变式1-2】【结合体检报告】(2026·山东济南·三模)下表为某体检血液报告的部分内容。下列说法错误的是
项目名称
检查结果
单位
参考范围
钠
140
135~145
钙
2.43
2.13~2.70
甘油三酯
1.50
0.45~1.70
空腹血糖(葡萄糖计)
5.1
3.9~6.1
A.表中各项检查数据均处于正常范围
B.质量浓度为的血钙含量为正常水平
C.经常食用油炸食品会增大血液中甘油三酯含量
D.突发低血糖时,食用葡萄糖片比白糖见效快
【答案】B
【详解】A.钠、钙、甘油三酯、空腹血糖的检查结果均在对应参考范围内,A正确;
B.钙的摩尔质量为,的血钙物质的量浓度为,低于参考范围下限,不属于正常水平,B错误;
C.油炸食品脂肪含量高,经常食用会导致摄入油脂过多,增大血液中甘油三酯含量,C正确;
D.葡萄糖是单糖可直接被人体吸收,白糖主要成分为蔗糖(二糖),需要水解为单糖才能被吸收,因此突发低血糖时食用葡萄糖片见效更快,D正确;
故答案选B。
【变式1-3】(25-26高三上·海南海口·阶段检测)下列实验操作分析或记录正确的是
A.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%
B.用量筒测得排水法收集制得的氢气体积为50.28mL
C.将11.7gNaCl固体溶于2L水中,所得NaCl溶液物质的量浓度为0.1mol/L
D.配制450mL 0.2mol/L NaOH溶液,需称量NaOH固体的质量为3.6g
【答案】A
【详解】A.浓硫酸密度大于水,等体积混合时浓硫酸质量更大,溶质总质量占比超过49%,A正确;
B.量筒精度为0.1mL,无法记录到小数点后两位,B错误;
C.11.7g NaCl溶于2L水后溶液体积大于2L,所得NaCl溶液物质的量浓度小于0.1mol/L,C错误;
D.没有450mL规格的容量瓶,根据“大而近”的原则,应配制500mL溶液,需用规格为500mL的容量瓶,根据c=,计算可知配制500mL 0.2mol/L NaOH溶液需NaOH质量为:500×10-3L×0.2mol·L×40g/mol=4.0g而非3.6g,D错误;
答案选A。
技巧点拨
1.物质的量浓度计算公式:,单位:mol/L或mol·L-1.;
【温馨提示】(1)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。
(2)溶液具有均一稳定性,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。
(3)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。
题型02 物质的量浓度与溶质质量分数的相互换算
举一反三
【例2】【结合实验制备】(2026·湖南邵阳·一模)某化学兴趣小组用如图装置(夹持装置等略)制备氢碘酸。
步骤如下:
i.在中加入和,快速搅拌,打开通入,反应完成后,关闭,静置、过滤得到滤液;
ii.将滤液转移至中,打开通入,接通冷凝水,加热保持微沸,直至除尽;
iii.继续加热蒸馏,C中收集沸点为之间的馏分,得到氢碘酸(密度为,HI质量分数为)。
下列叙述错误的是
A.步骤i中快速搅拌的目的是防止固体产物包覆碘
B.步骤i中通入发生反应的离子方程式是:
C.步骤iii实验结束时应先停止加热,继续通一段时间的后关闭
D.实验得到氢碘酸的物质的量浓度约为
【答案】B
【分析】在A中加入H2O和I2,快速搅拌,打开K1通入H2S,H2S与I2发生反应I2+H2S=S↓+2HI,反应完成后,关闭K1,静置,过滤得滤液;将滤液转移至B中,打开K2通入N2,排出装置内的空气,接通冷凝水,加热保持微沸。实验结束时,将装置内残留的H2S等气体排入尾气处理装置,防止污染空气,同时也能防止在冷却过程中空气进入装置,氧化HI。
【详解】A.H2S与I2发生反应I2+H2S=S↓+2HI,生成的S是固体,若不快速搅拌,S可能包裹在未反应的I2表面,阻碍反应进行,A正确;
B.H2S与I2发生反应I2+H2S=S↓+2HI,离子方程式为:,B错误;
C.在步骤iii中,蒸馏结束后,若立即关闭K2,装置内可能残留HI气体,导致产率降低。通入N2可以将B中残留的HI蒸气赶入C中,确保收集完全。此外,先停止加热还可避免温度过高导致HI分解,C正确;
D.已知氢碘酸的密度ρ= 1.7 g·mL⁻¹,HI质量分数w = 57%。根据公式:可知其物质的量浓度为,D正确;
故选B。
【变式2-1】【结合溶液浓缩】(2026·甘肃·模拟预测)醋酸()为一元弱酸,常温下密度。回答下列问题:
(1)配制醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和___________。
(2)将质量分数为a%(密度为),物质的量浓度为的醋酸溶液蒸发掉一定量的水,使之质量分数变为3a%(密度为,),此时醋酸的物质的量浓度为,则___________(填字母,下同)。
A.等于1 B.等于 C.大于 D.小于
【答案】(1)250 mL容量瓶
(2)C
【详解】(1)配制醋酸溶液时需要使用250 mL容量瓶,用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和250 mL容量瓶;
(2)由可知,,由于,故的值大于3,故答案选C;
【变式2-2】【结合配制溶液】(2025·陕西宝鸡·一模)实验室需要稀硫酸,现用质量分数为、密度为的浓硫酸配制,根据实验事实需要配制情况回答下列问题。
(1)需用量筒量取浓硫酸的体积为_______mL。
(2)在如图所示仪器中,配制上述溶液肯定不需要的是_______(填序号),除图中已有仪器外,配制上述溶液还需要的玻璃仪器是_______(填名称)。
A. B. C. D. E.
(3)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正确的是_______。
A.使用容量瓶前检验是否漏水
B.容量瓶用水洗净后,再用待配溶液洗涤
C.配制溶液时,若试样是液体,用量筒取样后用玻璃棒引流倒入容量瓶中,缓慢加水至刻度线处,用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
D.定容后,盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复倒转多次,摇匀
(4)配制过程中,下列情况会使配制结果偏高的是_______(填序号)。
①定容时俯视刻度线观察液面
②容量瓶使用时未干燥
③定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面低于刻度线,再加蒸馏水补至刻度线
④量取浓硫酸时,仰视读数
(5)若用(酸性)溶液滴定20.00 mL未知浓度的含的溶液,恰好完全反应时消耗溶液,则待测液中的浓度是_______。
(6)某浅绿色溶液X只含、、、、、、、中四种离子且每种离子浓度均为(不考虑盐类水解及水电离产生的离子)。
为了确定X组成,进行如下实验:
序号
操作及现象
Ⅰ
取适量溶液X于试管①中,加入足量NaOH溶液,共热,实验过程中无刺激性气味的气体产生
Ⅱ
取适量溶液X于试管②中,滴加足量的稀硫酸,产生无色气泡
Ⅲ
实验Ⅱ结束后,继续向试管②中滴加溶液,产生白色沉淀
回答下列问题:
①仅根据溶液颜色及实验Ⅰ现象可以排除_______种离子存在。
②实验Ⅱ中产生无色气泡的离子方程式为_______。
③根据实验可知,X中含有的四种离子为_______(填离子符号)。
【答案】(1)5.4
(2) AC 100 mL容量瓶、玻璃棒
(3)BC
(4)①④
(5)0.03000
(6) 2 、、、
【详解】(1)实验室需要稀硫酸,但实验室没有90 mL的容量瓶,只能用100 mL的容量瓶来配制。设需要量取浓硫酸的体积为V mL,根据稀释前后溶质物质的量守恒,有,解得,因为10 mL量筒的分度值一般为0.2 mL,故最终确定量取浓硫酸的体积为5.4 mL。
(2)A是圆底烧瓶,B是量筒,C是分液漏斗,D是胶头滴管,E是烧杯。配制上述溶液时,量筒用于量取浓硫酸,胶头滴管用于定容,烧杯用于稀释浓硫酸,所以肯定不需要的是AC。还需补充的玻璃仪器是100 mL容量瓶、玻璃棒。
(3)A.容量瓶盖好瓶塞倒置时要不漏液,A正确;
B.容量瓶用水洗净后,不用待配溶液洗涤,否则会造成所配溶液浓度偏大,B错误;
C.容量瓶不能用于液体试样的稀释,应先在烧杯中稀释,再由烧杯通过玻璃棒引流倒入容量瓶,C错误;
D.定容后,盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复倒转多次,摇匀,D正确;
故选BC。
(4)①定容时俯视刻度线观察液面,溶液体积偏小,物质的量浓度偏高;
②容量瓶使用时未干燥,对溶质物质的量、溶液体积均无影响,故对物质的量浓度无影响;
③定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面低于刻度线,再加蒸馏水补至刻度线,溶液体积偏大,物质的量浓度偏低;
④量取浓硫酸时,仰视读数,量取浓硫酸的体积偏大,溶质物质的量偏高,物质的量浓度偏高;
故选①④。
(5)酸性溶液与发生氧化还原反应,则待测液中的浓度是。
(6)溶液呈浅绿色,则必含,因为与不共存,则必不含。实验Ⅰ现象说明不含。实验Ⅱ现象说明含,酸性条件下氧化生成无色气体NO。实验Ⅲ现象对判断没有帮助,因为实验Ⅱ加硫酸,已引入。已知X中只含四种离子且每种离子浓度均为,根据电荷守恒,确定剩下两种离子只能是、。
①仅根据溶液颜色及实验Ⅰ现象可以排除、 2种离子存在。
②实验Ⅱ中产生无色气泡的离子方程式为。
③X中含有的四种离子为、、、。
【变式2-3】【结合含量测定】(2026·浙江温州·模拟预测)氮含量是评价化肥品质的重要指标。肥田粉主要成分是硫酸铵(含有少量其它硫酸盐),测定某品牌肥田粉中氨的质量分数方法如下:取2.10 g样品,加入过量NaOH溶液共热,完全反应后收集到气体Y。将气体通过碱石灰干燥后,测得气体体积为672 mL(标准状况)。
已知NH3与发生反应下:。
(1)气体Y中NH3的物质的量为___________mol。
(2)样品中氮的质量分数为___________。
(3)为测定样品中氮的含量,将气体Y通入酸性K2Cr2O7溶液中,消耗K2Cr2O7为bmol,则样品中氮的质量分数ω(N)=___________(用含字母b计算表达式表示)。
【答案】(1)0.03
(2)20%
(3)
【详解】(1)硫酸铵与过量氢氧化钠溶液并加热发生(NH4)2SO4+2NaOH2NH3↑+Na2SO4+2H2O,然后用碱石灰干燥氨气,得到标准状况下气体672mL,即Y中氨气物质的量为=0.03mol;
(2)根据氮原子守恒,样品中氮原子物质的量为0.03mol,样品中氮原子质量分数为=20%;
(3)根据氨气与反应的离子方程式,消耗bmol重铬酸钾时,消耗氨气物质的量为2bmol,根据氮原子守恒,样品中氮原子质量分数为。
知识总结
物质的量浓度与质量分数的关系
推导过程:设溶液体积为1 L,溶液密度为ρ g·mL-1,溶质的质量分数为w,溶质的摩尔质量为M g·mol-1.
