1.3 化学中常用的实验方法(题型专练)化学沪科版必修第一册
2026-07-22
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3份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学沪科版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 1.3 化学中常用的实验方法 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 化学科学的特点和化学研究基本方法 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.73 MB |
| 发布时间 | 2026-07-22 |
| 更新时间 | 2026-07-22 |
| 作者 | 微光 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58927120.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第三节 化学中常用的实验方法(题型突破·举一反三)
▌题型01 化学品安全使用标识
【典例1】D
【变式1-1】A
【变式1-2】B
▌题型02 常见气体的实验室制备
【典例2】D
【变式2-1】C
【变式2-2】D
【变式2-3】(1)
(2)除去氯气中的HCl P2O5或无水 CaCl2
(3)②
(4)干燥 SO2,通过观察产生的气泡的速率控制通入气体的流速
(5)a
(6)、
▌题型03 物质的分离
【典例3】C
【变式3-1】A
【变式3-2】B
【变式3-3】D
【变式3-4】(1)青蒿素不易挥发,不能随水蒸气蒸馏出,且对热不稳定,水蒸气蒸馏法不适用提取青蒿素 萃取(或浸取)
(2)使黄花蒿的茎叶变得更为细小,增加与萃取剂的接触面积,从而使得青蒿素更容易被提取出来,提高萃取效率
(3)过滤 烧杯,漏斗,玻璃棒
(4)蒸馏(或减压蒸馏)
(5)C
(6)B
(7)ACD
(8)分液漏斗,烧杯
▌题型04 物质的检验
【典例4】B
【变式4-1】D
【变式4-2】C
【变式4-3】C
【变式4-4】D
【变式4-5】B
【变式4-6】稀硝酸、硝酸钡溶液、硝酸银溶液
▌题型05 焰色试验
【典例5】A
【变式5-1】C
【变式5-2】A
【变式5-3】C
▌题型06 物质的量浓度
【典例6】A
【变式6-1】C
【变式6-2】D
【变式6-3】D
【变式6-4】C
【变式6-5】(1)11.4mol/L
(2)从中取出50mL溶液,溶液中含,稀释成的盐酸的体积为,需加水的质量为,水的密度为,则需加水的体积为41.2mL
▌题型07 配制一定物质的量浓度的溶液
【典例7】(1)500mL容量瓶 玻璃棒
(2)4.000g
(3)①③⑤②④
(4)偏高 无影响
(5)应重新配制
(6)11.9
(7)BD
(8)16.8
【变式7-1】C
【变式7-2】1.AC 玻璃棒、500mL容量瓶 2.2.0 < > 3.13.6
【变式7-3】(1)2.1 (2)100mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管 (3)C (4)AD (5)60%
▌题型08 溶液的稀释相关计算
【典例8】B
【变式8-1】(1)6.1mol/L 6.1mol/L
(2)2.44g 0.061mol
(3)0.61mol/L
【变式8-2】D
【变式8-3】(1)B
(2)1000mL容量瓶 温度 用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线水平相切 125 偏高 0.04 Na2CO3 2NaClO + CO2 + H2O = 2HClO + Na2CO3
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第三节 化学中常用的实验方法(题型突破·举一反三)
题型01 化学品安全使用标识
题型02 常见气体的实验室制备
题型03 物质的分离
题型04 物质的检验
题型05 焰色试验
题型06 物质的量浓度
题型07 配制一定物质的量浓度的溶液
题型08 溶液的稀释相关计算
▌题型01 化学品安全使用标识
【典例1】下列物质与危险化学品标志的对应关系不正确的是( )
A
B
C
D
乙醇
天然气
浓硫酸
氢氧化钠
【答案】D
【解析】A.乙醇在常温下是无色液体,容易燃烧,属于易燃性液体,A正确,不符合题意;
B.天然气主要成分是CH4,该物质在常温下呈气态,容易燃烧,属于易燃性气体,B正确,不符合题意;
C.浓硫酸具有强的腐蚀性,属于腐蚀性药品,C正确,不符合题意;
D.NaOH具有强的腐蚀性,属于腐蚀性药品,D错误,符合题意;
故合理选项是D。
【变式1-1】做“钠在空气中燃烧”实验不需要标记的图标是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.该图标表示当心触电 ,“钠在空气中燃烧” 实验主要涉及钠与空气的反应,操作过程中不涉及用电相关操作,不会有触电风险,不需要标记此图标,A正确;
B.热烫图标,此实验产生高温,提醒警示注意安全,需要标记此图标,B错误;
C.该图标表示洗手,实验后手上可能沾有钠或其化合物,为防止残留物质对手造成伤害,需要及时洗手,需要标记此图标,C错误;
D.该图标表示戴防护眼镜,钠在空气中燃烧时会发出强光,且反应过程中可能有飞溅物等,为保护眼睛,需要佩戴防护眼镜,需要标记此图标,D错误;
故选A。
【变式1-2】掌握安全知识是顺利开展实验的保证。下列说法不正确的是( )
A.打翻酒精灯造成失火应立即用湿布覆盖
B.实验产生的固体废弃物,可带出随意丢弃
C.实验室储存氢氧化钠溶液的试剂柜需要张贴的安全标志是
D.发现燃气泄漏应立即关闭阀门,不能开灯检查
【答案】B
【解析】A、用湿布覆盖在燃烧的酒精上以隔绝酒精与氧气的接触,达到隔绝氧气而灭火的目的;扑灭后不会在实验桌上残留其它物质,选项正确;
B、实验产生的固体废弃物不能随意丢弃,否则会对人体或环境造成伤害,选项错误;
C、氢氧化钠具有强烈的腐蚀性,其包装箱上应贴腐蚀品标志,选项正确;
D、燃气泄漏,开灯查看,易发生爆炸,故立即关闭阀门,不开灯检查,选项正确。
故选B。
▌题型02 常见气体的实验室制备
氢气是用锌和稀硫酸反应制取,反应物为固体 + 液体,反应条件为不加热。氧气(用和)的反应物为固体 + 液体,反应条件为不加热,与制取氢气相同;氧气(用)反应物为固体,反应条件为加热;二氧化碳反应物为固体 + 液体,反应条件为不加热,但与氢气的发生装置有差异;氯气反应物为固体 + 液体,反应条件为加热。
【典例2】如图所示,实验室欲制取纯净干燥的氯气。下列说法不正确的是
A.装置接口按气流方向的连接顺序为a→d→e→h→i→f→g→b
B.①中发生反应:
C.⑤利用了浓硫酸的吸水性
D.可用澄清石灰水替代②中的NaOH溶液
【答案】D
【解析】A.要制取纯净干燥的氯气,先发生反应制取氯气,然后除去氯化氢,再干燥,最后收集并进行尾气处理,装置接口按气流方向的连接顺序为a→d→e→h→i→f→g→b,A选项正确;B.①中高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气,化学方程式为,B选项正确;C.⑤中浓硫酸具有吸水性,用于干燥氯气,C选项正确;D.澄清石灰水浓度小,吸收氯气的效果不如氢氧化钠溶液好,不能用澄清石灰水替代②中的NaOH溶液,D选项错误。
【变式2-1】用如图实验装置制取干燥且纯净的气体,下列判断正确的是
(1)
(2)
(3)
(4)
X
大理石与盐酸
锌粒与稀硫酸
双氧水与二氧化锰
二氧化锰与氯酸钾
Y
浓硫酸
浓硫酸
浓硫酸
浓硫酸
Z
CO2
H2
O2
O2
A.只有(1) B.(1)(2) C.只有(3) D.(2)(3)
【答案】C
【解析】(1)大理石与盐酸反应制得CO2,经过浓硫酸干燥,CO2气体中含有HCl,所得气体干燥但不纯净,不符合题意;
(2)制取氢气,要用向下排空气法,该收集装置有问题,不符合题意;
(3)双氧水与二氧化锰反应制得O2,经过浓硫酸干燥,所得O2气体干燥且纯净,符合题意;
(4)二氧化锰与氯酸钾反应制得O2,要采用固固加热型发生装置,装置有问题,不符合题意;
综上,只有(3)实验装置制取干燥且纯净的气体,答案选C。