则c=== mol·L-1.,(ρ的单位为g·mL-1或g·cm-3)。
题型03 物质的量浓度与溶质成分的有关计算
举一反三
【例3】【结合物质转化】(2026·黑龙江哈尔滨·一模)铜及其化合物部分转化关系如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应(1)每消耗32 g Cu,该反应转移电子的数目为
B.溶液中,的数目为
C.溶液中的配位键个数为
D.反应(2)每消耗气体,断裂的极性共价键数目为
【答案】A
【详解】A.反应①中Cu从0价被氧化为+2价,32 g Cu的物质的量为0.5 mol,反应转移电子为1 mol,即转移电子数目为,A正确;
B.在水溶液中会发生水解,因此100溶液中,的数目小于,B错误;
C.选项仅给出的浓度,未给出溶液体积,无法计算其物质的量,也无法计算配位键个数,C错误;
D.题目未说明处于标准状况下,无法计算其物质的量,因此无法计算断裂极性共价键的数目,D错误;
故答案选A。
【变式3-1】【结合物质转化】(2026·江西吉安·模拟预测)硫及其部分化合物的转化关系为。设是阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A.1mol与过量反应转移电子的数目为
B.32g()分子中含有的S—S键数目为
C.标准状况下,1mol的体积小于22.4L
D.1L溶液中氧原子数目大于
【答案】A
【详解】A.SO2与O2生成SO3的反应为可逆反应,不能完全反应,因此转移电子数小于,A错误;
B.由的结构可知,1个分子含8个S-S键;的物质的量为,含S-S键的物质的量为,数目为,B正确;
C.标准状况下为固态,固体的体积远小于,C正确;
D.溶液中,本身含氧原子,溶剂水也含有氧原子,因此溶液中氧原子总数大于,D正确;
故选A。
【变式3-2】【结合阿伏加德罗常数】(2026·陕西榆林·模拟预测)设表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.物质的量相同的和所含共价键数相同
B.溶液中的数目为
C.的溶液中含个
D.常温常压下,和混合气体中含有的碳原子数目为
【答案】A
【详解】A.和互为同分异构体,每个分子均含8个共价键,物质的量相同时所含共价键数目相同,A正确;
B.在水溶液中会发生水解,因此溶液中的数目小于,B错误;
C.的HCl溶液中浓度为,1 L该溶液中的物质的量为0.01 mol,数目为,C错误;
D.常温常压下气体摩尔体积大于,2.24 L混合气体的物质的量小于0.1 mol,含有的碳原子数目小于,D错误;
故选A。
【变式3-3】【结合实验测定】(2026·广东惠州·模拟预测)含氮物质在生产生活中应用广泛。
(1)实验室可用熟石灰与________(填物质名称)反应制备氨气。
(2)工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏,若有氯气泄漏则会产生白烟,同时还有一种无污染气体生成,该过程中________(填元素符号)被氧化。
(3)Cu可溶于溶液,某兴趣小组在实验室探究是否参与氧化Cu的反应。
配制400 mL EDTA(溶液中呈-4价)溶液,用滴定法测定浓度,反应机理:。
ⅰ.该过程用到的仪器有________(填标号)。
a. b. c. d.
ⅱ.测定浓度:移取10.00 mL待测液,加入指示剂,用溶液滴定至终点,重复实验三次,消耗EDTA溶液的体积分别为19.98 mL、26.00 mL,20.02 mL。则该溶液的物质的量浓度为________。
【答案】(1)氯化铵
(2)N
(3) cd 4.000
【详解】(1)实验室加热熟石灰与氯化铵固体混合物制备;
(2)浓氨水遇生成白烟与无污染,中N为-3价,生成,化合价升高,因此N元素被氧化;
(3)ⅰ.配制400 mL溶液需选用500 mL容量瓶(d)、滴定操作使用酸式滴定管(c)、烧杯、漏斗无必要,因此选cd;ⅱ.三组消耗EDTA体积为19.98 mL、26.00 mL、20.02 mL,26.00 mL与其余数据偏差过大,为异常值舍弃;平均消耗体积;;反应,;待测液体积10.00 mL=0.01000 L,则;
方法总结
定量分析溶液组成的重要基础
为简便地确定其物质的量浓度,可以借助某个特定化学反应中消耗的溶质的物质的量来进行计算。具体思路是:将已知物质的量浓度的溶液与一定体积未知物质的量浓度的溶液反应,根据反应时消耗已知物质的量浓度溶液的体积,通过计算就能确定未知浓度溶液的物质的量浓度。
题型04 化学方程式中物质的量的运用
举一反三
【例4】【结合含量测定】(2026·浙江温州·模拟预测)某小组测定河水中溶解的含量的原理为:。现将固体溶于水配成溶液,稀释100倍后,取稀释后的溶液与河水反应,恰好褪色。请计算:
(1)稀释前溶液的物质的量浓度为________。
(2)与河水反应中转移的电子数为________。
(3)河水中的含量为________。
【答案】(1)0.2
(2)1.0×10-4NA
(3)6.4
【详解】(1)首先计算的物质的量:,稀释前溶液体积为,根据得稀释前浓度;
(2)稀释100倍后浓度为,10 mL稀释液中;反应中从+7价降为+2价,每个得到5个电子,总转移电子物质的量为,对应电子数为;
(3)根据反应计量关系,得;质量为,河水体积为,故含量为。
【变式4-1】【结合工艺流程】(2026·江苏连云港·模拟预测)利用氧化锌烟尘(主要成分为难溶的、、、、等固体)制备饲料级碱式氯化锌[],并通过实验测其化学式。
已知:;;
(1)浸取。向氧化锌烟尘中加入足量的盐酸,充分浸取后过滤。滤液中含有、、、Fe2+等阳离子;滤渣1中含有S和SiO2。
①“浸取”时,生成S的离子方程式:___________。
②为了加快反应,浸出时需要适当加热,但温度不宜太高的原因是___________。
(2)除砷。调节浸出后滤液的pH,然后通入O2,同时加入FeCl3溶液,充分反应后过滤。
①通入O2充分反应后所得溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图所示。___________。()
②加入FeCl3溶液的作用有___________。
(3)除铅。向“除砷”后所得滤液中加入稍过量的ZnCO3固体,充分反应后测得溶液中Zn2+的浓度为,则此时溶液中___________。
(4)测定碱式氯化锌样品的组成。
①取一定量样品,用少量稀HNO3溶解后配成100.00mL溶液A;
②取25.00mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,充分反应后过滤得AgCl0.287g;
③另取25.00mL溶液A,调节pH至4~5,用浓度为的标准溶液滴定Zn2+(离子方程式为),滴定至终点,消耗标准溶液。则x:y:z的比值为___________。(写出计算过程,否则不得分!)
【答案】(1) 盐酸具有挥发性,温度过高会导致HCl挥发,降低酸的浓度,减慢浸取速率
(2) 11.5 提供Fe3+与溶液中结合成难溶的沉淀除去;同时Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体可以吸附杂质
(3)
(4),,x:z = n(Zn2+):n(Cl-) = 0.005:0.002 = 5:2,根据电荷守恒,,,则x:y:z的比值为5:8:2
【分析】氧化锌烟尘(主要成分为难溶的、、、、等固体) 加入盐酸酸浸,“浸出”过程中的浸出液含有的阳离子是H+、Pb2+、Zn2+、Fe2+,二氧化硅不溶于盐酸,PbS在盐酸中与Fe3+发生氧化还原反应,生成Pb2+和单质硫,Fe3+被还原为Fe2+,则滤渣1主要成分为S和SiO2,除砷时向滤液中加入O2和氯化铁:Fe2+氧化为Fe3+,将砷转化为除去,过滤后的滤液中加入碳酸锌将Pb2+转化为PbCO3除去,过滤后向滤液中加入浓氢氧化钠得到。
【详解】(1)①“浸取”时,PbS在盐酸中与Fe3+发生氧化还原反应生成S的离子方程式:;
②盐酸具有挥发性,温度过高会导致HCl挥发,降低酸的浓度,减慢浸取速率;
(2)①H3AsO4第三步电离:,,当pH=11.5时,,,;
②加入FeCl3溶液提供Fe3+与溶液中结合成难溶的沉淀除去;同时Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体可以吸附杂质;
(3)溶液中Zn2+的浓度为,,;
(4)取25.00 mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,充分反应后过滤AgCl 沉淀0.287 g,,,另取25.00 mL溶液A,用浓度为的标准溶液滴定Zn2+,消耗标准溶液25.00 mL,则,x:z = n(Zn2+):n(Cl-) = 0.005:0.002 = 5:2,根据电荷守恒,,,则x:y:z的比值为5:8:2。
【变式4-2】【结合物质转化 阿伏伽德罗常数】(2026·甘肃嘉峪关·模拟预测)含硫化合物部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应①生成的固体为,1 与足量完全反应转移的电子数为
B.反应②中,与足量反应,生成的分子数为
C. 的稀硫酸中含数目为
D.反应④中,0.1 L 18 mol/L 与足量反应,生成的在标准状况下体积为20.16 L
【答案】A
【详解】A.FeS2被氧化生成Fe2O3和SO2,故1mol FeS2中Fe转移1mol电子、S转移10mol电子,故1 与足量完全反应转移的电子数为,故A正确;
B.64gSO2的物质的量为1mol,SO2与O2反应为2SO2+O22SO3,属于可逆反应,反应物不能完全转化,生成的SO3物质的量小于1mol,分子数小于,故B错误;
C. 的稀硫酸中含数目为,故C错误;
D.Cu与浓硫酸反应中随着反应的进行,浓硫酸变稀后不能与Cu反应,故生成SO2的物质的量小于0.9mol,故标准状况下的体积小于20.16L,故D错误;
故选A。
【变式4-3】【结合实验制备】(2026·安徽芜湖·模拟预测)氧钒碱式碳酸铵晶体[]()是制备多种光、电、磁材料的中间体,难溶于水,易被氧化,可用与反应制备。科研小组在实验室中对氧钒碱式碳酸铵晶体的制备和组成进行探究。回答下列问题:
Ⅰ.制备氧钒碱式碳酸铵晶体的装置和步骤如下。
步骤一:按图安装好仪器,添加药品;
步骤二:打开,通入足量,充分反应后,关闭、打开,向三颈烧瓶中滴加适量溶液;
步骤三:C中反应充分进行后,经一系列操作得到产品。
(1)基态钒原子中具有一定空间运动状态的电子数为___________;图中盛放溶液的仪器名称为___________;试剂X的作用为___________。
(2)步骤二中,通入足量的作用为___________;滴加溶液时,参与反应的与的物质的量之比为___________。
Ⅱ.组成测定
(3)测定含钒量(杂质不参加反应):准确称量m g产品,用适量稀硫酸溶解后,依次加入稍过量的酸性溶液、溶液、尿素,充分反应后,用 标准溶液滴定(),达到滴定终点时消耗标准液的体积为V mL。则加入溶液的作用为___________;产品中钒元素的质量分数为___________(用代数式表示)。
(4)测定结晶水含量:称取纯化后的产品4.26 g,充分煅烧后,称得生成的质量为2.184 g,则x=___________。
【答案】(1) 13 分液漏斗 除去中的,提高产品产率
(2) 排尽装置中空气,防止原料或产品被氧化,并与氨水充分反应全部转化为,提高原料的利用率 6:5
(3) 除去过量的,防止影响测定结果
(4)10
【详解】(1)V 是23号元素,电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2,空间运动状态=轨道总数,为13;
由图知,盛放溶液的仪器名称为分液漏斗;
试剂X适合选择饱和溶液,除去中的,提高产品产率;
(2)由信息和原理知,步骤二中,通入足量可排尽装置中空气,防止原料或产品被氧化,并与氨水充分反应全部转化为,提高原料的利用率;
滴加溶液后,与反应制得产品,根据元素守恒可得知,参与反应的与的物质的量之比为6:5;
(3)为使+4价V元素被完全氧化为+5价V,所加酸性溶液需适当过量,故加入溶液的作用为除去过量的,防止影响测定结果;
由反应原理可得关系式,则产品中钒元素的质量分数为;
(4)由题中数据计算得2.184 gV2O5的物质的量为0.012 mol,则的物质的量为0.004 mol、摩尔质量为,计算得x=。
方法总结
物质的量在化学方程式计算中的应用
化学反应中参加反应的的各物质的物质的量之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比。
关系式法:跳过分步方程式,直接根据元素守恒、电子守恒,建立已知物质与目标物质的定量关系式,一步列式计算,大幅减少计算步骤。
题型05 配制一定物质的量浓度溶液的仪器
举一反三
【例5】(2026·山东·高考真题)准确称取1.0600gNa2CO3基准物质配制0.0500mol·L-1Na2CO3溶液,下列仪器必须使用的是
A.①②③ B.①②⑤⑥ C.①③④⑥ D.④⑤⑥
【答案】B
【详解】摩尔质量,,因此需配制溶液体积为,因此需选用200 mL容量瓶(②),不能用500 mL容量瓶(④)。定容时需用到胶头滴管(①),溶解操作、移液操作需用到玻璃棒(⑥),因需称量1.0600 g,普通电子天平(③)精度不足,无法称取1.0600 g,需用到电子分析天平(⑤),因此确定必需仪器为①②⑤⑥,故选B。
【变式5-1】(2026·广东汕头·二模)等摩尔系列法可用来测定络合反应中的配体数n值(L为含有氢原子的有机配体),实验如下:
【实验1】配制溶液
(1)配制过程中,下列仪器不需要用到的是______。(填仪器名称)
(2)通过计算,需要的无水固体()的质量为______g。
【答案】(1)锥形瓶和直形冷凝管
(2)8.0
【详解】(1)配制一定物质的量浓度溶液的步骤:计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀,用到的仪器:托盘天平、500 mL容量瓶、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒,图中不需要用到的仪器有锥形瓶和直形冷凝管;
(2)用500 mL容量瓶配制,按500 mL 计算:,;
【变式5-2】【结合实验制备】(2026·福建泉州·模拟预测)纳米硫化锌是一种具有优异光学特性的半导体材料,实验室制备步骤如下所示。下列说法正确的是
晶体溶液溶液纳米颗粒
已知:碱性条件下,硫化乙酰胺()水解生成。
A.操作(ⅰ)需要的仪器有天平、烧杯、玻璃棒、量筒
B.操作(ⅱ)滴加氨水仅为了提供碱性环境
C.操作(ⅲ)除了ZnS还有和生成
D.操作(ⅳ)可换成减压过滤
【答案】C
【详解】A.配制0.1 mol/L 溶液属于一定物质的量浓度溶液的配制,还需要容量瓶、胶头滴管等仪器,给出的仪器不全,故A错误;
B.滴加氨水除了提供碱性环境,还作为配体与形成,控制浓度以得到纳米ZnS,并非仅提供碱性环境,故B错误;
C.碱性条件下硫化乙酰胺发生水解反应,与生成ZnS,故还有和生成,故C正确;
D.纳米ZnS颗粒粒径过小,减压过滤时易穿滤或堵塞滤纸,不能换成减压过滤,故D错误;
选C。
【变式5-3】【结合实验制备】(2026·广东广州·二模)84消毒液是一种常用家庭消毒液,某实验小组制备84消毒液并探究其性质。
Ⅰ.84消毒液的制备
(1)用浓盐酸配制的盐酸。该过程需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒之外,还有___________。
(2)制备“84”消毒液,装置如图:
已知: ,若温度超过40℃,会生成杂质。
①仪器a的优点是___________,装置B中的试剂为___________。
②装置A中制备氯气的离子方程式为___________。
③制备NaClO溶液时,为减少杂质的产生,可以采取的措施是___________。
【答案】(1)胶头滴管、100 mL容量瓶
(2) 平衡压强,便于液体顺利流下 饱和食盐水 采用冰水浴给C装置降温、减小浓盐酸的滴加速率等(答一条,合理即可)
【分析】装置A用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气,装置B除去氯气中的HCl气体,装置C通过氯气和NaOH溶液反应制备84消毒液,装置D吸收多余的氯气,据此分析解答。
【详解】(1)配制100 mL溶液需要用到胶头滴管、100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒。
(2)①仪器a为恒压滴液漏斗,优点为平衡压强,便于液体顺利流下;仪器B中为饱和食盐水,目的是除去氯气中的HCl气体;
②装置A中用浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯化锰、氯气和水,其离子方程式为
;
③由题给信息可知,温度超过40℃,氯气和氢氧化钠反应会生成杂质,因此为减少杂质的产生,应减小浓盐酸的滴加速率、采用冰水浴给C装置降温、搅拌等措施。