【变式2-2】图装置可用于气体的收集、检验、除杂和体积的测量等,不能完成的实验是
A.瓶内装满水,气体从b端通入,收集N2
B.瓶内装有澄清石灰水,从a端通入,检验氧气中是否混有二氧化碳
C.瓶内装有浓硫酸,从a端通入,吸收二氧化碳中混有的水蒸气
D.在a端接量筒,瓶内装满水,测量氯化氢气体的体积
【答案】D
【解析】A.气体从b端通入,水从a排出,这是排水法收集气体,可以收集氮气,A正确;
B.瓶内装有澄清石灰水,气体通过时若澄清石灰水变浑浊则含有二氧化碳,B正确;
C.浓硫酸可以吸收水蒸气,故a进b出可以吸收二氧化碳中的水蒸气,C正确;
D.氯化氢气体极易溶于水,不能使用盛水的量气装置测定其体积,D错误;
答案选D。
【变式2-3】(24-25高一·上海市上海中学·期中)三氯氧磷常作为半导体掺杂剂及光导纤维原料。研究小组利用、在时反应制备和,所用实验装置如下图所示(气体发生装置未画出):
已知的熔点为,沸点为的熔点为,沸点为的熔点为,沸点为;以上三种物质遇水均剧烈反应。
(1)氯气可由二氧化锰和浓盐酸反应制备,则所发生反应的化学方程式为 。
(2)装置A的作用为 ;B中试剂为 ;
(3)实验室通常用亚硫酸钠粉末和较浓的硫酸溶液制备气体,则发生装置可选择 (填序号);
(4)装置的作用是 ;
(5)装置C上方的冷凝管中冷凝水应从 口流入(填“a”或“b”);
(6)装置中的试剂为碱石灰,请写出装置中发生的反应的化学方程式 。
【答案】(1)
(2)除去氯气中的HCl P2O5或无水 CaCl2
(3)②
(4)干燥 SO2,通过观察产生的气泡的速率控制通入气体的流速
(5)a
(6)、
【分析】实验室制取氯气后,通过盛有饱和食盐水的A装置除去氯气中的HCl,再通过盛有无水氯化钙或P2O5的干燥管B干燥氯气,二氧化硫通过浓硫酸干燥后,两气体通入C中与发生反应制备和,冷凝管的作用是使产物冷凝回流,过量氯气和二氧化硫经盛有碱石灰的干燥管吸收,防止污染,据此分析解答。
【解析】(1)实验室通过二氧化锰与浓盐酸加热反应制取氯气,反应方程式为:;
(2)制取的氯气依次通过 A、B装置可除去 HCl 和水,因此 A 中为饱和食盐水,B中为 P2O5或无水 CaCl2。
(3)实验室通常用亚硫酸钠粉末和较浓的硫酸溶液制备气体,溶液与固体常温反应,应选②作为发生装置,①是固体加热装置,不符合;③中加热条件下发生的反应,不符合;④中多孔隔板上只能放置块状或颗粒状难溶固体,而亚硫酸钠为易溶水的粉末,不符合;
(4)装置 E的作用为干燥 SO2,通过观察产生的气泡的速率控制通入气体的流速。
(5)装置C上方的冷凝管中冷凝水应从a口进,从b口出,这样才能使冷凝水充满冷凝管,提高冷凝效果;
(6)装置中的试剂为碱石灰,用于吸收未反应的氯气和二氧化硫气体,NaOH发生的反应为:、。
▌题型03 物质的分离
过滤、蒸发、蒸馏、萃取和分液知识归纳
分离方法
原理
适用范围
操作要点
过滤
溶解性差异
分离不溶性固体和溶液的混合物
一贴、二低、三靠;必要时洗涤沉淀
蒸发
加热使溶剂挥发
分离可溶性溶质和溶剂的混合物
搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅;出现大量固体时,停止加热,利用余热蒸干
蒸馏
沸点不同
分离互溶的液体混合物
液体容积不超过三分之二,垫石棉网加热,加沸石防止暴沸;温度计水银球置于蒸馏烧瓶支管口处;冷凝水从下口进,上口出;不可蒸干溶液
萃取
溶解度不同
用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来
萃取剂选择原则:溶质在萃取剂的溶解度大于在原溶剂,萃取剂与原溶剂不互溶,萃取剂与溶质不反应
分液
互不相溶
分离互不相溶的液体混合物
检验分液漏斗是否漏水;下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
【典例3】(24-25高一·上海市上海中学·期中)典籍中蕴含着丰富的化学知识,下列典籍中记载的操作方法与现代化学实验中的分离方法原理不相似的是
A.经月而出蒸烤之……终乃得酒可饮 蒸馏
B.海陆取卤,日晒火煎……卤水成盐 蒸发
C.凡煮汤,欲微火,令小沸……算渣取液 分液