知识总结
配制一定物质的量浓度溶液的仪器:托盘天平、X mL容量瓶、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒;
题型06 配制一定物质的量浓度溶液的步骤及操作
举一反三
【例6】【结合实验操作】(2026·湖南·高考真题)下列图示中,实验操作或方法正确的是
A.用C2H5OH制C2H4
B.收集Cl2
C.除去Na2CO3固体中的NaHCO3
D.配制一定物质的量浓度的溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.乙醇制乙烯需要控制反应液温度为170℃,温度计应插入液面下,图示符合要求,A正确;
B.氯气密度大于空气,用向上排空气法收集时应长导管进气、短导管出气,图示为短进长出,无法收集氯气,B错误;
C.除去碳酸钠中的碳酸氢钠需要加热固体,灼烧固体应使用坩埚,蒸发皿用于蒸发液体,不能用于灼烧固体,C错误;
D.配制一定物质的量浓度溶液时,向容量瓶转移溶液需要用玻璃棒引流,防止液体洒出,图中没有玻璃棒,操作错误,D错误;
故选A。
【变式6-1】【结合实验设计】(2026·湖北·高考真题)根据实验目的进行实验,下列实验示意图正确的是
实验目的
A.配制溶液
B.电解法制备
实验示意图
实验目的
C.测溶液浓度
D.探究浓的氧化性
实验示意图
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.容量瓶为定容仪器,不能直接用于溶解固体,应先在烧杯中溶解固体,冷却后再转移至容量瓶,A错误;
B.电解法制备需电解熔融氯化镁,若电解溶液,阴极会产生H2,无法得到单质,B错误;
C.标准溶液为酸性溶液,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,应盛放在酸式滴定管中,C错误;
D.和浓硫酸加热条件下反应生成,品红溶液褪色可验证生成,证明浓硫酸被还原体现氧化性,浸溶液的棉花可吸收尾气避免污染,装置设计合理,D正确;
故选D。
【变式6-2】【结合实验操作】(2026·河南·高考真题)下列图示中,实验操作符合规范的是
A.除去水中氧气
B.连接橡胶塞和试管
C.加热溶液
D.向容量瓶中转移溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.除去水中氧气不能密闭加热,密闭加热时装置内气体受热膨胀,压强增大,极易发生危险,操作不符合规范,A错误;
B.连接橡胶塞和试管时,将试管底部抵在桌面用力下压塞子,容易压碎试管,引发玻璃划伤等安全事故,正确操作为手拿试管,慢慢转动将橡胶塞旋入,B错误;
C.加热试管中溶液时,应该用试管夹夹在距管口约 处,不能用坩埚钳夹试管,C错误;
D.向容量瓶中转移溶液时,采用玻璃棒引流,操作符合规范,D正确;
故选D。
【变式6-3】 【结合实验操作】(2026·四川·高考真题)下列图示中,实验操作或方法正确的是
A.除去乙炔中的少量
B.探究的热稳定性
C.向容量瓶中转移NaCl溶液
D.制备胶体
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.乙炔含碳碳三键,也会被酸性溶液氧化,会损失提纯的乙炔,A错误;
B.热稳定性差,受热分解生成,可通过澄清石灰水变浑浊验证分解反应;加热固体时试管口略向下倾斜,能防止冷凝水倒流炸裂试管,B正确;
C.向容量瓶中转移溶液时,应该用玻璃棒引流,玻璃棒下端靠在容量瓶刻度线下方内壁,C错误;
D.制备胶体时,应将饱和溶液滴入沸水中,若滴入溶液会直接生成沉淀,无法得到胶体,D错误;
故选B。
方法总结
配制一定物质的量浓度的溶液
1.容量瓶的规格
常用的容量瓶有多种规格,如100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等。配溶液时要选择相应体积的容量瓶。
2.配制过程:以配制480 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液为例
(1)主要仪器:托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、500mL容量瓶。
(2)配制步骤:
①计算:如配制480 mL溶液,应按500 mL来计算;
②称量/量取:天平使用(托盘天平精确到0.1 g),NaOH不能放纸上;量筒残留液不要洗涤(精确到0.1 mL);
③溶解/稀释: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移液:待烧杯内溶液恢复室温后(冷却:溶液冷却到室温,否则会使所配溶液的浓度偏大;),用玻璃棒(作用是:引流),将其缓缓注入500mL的容量瓶中;
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;
⑤定容: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
题型07 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
举一反三
【例7】【结合实验操作】(2026·山东东营·二模)下列实验因操作不当引起的误差分析正确的是
选项
实验目的
实验操作
误差分析
A
酸碱中和滴定
锥形瓶用待测液润洗
所测待测液浓度偏大
B
配制一定物质的量浓度的溶液
定容时俯视刻度线
所配溶液浓度偏小
C
中和热的测定
未用环形玻璃搅拌棒搅拌
测得最高反应温度偏高
D
晶体结晶水含量测定
将一定质量固体充分灼烧,在空气中充分冷却后再称量
测得结晶水的含量偏大
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.酸碱中和滴定时,锥形瓶用待测液润洗会使瓶内待测液溶质的物质的量偏多,消耗标准液体积偏大,根据公式,所测待测液浓度偏大,A正确;
B.配制一定物质的量浓度的溶液时,定容俯视刻度线会导致溶液实际体积小于容量瓶刻度体积,根据公式,所配溶液浓度偏大,B错误;
C.中和热测定时,未用环形玻璃搅拌棒搅拌会导致反应不充分、热量散失多,测得的最高反应温度低于真实值,因此测得反应温度偏低,C错误;
D.硫酸铜晶体结晶水含量测定时,灼烧后在空气中冷却,无水硫酸铜会吸收空气中的水蒸气,使称量的剩余固体质量偏大,计算得到的结晶水质量偏小,测得结晶水含量偏小,D错误;
故选A。
【变式7-1】【结合工业制备】(2026·天津河西·三模)工业上以CuO为催化剂氧化糠醛制备糠酸,其反应的步骤为:
已知:碱性条件下,糠醛分子间易发生自聚反应;相关有机物的信息如下表,回答下列问题:
熔点
沸点
溶解性
相对分子质量
糠醛
−36.5℃
161℃
常温下与水部分互溶
96
糠酸
133℃
230℃
微溶于冷水、易溶于热水
112
(1)图中仪器a的名称为___________。
(2)三颈烧瓶中发生的反应的化学方程式为___________。
(3)步骤I的加料方式为:同时打开a、b下端的活塞,并使滴加速度相同,以便反应物滴加到三颈烧瓶内能与氧化铜瞬时混合。该操作的优点为___________。
(4)步骤Ⅲ中,悬浊液经“过滤、洗涤、干燥”得到糠酸粗品,洗涤粗糠酸应使用___________(填“热水”、“冷水”),进一步提纯糠酸的实验操作是___________(填“重结晶”、“萃取”或“蒸馏”)。
(5)为了提高糠酸的纯度,需提纯糠醛。实验室常用蒸馏方法得到较纯糠醛。因蒸气温度高于140℃,实验时应选用图中的___________(填①或②),原因是___________。
(6)糠酸纯度的测定:取a g提纯后的糠酸样品,配成100 mL溶液,准确量取25.00 mL于锥形瓶中,加入指示剂,用b mol·L⁻¹ KOH标准溶液滴定,平行滴定三次,平均消耗KOH标准溶液体积为c mL。
①下列操作会导致产品纯度偏低的是___________。(填序号)
a.盛装标准液的滴定管未用标准液润洗 b.锥形瓶洗净后未干燥,残留蒸馏水
c.滴定前平视读数,滴定后俯视读数 d.滴定前尖嘴处无气泡,滴定后有气泡
②糠酸的纯度为___________。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)
(3)便于控制反应物的用量比,防止糠醛分子间发生自聚反应
(4) 冷水 重结晶
(5) ② 蒸汽温度与冷却水温度差大,易局部过热而使冷凝管炸裂
(6) cd
【分析】由题给流程可知,氧化铜作催化剂条件下糠醛与氢氧化钠和氧气共热反应制得糠酸钠盐;向糠酸钠盐中加入稀硫酸,将糠酸钠盐转化为糠酸沉淀,过滤、洗涤、干燥得到糠酸粗品。
【详解】(1)由实验装置图可知,仪器a为恒压滴液漏斗;
(2)
由实验装置图可知,三颈烧瓶中发生的反应为氧化铜作催化剂条件下糠醛与氢氧化钠和氧气共热反应生成糠酸钠盐和水,反应的化学方程式为:;
(3)由题给信息可知,碱性条件下,糠醛分子间易发生自聚反应而生成高聚物,则步骤Ⅰ的加料方式的优点是便于控制反应物的用量比,便于控制反应速率,同时可以防止糠醛分子间发生自聚反应;
(4)由题给信息可知,糠酸微溶于冷水、易溶于热水,所以洗涤粗糠酸时,为防止糠酸因溶解而造成损失,应选用冷水洗涤,进一步提纯糠酸的实验操作方法是重结晶;
(5)空气冷凝管利用空气冷却,降温平缓,没有剧烈的温度变化,而直形冷凝管利用循环水冷却,会因蒸气温度高,温差过大易导致冷凝管炸裂,所以实验时应采用空气冷凝管,故选②;
(6)①a.盛装标准液的滴定管未用标准液润洗会使滴定消耗氢氧化钾溶液的体积偏大,导致产品纯度偏高,a不符题意;
b.锥形瓶洗净后未干燥,残留蒸馏水不会影响待测液溶质的物质的量和标准溶液的体积,对产品纯度无影响,b不符题意;
c.滴定前平视读数,滴定后俯视读数会使滴定消耗氢氧化钾溶液的体积偏小,导致产品纯度偏低,c符题意;
d.滴定前尖嘴处无气泡,滴定后有气泡会使滴定消耗氢氧化钾溶液的体积偏小,导致产品纯度偏低,d符题意;
故选cd;
②由题意可知,滴定消耗c mLb mol/L氢氧化钾溶液,则糠酸的纯度为:×100%=。
【变式7-2】【结合实验制备】(2026·河南南阳·模拟预测)乳酸亚铁固体是一种补铁剂,它易溶于水,难溶于乙醇,其水溶液易被氧化,可由乳酸与反应制得。回答下列问题:
Ⅰ.制备。
在还原性气氛中,用亚铁盐与溶液制备,装置如图所示。已知碳酸亚铁干燥品在空气中比较稳定,而潮湿品在空气中易被氧化为
(1)仪器A的名称为_______,选用稀硫酸而不用浓硫酸的主要原因是_______。
(2)实验操作:向气密性良好的装置中添加药品,打开活塞1、3,关闭活塞2,反应一段时间后,关闭活塞1,_______(补充操作),装置C中出现白色沉淀同时有大量气泡生成。装置C中发生反应的离子方程式为_______。
(3)碳酸亚铁在潮湿空气中被氧化的化学方程式为_______。
Ⅱ.制备乳酸亚铁并测定其纯度。
将制得的加入乳酸溶液中,加入少量铁粉,在75℃下搅拌使之充分反应,然后再加入适量乳酸,经系列操作后得到产品。
称取5.0 g样品,灼烧至完全灰化,加盐酸溶解配成250 mL溶液,取25.00 mL于锥形瓶中,加入过量KI溶液充分反应,然后加入1~2滴淀粉溶液,用的标准溶液滴定,滴定终点时,测得消耗标准溶液20.00 mL。(已知:)
(4)制备乳酸亚铁时的加热方式为_______,加入少量铁粉的目的是_______。
(5)该样品中乳酸亚铁的质量分数为_______%(保留一位小数)。
(6)若用酸性溶液直接滴定样品,测得纯度偏高,可能的原因是_______(填字母)。
A.酸性溶液可以氧化乳酸根(或乳酸),导致标准液消耗量偏多
B.滴定管取待测液时,水洗后未用待测液润洗
C.滴定时,滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
【答案】(1) 恒压滴液漏斗 稀硫酸和铁反应生成的可将装置C中的空气排尽,防止被氧化且生成的便于将溶液压入三颈烧瓶中,而浓硫酸遇铁会使铁钝化
(2) 打开活塞2,关闭活塞3
(3)
(4) 水浴加热 防止被氧化
(5)93.6
(6)AC
、常见无机物的制备
【详解】(1)仪器A为恒压滴液漏斗,可平衡漏斗与烧瓶内压强,使稀硫酸顺利滴下。常温下浓硫酸具有强氧化性,会使铁发生钝化,无法持续反应生成氢气;稀硫酸与铁反应生成的氢气可排尽装置内空气,防止生成的硫酸亚铁被氧化,同时生成的氢气使装置B内压强增大,可将生成的硫酸亚铁溶液压入装置C中参与反应。
(2)反应一段时间后装置内空气已被氢气完全排尽,关闭活塞1,打开活塞2,关闭活塞3,装置B内压强持续增大,将硫酸亚铁溶液压入装置C中。装置C中亚铁离子与碳酸氢根离子发生互相促进的水解反应,生成碳酸亚铁沉淀、二氧化碳和水,离子方程式为。
(3)潮湿的碳酸亚铁与空气中氧气、水反应生成氢氧化铁和二氧化碳,铁元素从+2价升高到+3价,氧元素从0价降低到-2价,配平后化学方程式为。
(4)反应温度为75℃,低于水的沸点,故采用水浴加热的方式,可保证受热均匀、温度易于控制。乳酸亚铁中亚铁离子易被氧化,加入少量铁粉可将被氧化生成的三价铁离子还原为亚铁离子,防止被氧化,提高产物纯度。
(5)根据反应关系可知~,故25.00mL待测液中,250mL溶液中,乳酸亚铁的摩尔质量为,故样品中乳酸亚铁的质量分数为。
(6)A.酸性高锰酸钾具有强氧化性,可氧化乳酸根或乳酸,导致消耗的标准液体积偏大,计算得到的亚铁离子含量偏高,测得纯度偏高,A正确;
B.滴定管水洗后未用待测液润洗,会导致待测液被稀释,取液中溶质物质的量偏小,消耗标准液体积偏小,测得纯度偏低,B错误;
C.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,读取的标准液体积偏大,计算得到的纯度偏高,C正确;
故选AC。
【变式7-3】【结合实验】(2026·江苏淮安·模拟预测)配制溶液,部分过程示意图如下。
下列说法正确的是
A.步骤1中称取的固体为10.6 g
B.步骤1中溶解后,应趁热进行步骤2
C.若步骤2烧杯中的液体洒到容量瓶外,则所配溶液
D.步骤4摇匀后,若容量瓶中液面低于刻度线,不能再滴加蒸馏水至刻度线
【答案】D
的综合考查、配制实验的步骤及操作、物质的量浓度与溶液配制的计算、配制实验的误差分析
【分析】配制100 mL 0.100 mol·L⁻¹ 溶液的步骤依次为计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀。所需的物质的量为,对应质量为。溶解后需冷却至室温再转移至容量瓶,避免热胀冷缩导致体积误差;转移过程中溶质损失会导致浓度偏低;定容摇匀后液面低于刻度线为正常现象,补加水会稀释溶液导致浓度偏低。
【详解】A.所需的质量为,不是10.6 g,A错误;
B.溶解后放热,若趁热转移至容量瓶,冷却后溶液体积偏小,导致所配溶液浓度偏高,应冷却至室温后再进行转移,B错误;
C.步骤2烧杯中的液体洒到容量瓶外,会导致溶质损失,所配溶液,C错误;
D.步骤4摇匀后,容量瓶中液面低于刻度线是因为部分溶液附着在容量瓶塞和瓶颈内壁,属于正常现象,若再滴加蒸馏水至刻度线,会导致溶液体积偏大,浓度偏低,因此不能再滴加蒸馏水,D正确;
故选D。
技巧点拨
配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
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
【温馨提示】容量瓶仰视或俯视刻度线的图解
①仰视刻度线(图1)。由于操作时是以刻度线为基准加水,从下向上看,最先看见的是刻度线,刻度线低于液面的实际刻度,故加水量偏多,导致溶液体积偏大,结果偏低。
②俯视刻度线(图2)。恰好相反,刻度线高于液面的实际读数,使得加水量偏少,结果偏高。
题型08 溶液的稀释与混合
举一反三
【例8】【结合实验制备 含量测定】(2026·广西南宁·一模)某课外实践小组设计实验制备“84”消毒液并测定其中有效氯的含量。回答下列问题:
已知:随着温度升高,与NaOH溶液反应会生成。
I.制备“84”消毒液
实验装置如图:
(1)装置A中橡皮管的作用是_______,蒸馏烧瓶内发生反应的离子方程式为_______。
(2)上述装置存在一处缺陷,会导致B中次氯酸钠产率降低,改进的方法可以是_______。
II.测定制备的“84”消毒液中有效氯的含量
实验步骤如下:
①准确量取Ⅰ中制备的“84”消毒液2.00 mL,将其稀释成100.0 mL溶液;
②准确量取2.00 mL上述稀释后的溶液,依次加入过量硫酸溶液、(过量)溶液,加盖振荡混匀后,室温下静置反应10 min;
③用的标准溶液滴定②中反应后的溶液,记录消耗的标准溶液体积为。
已知:实验过程中不被氧化,转化为。
(3)步骤①中稀释溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和_______。
(4)该“84”消毒液中有效氯的含量为_______。(有效氯以NaClO质量计,NaClO的摩尔质量为)
(5)步骤②中,若未加盖振荡混匀,则所测的有效氯的值_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)为了提高产量,实践小组同学将反应结束后装置C中的溶液回收,与装置B中的溶液混合,发现产品中含氯物质有、和X。X的化学式为_______,产生X的原因是_______。
【答案】(1) 平衡气压,以利于液体顺利流下
(2)在装置A和装置B之间加一个盛有饱和食盐水的洗气瓶
(3)100 mL容量瓶
(4)
(5)偏大
(6) 反应局部温度升高,发生副反应
【分析】该实验以与浓盐酸为原料,在加热条件下发生氧化还原反应制备,随后将通入冰水浴冷却的溶液中,发生歧化反应生成和(即“84”消毒液的核心成分),未反应的则用溶液进行尾气吸收,以防止污染空气,通过冰水浴控制温度,避免与在高温下发生副反应生成,从而保证目标产物的产率,核心反应为:;,据此分析。
【详解】(1)装置A中橡皮管连接分液漏斗与蒸馏烧瓶,可平衡分液漏斗和蒸馏烧瓶内的气压,使浓盐酸顺利滴下;蒸馏烧瓶中与浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应,作氧化剂,被氧化为,离子方程式为:;
(2)浓盐酸具有挥发性,制备的中混有杂质,会与装置B中的反应,消耗从而降低的产率;改进方法是在A、B之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶,以除去杂质;
(3)步骤①为溶液稀释定容操作,需用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要100 mL容量瓶来精确配制100.0 mL稀释液;
(4)有效氯以计,测定原理为:先与过量反应:
剩余用滴定:,与反应的物质的量为,根据比例关系,,原2.00 mL消毒液稀释至100 mL,取2.00 mL稀释液进行测定,滴定所用的2.00 mL稀释溶液,来源于2.00 mL原溶液稀释成的100.0 mL溶液,故其所含原溶液的体积为;有效氯含量(以质量计)为:,故答案为:;
(5)若步骤②未加盖摇匀,被氧化,剩余偏少,导致滴定消耗的标准溶液体积偏小,计算出的与反应的偏多,最终使测得的有效氯值偏大;
(6)已知温度升高时与反应生成,装置C中与反应时可能因局部温度过高发生副反应:,故X的化学式为;产生原因是反应局部温度升高,发生副反应。
【变式8-1】【结合实验制备】(2026·海南省直辖县级单位·模拟预测)二草酸合铜酸钾{}是一种工业用化工原料,微溶于水,水溶液呈蓝色。某化学兴趣小组设计利用硫酸铜和草酸钾溶液制备二草酸合铜酸钾。
回答下列问题:
(1)配制250 mL 的硫酸铜溶液。
①配制上述溶液需采用托盘天平称量固体___________ g。下列如图所示的仪器中,配制时一定不需要的是___________(填标号)。
②取5 mL上述配制好的溶液加水稀释至20 mL,则稀释后的溶液浓度为___________ 。
【答案】(1) 25.0 B 0.1
【详解】(1)①所需溶质的物质的量:,由于使用的是五水硫酸铜(),所以需要的物质的量也是0.1 mol,所需的质量;
②配制250 mL溶液需要使用250 mL容量瓶进行定容。图中B是100 mL容量瓶,规格不符,因此在配制该溶液时一定不需要。烧杯(A)、胶头滴管(C)和玻璃棒(D)都是配制过程中必需的仪器;
② 这是一个溶液稀释问题,根据稀释定律, (稀释后浓度) = 。
【变式8-2】(2026·浙江宁波·二模)25℃时,碳酸电离平衡常数,;,。下列说法不正确的是
A.饱和碳酸钡上清液中存在关系:
B.