D.生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结 升华
【答案】C
【解析】A.经月而出蒸烤之……终乃得酒可饮,利用沸点不同蒸馏出乙醇,为蒸馏操作,两者原理相似,A不符合题意;
B.海陆取卤,日晒火煎……卤水成盐,为蒸发原理,两者原理相似,B不符合题意;
C.凡煮汤,欲微火,令小沸……算渣取液,为固液分离,属于过滤操作,两者原理不一致,C符合题意;
D.生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结,指将被提纯物质气化、冷凝为固体的过程,属于升华操作,两者原理相似,D不符合题意;
本题选C。
【变式3-1】(25-26高一上·上海·期中)下列各组仪器:①集气瓶②漏斗③分液漏斗④容量瓶⑤电子天平⑥胶头滴管⑦蒸馏烧瓶⑧量筒。其中常用于物质分离的有
A.②③⑦ B.②⑥⑦ C.①④⑧ D.④⑥⑧
【答案】A
【解析】物质分离的常用方法包括过滤(漏斗②)、分液(分液漏斗③)和蒸馏(蒸馏烧瓶⑦);集气瓶①用于收集气体,容量瓶④用于配制溶液,电子天平⑤用于称量,胶头滴管⑥用于滴加液体,量筒⑧用于量取体积,均不直接参与分离;
故答案选A。
【变式3-2】(25-26高一上·上海·期中)如图是某学生匆忙搭建的一种混合物的分离装置有关描述错误的是
A.是蒸馏装置 B.图中有一处错误
C.蒸出物质的沸点小于水的沸点 D.该加热方式便于控制温度且受热均匀
【答案】B
【解析】A.装置包含蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接收器等,符合蒸馏装置组成,A正确;
B.图中存在两处错误:①冷凝管进出水方向错误(应为下进上出,图中显示上进下出);②温度计水银球位置错误(应在蒸馏烧瓶支管口处,图中可能插入液体中),B错误;
C.采用水浴加热,水浴温度不超过100℃,故蒸出物质沸点需小于水的沸点(100℃)才能沸腾蒸出,C正确;
D.水浴加热可使被加热物质受热均匀,且温度易控(最高不超过水的沸点),D正确;
故选B。
【变式3-3】(24-25高一·上海市吴淞中学·期中)已知青蒿素是一种有机物,为无色针状晶体,易溶于有机溶剂如丙酮、氯仿,可溶于乙醇、乙醚等,在水中几乎不溶,熔点为156~157℃,热稳定性差,乙醚的沸点为35℃,如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程,下列有关实验操作的说法正确的是
A.干燥时应该将黄花青蒿置于干燥管中
B.操作Ⅰ是萃取,所用的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗
C.操作II是蒸馏,所用主要玻璃仪器是蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶、牛角管
D.操作III是重结晶,具体为溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤
【答案】D
【分析】由题给流程可知,黄花青蒿经干燥、研碎得到黄花青蒿粉末,向粉末中加入乙醚浸取、过滤得到提取液和残渣;提取液经蒸馏分离得到乙醚和青蒿素粗品;向粗品中加入乙醇溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤得到青蒿素精品。
【解析】A.干燥时应该将黄花青蒿置于坩埚中进行,故A错误;
B.由分析可知,操作Ⅰ是固液分离的过滤操作,故B错误;
C.由分析可知,操作II为提取液经蒸馏分离得到乙醚和青蒿素粗品,蒸馏用到的主要玻璃仪器是蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、锥形瓶、牛角管,故C错误;
D.由分析可知,操作III为向粗品中加入乙醇溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤得到青蒿素精品,该操作的名称为重结晶,故D正确;
故选D。
【变式3-4】(25-26高一上·上海·期中)受中医古籍《肘后备急方》中将青蒿“绞汁”用药的启发,屠呦呦采用乙醚(沸点34.5℃)从黄花蒿中提取青蒿素,流程如下:
已知青蒿素是一种无色晶体,易溶于有机溶剂,不溶于水,不易挥发,对热不稳定。
(1)传统中药提取多采用水煎煮法,为何青蒿素不适宜此法?___________。用乙醚从黄花蒿中提取青蒿素的方法属于___________。
(2)在用乙醚浸泡提取前,先要对黄花蒿茎叶进行粉碎,目的是___________。
(3)操作Ⅰ的名称为___________,用到的玻璃仪器是___________。
(4)操作Ⅱ的名称是___________。
(5)操作Ⅰ、Ⅱ中,不会用到的装置是___________。
A. B. C.
(6)操作Ⅲ的主要过程可能包括___________。
A.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶
B.加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤
C.加入乙醚进行萃取分液
提取青蒿素的原理和过程在工业上有较多的应用。如从含有、等成分的工业废水中回收和,其流程如图所示:
(7)关于步骤Ⅰ~Ⅳ的说法错误的是___________。(不定项)
A.步骤Ⅰ和青蒿素中操作Ⅰ相同,也可用代替苯
B.步骤Ⅱ中分离得到的苯可循环利用
C.步骤Ⅱ可在右图装置中完成
D.步骤Ⅳ为蒸发结晶,当有少量晶体析出时,停止加热
(8)实验室中进行步骤Ⅰ时用到的玻璃仪器名称为___________。
【答案】(1)青蒿素不易挥发,不能随水蒸气蒸馏出,且对热不稳定,水蒸气蒸馏法不适用提取青蒿素 萃取(或浸取)
(2)使黄花蒿的茎叶变得更为细小,增加与萃取剂的接触面积,从而使得青蒿素更容易被提取出来,提高萃取效率
(3)过滤 烧杯,漏斗,玻璃棒
(4)蒸馏(或减压蒸馏)
(5)C
(6)B
(7)ACD
(8)分液漏斗,烧杯
【分析】青蒿素是一种无色晶体,易溶于有机溶剂,不溶于水,不易挥发,对热不稳定,用乙醚萃取黄花蒿中的青蒿素,对提取液进行减压蒸馏分离出乙醚和青蒿素粗品,操作Ⅲ是用95%的乙醇溶解,浓缩、结晶、过滤;通入过量Cl2后发生反应Cl2+2KI=I2+2KCl,通过加入的苯萃取反应生成的I2,萃取后,上层为有机相,主要含苯和I2,下层为无机相,主要含KCl、KNO3、H2O等物质,经过蒸馏操作(步骤II)可初步实现苯和I2的分离,粗碘经过升华再凝华操作可获得精碘,无机相经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作可获得KNO3晶体,以此解答。
【解析】(1)根据题目,青蒿素不溶于水,且对热不稳定,水煎煮法需要将药材在水中加热,这会导致青蒿素无法溶解,甚至可能因高温分解而失效,因此,水煎煮法不适合提取青蒿素;用乙醚提取青蒿素的过程属于萃取,萃取是利用溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同,将溶质从一种溶剂转移到另一种溶剂中的方法,这里,乙醚作为有机溶剂,可以有效溶解青蒿素,而水相中则保留其他杂质;
(2)粉碎黄花蒿茎叶可以增大其与乙醚的接触面积,使青蒿素更容易被乙醚溶解,从而提高提取效率,此外,粉碎还能缩短提取时间,确保提取更充分;
(3)根据流程图,黄花蒿经粉碎后加入乙醚浸泡,然后通过操作I分离出残渣和提取液,显然,操作I是过滤,目的是将固体残渣与液体提取液分离,过滤需要的玻璃仪器包括烧杯、漏斗和玻璃棒;
(4)提取液中含有乙醚和青蒿素,二者沸点差异较大(乙醚沸点34.5℃,青蒿素对热不稳定),因此需要通过蒸馏分离,由于青蒿素对热敏感,为防止其分解,通常采用减压蒸馏,降低乙醚的沸点,从而在较低温度下完成分离;
(5)操作I(过滤):需要烧杯,漏斗,玻璃棒;
操作Ⅱ(蒸馏):需要蒸馏烧瓶,冷凝管,温度计,锥形瓶等;
A.蒸馏装置,用于操作ll;
B.过滤装置,用于操作I;
C.加热装置,用于固体灼烧,本题未涉及;
故答案选C;
(6)A.青蒿素不溶于水,A错误;
B.将粗品溶于95%乙醇,浓缩后冷却结晶,可有效提纯青蒿素,B正确;
C.萃取无法提纯粗品,C错误;
故答案选B;
(7)A.步骤I是萃取分液,而青蒿素提取中操作I是过滤,A错误;
B.步骤Ⅱ为蒸馏,分离出的苯可以循环利用,B正确;
C.步骤Ⅱ是蒸馏操作,分离苯和碘,图示装置是升华装置,不能用于步骤Ⅱ,C错误;
D.溶解度随温度变化大,应采用降温结晶,而非蒸发结晶,D错误;
故答案选ACD;
(8)步骤I是萃取分液,主要仪器是分液漏斗,还需烧杯配合使用。