C.将100 mL 0.1 mol/L的Na2CO3溶液稀释至1 L,溶液中c(H2CO3)几乎不变
D.将1 mol BaCO3粉末投入到1 L 1 mol/L的Na2SO4溶液中(忽略溶液体积变化),充分反应后,BaCO3的转化率约为96%
【答案】A
【详解】A.饱和溶液中,根据物料守恒有,故。比较和的大小,即比较和的大小。的第一步水解常数。由于水解,溶液中。由于较大,水解程度较高,导致,所以,A错误;
B.该反应平衡常数,B正确;
C.溶液中,第二步水解方程式为,水解常数,溶液中第一步水解为主,,约去后得,温度不变该值为常数,稀释后几乎不变,C正确;
D.沉淀转化反应,平衡常数: ,设平衡时,根据沉淀转化方程式可知,则,解得,即转化了约,转化率约为,D正确;
故选A。
【变式8-3】【结合工艺流程】(25-26高三上·河南·期末)GaN基激光器可发射蓝光或紫外光,常用于蓝光光盘(如BD)、激光打印等。以炼锌矿渣[主要成分是和,含少量等]为原料制备GaN工艺流程如下:
相关信息如下:
①Ga与Al同主族,化学性质相似:
②当离子浓度时认为该离子已不存在。部分氢氧化物的溶度积如表所示:
氢氧化物
③萃取剂:浓盐酸酸化的磷酸三丁酯(TBP)从溶液中萃取的可逆反应为。
回答下列问题:
(1)实验室可量取___________mL(结果保留一位小数)98%的浓硫酸()配制稀硫酸。
(2)“浸出渣”的主要成分是___________(填化学式)。
(3)“酸浸”中反应的离子方程式为___________。
(4)“酸浸”所得浸出液中,为使完全沉出,且后工序无,“调pH”时应控制范围为___________(假设调pH时溶液体积不变)。若“反萃取”中,NaOH过量,则镓的存在形式是___________(填阴离子符号)。
(5)“灼烧”制备无水的化学方程式为___________。
【答案】(1)13.7
(2)
(3)
(4)
(5)
【分析】稀硫酸酸浸锌渣后,、、元素浸入溶液中,不溶,进入浸出渣,得到的滤液利用生石灰调,得到、、沉淀和滤液,稀硫酸酸溶沉淀,得到含、的滤液和滤渣,有机萃取,进入水相,分液后对含的有机相反萃取,得到含的水溶液,加入盐酸,在氛围蒸发结晶,得到水合氯化镓晶体,在条件下脱水得到,与反应得到,据此分析;
【详解】(1)98%的浓硫酸的物质的量浓度c=,根据稀释定律V=;
(2)据分析,“浸出渣”的主要成分是;
(3)“酸浸”中Ga2(Fe2O4)3反应的离子方程式为;
(4)根据溶度积大小,沉淀顺序、、,根据的,的。pH最大值:当c(Zn2+)=0.01 mol·L-1,,;pH最小值:,故“调pH”时应控制范围为;Ga与Al化学性质相似,NaOH过量,发生反应,镓的存在形式是;
(5)起脱水作用,生成的和抑制水解,方程式:;
方法总结
溶液的稀释与混合
溶液稀释:稀释前后溶质的物质的量不变;
,其中c1:稀释前浓度;V1:稀释前溶液体积;c2:稀释后浓度;V2:稀释后溶液体积;
靶向突破·分层训练
根基夯实
1.(2026·贵州·高考真题)下列实验操作规范的是
配制一定物质的量浓度的NaOH溶液
除去中混有的HCl
A
B
燃烧钠
搅拌
C
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.容量瓶属于精密定容仪器,不能用于溶解固体,NaOH固体溶解放热,需在烧杯中溶解、冷却后再转移至容量瓶,A错误;
B.HCl可与饱和溶液反应生成,除去HCl的同时生成目标产物CO2,不会引入新杂质,且题给装置采用“长进短出”的洗气方式,符合除杂要求,B正确;
C.钠燃烧实验需在耐高温的坩埚或蒸发皿中进行,表面皿是玻璃材质,不耐高温,加热易炸裂,C错误;
D.温度计的水银球质地脆弱,故温度计仅用于测量温度,不能代替玻璃棒搅拌,否则易损坏温度计水银球,D错误;
故选B。
2.(2026·北京石景山·一模)下列说法正确的是
A.瓦斯中甲烷与氧气的质量比为时极易发生爆炸,此时甲烷与氧气的体积比为
B.将溶液加水稀释到,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为
C.在和的条件下,气体摩尔体积约为
D.相同质量的两份铝,分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中,生成氢气的质量比为
【答案】B
【详解】A.同温同压下气体体积比等于物质的量之比,甲烷摩尔质量为16 g/mol,氧气为32 g/mol,当甲烷与氧气的质量比为时,对应体积比为,A错误;
B.稀释前后溶质的物质的量不变,根据稀释公式得,,B正确;
C.标准状况(和101kPa)下气体摩尔体积约为,和101kPa为常温常压,气体摩尔体积大于,C错误;
D.等质量的铝与足量酸、碱反应时,每个Al均失去3个电子,根据得失电子守恒,生成氢气的质量相等,质量比为,D错误;
故选B。
3.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)某实验团队对某有机合成实验中产生的浓磷酸废液进行加热回流处理(使有机杂质形成不溶物),回收磷酸、测定其含量并制备磷酸二氢钾,部分装置如图(夹持装置等略)。
下列说法正确的是
A.Ⅰ中,X为球形冷凝管,从a口通入冷凝水
B.Ⅱ中,定容后,摇匀,再次补加蒸馏水至容量瓶刻度线
C.Ⅱ中,若未用标准溶液润洗滴定管,则Ⅲ中所需K2CO3的计算值偏小
D.Ⅲ中,在搅拌下,将K2CO3固体分批缓慢加入磷酸溶液m中
【答案】D
【详解】A.Ⅰ中,X为球形冷凝管,球形冷凝管的冷凝水应下进上出,即从b口通入、a口流出,A错误;
B.定容摇匀后液面低于刻度线是部分溶液附着在容量瓶塞、颈部的正常现象,补加蒸馏水会导致溶液浓度偏低,B错误;
C.未用标准NaOH溶液润洗滴定管,会使标准液被残留的水稀释,滴定相同量磷酸时消耗NaOH溶液体积偏大,计算得到的磷酸物质的量偏大,所需的计算值偏大,C错误;
D.将固体分批缓慢加入磷酸溶液并搅拌,防止生成甚至杂质;将分批缓慢加入磷酸溶液中,可保证磷酸过量,得到纯净的目标产物,D正确;
故选D。
4.(2026·辽宁营口·模拟预测)下列实验装置(部分夹持装置略)设计或操作能够达到实验目的的是
A.配制NaOH溶液
B.高温熔融烧碱
C.测定醋酸的浓度
D.制备乙二酸
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.容量瓶仅用于定容配液,不能直接在容量瓶中溶解NaOH固体,NaOH溶解放热会损坏容量瓶,应在烧杯溶解冷却后转移,A错误;
B.石英坩埚主要成分为,高温下会与强碱反应:,腐蚀坩埚,熔融烧碱需用铁坩埚,B错误;
C.是强碱,可以选用带聚四氟乙烯活塞的碱式滴定管(耐酸碱);醋酸为弱酸,二者中和生成醋酸钠显碱性,酚酞作指示剂,滴定终点溶液浅红,C正确;
D.乙二醇被足量酸性强氧化,会直接彻底氧化为与,无法停留在乙二酸阶段,不能制备乙二酸,D错误;
故选C。
5.(2026·河北邢台·模拟预测)下列实验装置或操作能达到实验目的的是
选项
A
B
实验装置或操作
目的
配制一定物质的量浓度的NaCl溶液
从NaCl溶液中获得NaCl晶体
选项
C
D
实验装置或操作
目的
实验室制备并收集
除去乙醇中少量的水
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.向容量瓶中加液体时,玻璃棒底端应处于刻度线以下,操作错误,A错误;
B.NaCl溶解度受温度影响小,从NaCl溶液获得NaCl晶体采用蒸发结晶,图示操作能达到实验目的,B正确;
C.实验室用大理石和稀盐酸制,应用饱和溶液除去杂质HCl,饱和会吸收(),除杂试剂选择错误,不能达到实验目的,C错误;
D.蒸馏操作中,温度计水银球应处于蒸馏烧瓶支管口处,不能达到实验目的,D错误;
故答案为B。
6.(2026·河北雄安·模拟预测)配制约 溶液滴定未知酸样品,下列做法错误的是
A.由于不存在400 mL容量瓶,故使用200 mL容量瓶配制两次溶液备用
B.配制该溶液应使用分析天平称量NaOH固体,只有实验室没有该条件时才考虑使用普通天平
C.溶解NaOH固体时应先在一小烧杯中溶解,冷却后将溶液转移至容量瓶中,用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次并将洗涤液也转移至容量瓶
D.定容后摇晃容量瓶使溶液混匀。摇晃后静置发现液面低于刻度线,此时也不应再向瓶中加水
【答案】A
【详解】A.配制400mL无对应规格容量瓶的溶液时,应选择500mL容量瓶配制,用200mL容量瓶分两次配制会导致误差累积,无法满足滴定实验的精度要求,A错误;
B.题中NaOH溶液浓度标注为,精度要求高,需使用分析天平称量,无分析天平条件时可使用普通天平,B正确;
C.NaOH固体溶解放热,需冷却至室温后转移,洗涤烧杯和玻璃棒2~3次并转移洗涤液,可避免溶质损失、保证溶液浓度准确,C正确;
D.定容摇匀后液面低于刻度线,是部分溶液附着在容量瓶瓶颈、瓶塞缝隙处导致的正常现象,加水会稀释溶液使浓度偏低,故无需补加水,D正确;
故答案为A。
7.(2026·青海西宁·一模)实验表明,向、的混合溶液中加入浓NaOH溶液时,生成的蓝色沉淀质量(m)与加入NaOH溶液的体积(V)关系如图所示。已知:易溶于水。下列分析错误的是
A.b→c时,与浓碱中配位形成络合离子
B.、的混合溶液中
C.浓NaOH溶液中
D.ab段反应:
【答案】B
【详解】A.由图可知,b→c时,沉淀质量减少,说明沉淀发生了溶解,已知配合物易溶于水,说明与发生配位形成络合离子,A正确;
B.起点→a时发生反应,a→b时发生反应,两段消耗的溶液体积相同,因此消耗的的物质的量相同;根据两个反应的化学计量数可得,B错误;
C.图中生成沉淀0.98 g,对应的物质的量为0.01 mol,生成0.01 mol 需要0.02 mol ,故5 mL溶液中含,故,C正确;
D.与在不加热条件下反应得到的产物是,D正确;
故答案选B。
8.(2026·北京顺义·一模)以型废催化剂为原料,实现、、(钼)元素高效分离回收的某种工业流程如下。
已知:i.是一种长链有机萃取剂,呈弱碱性,几乎不溶于水。萃取时,需将先酸化为;
ii.NiO不溶于强碱,易溶于氨水;易升华,易溶于碱。
测定反萃取液中钼元素的物质的量浓度。
取100mL反萃取液转移至250mL容量瓶,用蒸馏水定容至刻度,摇匀得待测液;移取25.00mL待测液于锥形瓶中,加入酸化后滴加指示剂,用标准液滴定,至滴定终点时消耗溶液的体积为12.00mL。
已知:。
反萃取液中钼元素的物质的量浓度为______。
【答案】
【分析】废催化剂经高温焙烧将镍元素、钼元素转化为NiO和,氯化铵、氨水将镍元素和钼元素以
、形式浸出,氧化铝形成滤渣除去;利用酸化的萃取出进入有机层,进入水层,加入氢氧化钠得到氢氧化镍;有机层再经反萃取,净化浓缩得到钼盐,据此分析。
【详解】
根据反应,可得: 待测液中,, 则原反萃取液中总,因此
9.(2026·湖南·高考真题)下列实验操作对应的现象(或结果)及所推出的结论均正确的是
实验操作
现象(或结果)
结论
A
向5 mL碘水中加入1 mL CCl4,振荡,然后加入l mL浓KI溶液,振荡试管
有机层紫色变浅
I2在水中的溶解度大于其在CCl4中的溶解度
B
将1 mL pH均为3的HA和HB溶液,分别加水稀释至100 mL,测pH
pH:HA>HB
HA为强酸,HB为弱酸
C
向浓度均为的NaCl和NaI混合溶液中滴加稀AgNO3溶液
先产生黄色沉淀
D
加热葡萄糖和新制氢氧化铜的混合液
产生砖红色沉淀
被还原成Cu
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.加入浓KI溶液后,与反应生成可溶于水的,使从有机层进入水层,并非在水中的溶解度大于其在中的溶解度,A错误;
B.将1 mL pH均为3的HA和HB溶液稀释相同倍数后测pH,pH:HA>HB,仅能说明HA酸性强于HB,无法证明HA是强酸,B错误;
C.和为同类型难溶电解质,向等浓度的和混合溶液中滴加,先产生黄色沉淀,说明,C正确;
D.葡萄糖中醛基和新制氢氧化铜在加热条件下反应生成的砖红色沉淀是,不是,被还原为,D错误;
故选C。
10.(2026·河南开封·模拟预测)是一种良好的催化剂,其熔点、沸点分别为、,易被氧化为,易水解,类似于。一种制备纯净的实验装置如图(部分加热装置和夹持装置略)。回答下列问题:
(1)装置A中盛浓硫酸的仪器名称为_______;装置A中制取HCl气体的原理为,该反应主要利用了浓硫酸的性质为_______(填选项字母)。
a.脱水性 b.高沸点 c.强氧化性 d.强酸性
(2)下列实验图标与本实验无关的是_______(填选项字母)。
A. B.. C. D.
(3)实验时,先使装置中的反应进行一段时间后,再给装置加热,其目的是_______;装置D中所盛试剂a为_______(填试剂名称)。
(4)从装置D中排出的尾气的主要成分为_______(填化学式)。
(5)实验室用装置C收集的固体配制溶液时,常向所配制的溶液中加入锡粉,其目的是_______(用离子方程式解释)。
(6)某实验小组同学设计如下实验测定实验中所用锡样品的纯度。
称取锡样品,并将样品溶于盐酸中(杂质不溶解),过滤;向滤液中加入过量的溶液;用标准溶液滴定溶液中生成的(不考虑的影响),三次平行实验平均消耗标准溶液,则锡样品的纯度为_______%(保留3位有效数字)。
【答案】(1) 恒压滴液漏斗 b
(2)B
(3) 排尽装置内的空气,防止被空气中的氧气氧化或防止产生的与空气中的水蒸气发生反应 浓硫酸
(4)HCl、
(5)
(6)63.5
【分析】A装置用NaCl固体与浓硫酸共热制备气体,经气体排尽装置内空气后,在B装置中粉与反应生成蒸气,C装置用于冷凝并收集,D装置(试剂为浓硫酸)防止外界水蒸气进入C装置导致水解,最后对尾气进行处理,据此解答。
【详解】(1)由仪器构造可知,装置中盛浓硫酸的仪器名称为恒压滴液漏斗;实验室用NaCl固体与浓硫酸加热制HCl主要利用了浓硫酸的高沸点或难挥发性,故选b;
(2)
A.是护目镜,进行化学实验时需要佩戴护目镜,以保护眼睛,A不符合题意;
B.指锐器,本实验中无需使用锐器,B符合题意;
C.是指洗手,实验结束后,离开实验室前需清洗双手,C不符合题意;
D.是明火,本实验用到加热操作,D不符合题意;
故选B。
(3)由于装置中有空气,而属于活泼金属,若不排出,则加热装置时会被氧气氧化,同时由于生成的易水解,所以实验时,先使装置中的反应进行一段时间后,再给装置加热,其目的是:排尽装置内的空气,防止被空气中的氧气氧化或防止产生的与空气中的水蒸气发生反应;装置的作用是防止装置中收集的固体接触水蒸气,所以试剂a为浓硫酸;
(4)由于装置中发生反应:,所以尾气的主要成分为和;
(5)由于具有较强还原性,易被氧气氧化为,所以配制溶液时需加入适量的单质,防止被氧化,发生反应:;
(6)消耗物质的量为,发生反应:、,可得关系式:,由此可计算出样品中的质量分数为。
11.(2026·天津河北·二模)磷酸氢二铵可通过氨气和磷酸反应制得,其制备装置如下图所示:
(1)用浓配制的溶液时,下列操作中,会导致所配溶液浓度偏小的是________(填序号)。
A.量筒有挂壁残留的浓磷酸未转移 B.转移时,有少量溶液溅出
C.定容时,仰视容量瓶刻度线 D.溶解后未经冷却就移液
(2)上述装置中制备氨气利用实验室制氨气原理,其化学方程式为______________。
(3)组装尾气处理装置,需选择的试剂和主要仪器有_____(填序号)。
A.碱石灰 B.稀硫酸 C.氧化钙 D. E.
(4)仪器m的名称为______。
(5)当溶液pH为时,停止通,即可制得溶液。若继续通入,将导致产品混有的杂质(盐)是_________(填化学式)。
(6)若本实验不选用pH传感器,还可选用_____作指示剂,当溶液颜色由____变为_____时,停止通。
(7)将所得溶液依次经过操作:________、________、过滤、洗涤和干燥,得到产品。
(8)产品纯度测定(杂质不参与反应)。
取0.1000 g结晶后的产品于三颈烧瓶中,加入足量NaOH溶液并加热,蒸出的经溶液吸收;向溶液中滴加两滴甲基橙溶液,再用溶液中和过量的,消耗溶液。的质量分数为____%。
【答案】(1)BC
(2);
(3)BDE;
(4)球形干燥管;
(5);
(6) 酚酞; 无色; 浅红色;
(7) 蒸发浓缩; 冷却结晶;
(8);
【分析】装置分步拆解:左侧为固固加热型氨气制备装置,通过铵盐与强碱加热反应生成氨气,为核心反应提供反应物;中间为核心反应装置,氨气通入磷酸溶液中发生分步反应,通过pH传感器控制溶液pH在8.0~9.0,精准控制反应进程,仪器m起到防倒吸作用;末端为尾气处理装置,用于吸收过量氨气,避免污染环境。
【详解】(1)【小问1详解】
A.量筒有挂壁残留的浓磷酸不影响结果,A错误;
B.转移时,有少量溶液溅出,导致溶质的物质的量偏小,所配溶液浓度偏小,B正确;
C.定容时,仰视容量瓶刻度线,导致溶液体积偏大,所配溶液浓度偏小,C正确;
D.溶解后未经冷却就移液,溶液热胀冷缩,冷却后溶液体积偏小,所配溶液浓度偏大,D错误;
故选 BC。
(2)实验室制备氨气采用氯化铵与氢氧化钙固体加热反应,生成氯化钙、氨气和水,反应的化学方程式为。
(3)尾气的主要成分为过量的氨气,氨气为碱性气体,需选用酸性试剂稀硫酸吸收,吸收氨气时需防止倒吸,需搭配烧杯和普通漏斗搭建防倒吸装置,碱石灰、氧化钙为碱性物质,无法吸收氨气,因此选择的试剂和主要仪器为BDE。
(4)仪器m的名称为球形干燥管。
(5)磷酸为三元酸,与氨气分步反应,先生成磷酸二氢铵,再生成磷酸氢二铵,若继续通入过量氨气,磷酸氢二铵会继续与氨气反应生成磷酸三铵,因此产品混有的杂质盐为。
(6)反应终点为弱碱性环境,因此可选用酚酞作指示剂。
酚酞在酸性和中性溶液中为无色,在弱碱性溶液中为浅红色,因此当溶液颜色由无色变为浅红色时,停止通。
(7)从磷酸氢二铵溶液中获得固体产品,需先通过蒸发浓缩使溶液达到饱和状态,再通过冷却结晶使溶质析出,后续经过过滤、洗涤和干燥,得到产品。
(8)与氨气反应的硫酸的物质的量为;
氨气的物质的量为;
1mol 完全反应生成2mol ,因此;
的摩尔质量为,因此产品中 的质量为;
产品的质量分数为。
综合进阶
1.(2026·福建厦门·模拟预测)实验室利用和亚硫酰氯()制备无水的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知沸点为76℃,遇水极易反应生成两种酸性气体。
Ⅰ.无水的制备
(1)先通一段时间后,依次加热装置a、b.装置a中固体的作用是___________;装置b内发生反应的化学方程式为___________;装置c中冷凝水的入口为___________(填“下口”或“上口”);装置e中吸收液成分为___________。
Ⅱ.无水粗产品中铁含量的测定
【配制溶液】准确配制标准溶液。
【测定含量】按下图所示(加热装置略去)操作步骤进行实验。
已知:①假设是无水粗产品中的唯一杂质;
②室温下:、可将氧化为;、可以将还原成,而不可以。
(2)下列仪器在实验Ⅱ中必须用到的是___________。(填名称)
(3)步骤2中加入溶液及AgCl粉末的作用分别是___________、___________。
(4)消耗标准溶液VmL,则m g试样中Fe的质量分数为___________。(用含c、V、m的代数式表示)
(5)滴定时会导致所测铁含量偏高的情况是___________。(填标号)
a.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
b.滴定时摇动锥形瓶将液体溅出瓶外
c.称重后样品吸收了空气中的水汽
d.滴定前读数时俯视滴定管刻度线
【答案】(1) 防止爆沸 4+FeCl2•4H2O FeCl2+ 4SO2↑+8HCl↑ 下口 NaOH
(2)容量瓶
(3) Fe3+还原为Fe2+ 发生沉淀转化AgCl(s)+I-(aq)= AgI(s)+ Cl-(aq),除溶液中的I-
(4)
(5)ad
【分析】SOCl2与H2O反应生成两种酸性气体,FeCl2•4H2O与SOCl2制备无水FeCl2的反应原理为:SOCl2吸收FeCl2•4H2O受热失去的结晶水生成SO2和HCl,HCl可抑制FeCl2的水解,从而制得无水FeCl2;
【详解】(1)沸点为76℃,加热装置a使变为蒸气,装置a中固体的作用是防止爆沸;装置b内和FeCl2•4H2O发生反应生成FeCl2、SO2、HCl,反应的化学方程式为4+FeCl2•4H2O FeCl2+ 4SO2↑+8HCl↑;为提高冷凝效果,冷凝水“低进高出”,装置c中冷凝水的入口为下口;装置e吸收SO2、HCl,吸收液成分为NaOH。
(2)准确配制标准溶液,需用容量瓶,K2Cr2O7具有强氧化性,需用酸式滴定管盛装,所以下列仪器在实验Ⅱ中必须用到的是容量瓶
(3)步骤2中加入溶液的作用是把Fe3+还原为Fe2+;为防止可以将还原成,AgCl粉末的作用是发生沉淀转化AgCl(s)+I-(aq)= AgI(s)+ Cl-(aq),除溶液中的I-。
(4)Fe2+被氧化为Fe3+,被还原为Cr3+,根据得失电子守恒建立反应关系式6 Fe2+~~,消耗标准溶液VmL,n(Fe2+)=6 n()=6cmol/L×V×10-3L=6cV×10-3mol,则m g试样中Fe的质量分数为 。
(5)a.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,消耗标准液体积偏大,所测铁含量偏高,故选a;
b.滴定时摇动锥形瓶将液体溅出瓶外,待测液溶质物质的量减少,消耗标准液体积偏小,所测铁含量偏低,故不选b;
c.称重后样品吸收了空气中的水汽,则样品的质量增大,所测铁含量偏低,故不选c;
d.滴定前读数时俯视滴定管刻度线,消耗标准液体积偏大,所测铁含量偏高,故选d;
选ad。
2.(2026·北京石景山·一模)是主要的食盐加碘剂,一种制备的流程如下。
(1)基态O原子价层电子排布式是_______。
(2)比较在和中溶解度的大小并解释原因_______。
(3)的晶胞结构如下图所示,晶胞边长均为。
①与K原子紧邻的O原子有_______个。
②已知的摩尔质量是,阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为_______。()
(4)补全ⅰ中反应的化学方程式:_______。
(5)已知:,某学生测定食用精制盐的碘含量,其步骤为:
a.准确称取食盐(所加碘为),加适量蒸馏水使其完全溶解
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量溶液,使与反应完全
c.以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为的溶液10.0 mL,恰好反应完全
①判断c中反应恰好完全依据的现象是_______。
②根据以上实验,所测精制盐的碘含量是_______(以I计,用含的代数式表示)。
【答案】(1)2s22p4
(2)碘分子、四氯化碳分子均为非极性分子,水为极性分子,根据相似相溶,碘单质在四氯化碳中溶解度大于在水中溶解度
(3) 12
(4)
(5) 滴入最后半滴标准溶液,溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不恢复原色
【分析】碘单质和氯酸钾生成,加入氢氧化钾反应生成碘酸钾溶液;
滴定按照检漏、洗涤、润洗、装液、滴定等顺序操作;
【详解】(1)氧为8号元素,基态O原子价层电子排布式是2s22p4;
(2)碘分子、四氯化碳分子均为非极性分子,水为极性分子,根据相似相溶,碘单质在四氯化碳中溶解度大于在水中溶解度;
(3)①K处于顶点、O处于面心,在与K原子紧邻的O原子有12个。
②已知的摩尔质量是,根据“均摊法”,晶胞中含个K、个O、1个I,则晶体密度为。
(4)氯化钾、氯气系数分别为5、3,结合氯原子守恒,氯酸钾系数为11,则碘单质系数为6,结合氢原子守恒,水分子的系数为3,反应为:;
(5)①淀粉和碘单质相遇溶液变为蓝色,则c中反应恰好完全依据的现象是滴入最后半滴标准溶液,溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不恢复原色。
②碘酸钾和碘离子反应生成碘单质:,结合反应,存在,则所测精制盐的碘含量是。
3.(2026·四川遂宁·模拟预测)溴化剂可用液溴与红磷制备,装置如图1(加热及夹持装置略)。
已知:①常温下为液体,能溶解、但不溶解红磷;②常温下,液溴与红磷剧烈反应且放出大量热;③、均极易水解。
实验步骤:
①向仪器c中加入 红磷、,仪器a中加入 液溴。
②加热至沸腾,打开a的活塞,缓慢滴加液溴,充分反应后停止加热。
③将仪器c连接蒸馏装置,如图2,蒸馏并收集产品(含杂质)。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称_______,其作用为_______。
(2)步骤①中加入的作用:ⅰ、作溶剂;ⅱ、_______。
(3)反应中红磷需过量,目的是_______。
(4)抽气泵的作用是_______。
(5)测定产品中的含量,可用碘量法:向碘量瓶中加入水,用移液管量取产品加入碘量瓶,加入过量的标准溶液(磷元素完全转化为),加碱调,再用的标准溶液滴定(),平均用去。
①写出溶于水发生的化学方程式_______。
②产品中的含量为_______。
【答案】(1) 恒压滴液漏斗 平衡气压,便于液溴顺利流下
(2)稀释液溴,减缓反应速率.
(3)使完全反应
(4)降低体系压强,进而降低液体沸点
(5)
【详解】(1)仪器a的名称为恒压滴液漏斗;通过旋转活塞可平衡气压,便于液溴顺利流下;
(2)步骤①中加入的作用:ⅰ、作溶剂;ⅱ、已知常温下液溴与红磷剧烈反应且放热,若直接反应温度过高可能生成,所以加入可以稀释液溴,减缓反应速率,避免温度过高生成;
(3)反应中红磷需过量,目的是使完全反应;
(4)抽气泵使装置内压强减小,物质的沸点降低,故抽气泵的作用是降低蒸馏温度,防止产物受热分解;
(5)①、均极易水解,故溶于水发生的化学方程式为;
②该滴定实验中碘单质共发生两个反应:、。加入过量的标准溶液;,用的标准溶液滴定(),平均用去V2mL,故滴定用去的;故与H3PO3反应的I2的,,向碘量瓶中加入100 mL水,用移液管量取10.00 mL产品加入碘量瓶,产品中的含量为。
4.(2026·湖北黄冈·二模)金属钛具有高强度、低密度、耐腐蚀等优良性能,广泛应用于航空航天、化工、医疗器械等领域,被誉为“21世纪的金属”。
Ⅰ、工业上由金红石(主要成分为)通过氯化法和还原法结合工艺制备金属钛,相关流程如下。
(1)工业上由金红石得到纯净过程为:将金红石粉碎,再加浓硫酸并加热转化为,再加水,水解得到。水解过程的离子方程式为_____________。
Ⅱ、实验室模拟工业制备。
(2)实验提供了如下实验装置由纯净的制得,根据气流方向,正确的装置连接顺序为_______。A中圆底烧瓶中的固体试剂名称为_______,仪器a的名称为_______。
(3)装置C中发生的主要反应的方程式为______________________。
(4)制备时反应结束的实验现象是_______________________。
Ⅲ、为测定上述实验制得的产品的纯度,设计了如下实验(已知为沉淀):
①准确称取产品于烧瓶中,通过安全漏斗(如下图所示)向其中加入足量蒸馏水,充分反应后将安全漏斗和烧瓶中的液体转移到容量瓶中配制成1000ml溶液;
②取50.00 mL溶液于锥形瓶中,加入50.00 mL0.2000 mol/L标准溶液;
③再向上述混合体系中加入少量,用力摇动,静置片刻;
④加入合适的指示剂,用0.0500 mol/LKSCN溶液滴定过量的溶液,达到滴定终点时共用去KSCN溶液。
(5)下列有关该产品纯度测定实验中说法错误的是_______
A.本实验中安全漏斗可以用普通漏斗代替
B.若反应后安全漏斗中的液体未转移到容量瓶中,导致测定结果偏小
C.加入能使沉淀表面被有机物覆盖,若不加,导致测定结果偏小
D.本实验的指示剂可以是溶液
(6)根据以上实验步骤计算产品中的纯度为_______。
【答案】(1)TiO2++(x+1)H2O=TiO2·xH2O↓+2H+
(2) D→B→C→E→F 二氧化锰 球形冷凝管
(3)TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO
(4)装置E中无液滴滴下
(5)A
(6)97.8%
【详解】(1)TiO2+可发生水解反应,在加热、加水稀释条件下,水解平衡正向移动,生成钛的水合氧化物沉淀。根据原子守恒和电荷守恒,水解过程的离子方程式:TiO2++(x+1)H2O=TiO2·xH2O↓+2H+;
(2)由纯净的制得的化学方程式为TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO,装置A利用二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气,氯气中含HCl和水蒸气,经装置D(饱和食盐水)可除去 HCl,经装置B(浓硫酸)进行干燥,之后氯气进入装置C与二氧化钛、碳粉反应可制备TiCl4,装置E用于收集TiCl4,由于TiCl4易水解,装置E中利用无水氯化钙作干燥剂,装置F为尾气处理装置,用于吸收多余的氯气,故装置连接顺序为制气(A)→除杂(D)→干燥(B)→反应(C)→收集(E)→尾气处理(F),A中的固体为实验室制氯气通常用的二氧化锰(MnO2),仪器a为球形冷凝管;
(3)装置C中发生氧化还原反应,碳(C)作为还原剂,氯气(Cl2)作氧化剂,根据原子守恒,反应方程式为TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO;
(4)当C中的反应物耗尽,不再产生 TiCl4气体时,冷却装置E中自然就不会再有液滴滴下了;
(5)A.TiCl4遇水剧烈水解并放出大量 HCl 气体,反应非常剧烈,安全漏斗有液封结构,既能加水又能防止气体逸出及液体喷溅,故不能使用普通漏斗,A错误;
B.在烧瓶中加入蒸馏水后,TiCl4发生了剧烈的水解反应,由于反应是在烧瓶中进行的,部分含有 Cl-的液体会附着在安全漏斗的内壁或残留在漏斗的长颈部分,如果漏斗里的液体没转移到容量瓶,会导致配制的溶液中 Cl-浓度偏低,滴定消耗的 KSCN 溶液体积偏大,计算得到的与 Cl-反应的 AgNO₃偏少,最终 TiCl4的测定结果偏小,B正确;
C.加入 CCl4可以覆盖 AgCl 沉淀,防止 AgCl 与 KSCN 反应(沉淀转化)。若不加 CCl4,AgCl 会与 SCN⁻反应,消耗更多的 KSCN 溶液,导致计算的与 Cl⁻反应的 AgNO3偏少,测定结果偏小,C正确;
D.硝酸铁溶液中的可与 SCN-生成血红色的 Fe (SCN)3,可作为滴定终点的指示剂,D正确;
故答案选A;
(6)AgNO3总量n(Ag+)总=0.0500 L×0.2000 mol/L=0.0100 mol,被KSCN消耗的剩余的AgNO3物质的量n(Ag+)剩=0.0250L×0.0500 mol/L=0.00125 mol,在50 mL样品液中,n(Cl−)=n(Ag+)总−n(Ag+)剩=0.00875 mol,则1000 mL溶液中的n(Cl−)总=0.00875×()=0.175 mol,产品中的n(TiCl4)==0.04375 mol,其纯度为×100%97.8%。
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