▌题型04 物质的检验
1.物质检验的方法
(1)思想方法:人们常依据某物质参加化学反应时产生的特殊现象及某些物理特征进行物质的检验。
(2)特征反应法
①产生气体或沉淀,如:CO与盐酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,NH与碱溶液在加热时生成有刺激性气味的气体;SO与稀盐酸、BaCl2溶液反应生成白色沉淀。
②产生特殊气味,如:蛋白质灼烧产生烧焦羽毛的气味。
③呈现特殊颜色。如:淀粉溶液遇碘单质变蓝色。
2.常见三种离子的检验
离子
所用试剂
实验操作或现象
相关反应的化学方程式
NH4+
浓氢氧化钠溶液、湿润红色石蕊试纸
与浓氢氧化钠溶液共热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体
NH4Cl+NaOHNaCl+H2O+NH3↑
Cl-
硝酸银溶液、稀硝酸
滴加硝酸银溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
NH4Cl+AgNO3===AgCl↓+NH4NO3
SO
稀盐酸、氯化钡溶液
滴加稀盐酸无明显现象,加氯化钡溶液产生白色沉淀
(NH4)2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NH4Cl
【典例4】某溶液中含有较多的、、三种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将三种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序正确的是
①滴加溶液 ②过滤 ③滴加溶液 ④滴加溶液
A.③②④②① B.④②①②③ C.①②③②④ D.④②③②①
【答案】B
【解析】检验氯离子选择硝酸银溶液,检验氢氧根离子选择硝酸镁溶液,检验碳酸根离子选择硝酸钡溶液;硝酸银溶液与氯离子、碳酸根离子都生成白色沉淀,而与氢氧根离子结合生成的氢氧化银不稳定,所以不能先检验氯离子;硝酸镁溶液与碳酸根离子和氢氧根离子均能生成白色沉淀;硝酸钡溶液只与碳酸根离子生成白色的碳酸钡沉淀,所以先检验碳酸根离子再检验氢氧根离子,最后检验氯离子;实验顺序为滴加硝酸钡溶液至沉淀不再增加,过滤;再滴加硝酸镁溶液至沉淀不再增加,过滤;最后加入硝酸银溶液,正确的实验操作顺序为④②①②③,故答案选B。
【变式4-1】(上南中学高一期中考试)下列关于硫酸根离子的检验方法中,正确的是
A.加入溶液,产生白色沉淀,则原溶液中存在离子
B.先加溶液,再加HCl,产生白色沉淀,则原溶液中存在离子
C.加入用HCl酸化的溶液,产生白色沉淀,则原溶液中存在离子
D.加入过量HCl酸化,再向澄清液中加入溶液,产生白色沉淀,则说明原溶液中存在离子
【答案】D
【解析】A.加入溶液产生白色沉淀,可能由、Ag+等其他离子引起,无法确定存在,A错误;
B.先加溶液,再加HCl,若原溶液含Ag+会生成AgCl沉淀,无法排除干扰,B错误;
C.HCl酸化后加入溶液,酸性条件下可能将氧化为,C错误;
D.过量HCl酸化后,、Ag+等干扰离子被排除,澄清液中加溶液生成沉淀可确认存在,D正确;
故选D。
【变式4-2】(25-26高一上·上海·期中)下列实验操作正确的是
A.将氢氧化钠固体放在滤纸上称量 B.用10mL量筒量取8.58mL蒸馏水
C.用稀盐酸鉴别食盐溶液与碳酸钠溶液 D.蒸馏时,应将温度计的水银球插入液面以下
【答案】C
【解析】A.氢氧化钠固体易潮解且腐蚀性强,不能放在滤纸上称量,应使用小烧杯,A错误;
B.10mL量筒的精确度为0.1mL,无法量取8.58mL,只能量取8.6mL,B错误;
C.稀盐酸与碳酸钠反应产生气泡,与食盐溶液无现象,可鉴别两者,C正确;
D.蒸馏时温度计应置于支管口测蒸气温度,而非插入液面下,D错误;
故答案为:C。
【变式4-3】鉴别①溶液、②溶液、③溶液、④溶液:不用其它任何试剂就能鉴别,且鉴别的顺序为
A.④②③① B.③①④② C.①④②③ D.①③④②
【答案】C
【解析】A.④为NaOH溶液,无法通过颜色直接鉴别,不能作为第一个被鉴别的物质,A不符合题意;
B.③为BaCl2溶液,无色且无法通过与其他溶液反应优先确定,不能作为起始鉴别对象,B不符合题意;
C.①CuCl2溶液呈蓝色,可直接观察确定;将其分别加入剩余溶液,与④NaOH反应生成蓝色沉淀,确定④;再用④NaOH分别与②、③反应,生成白色沉淀的为②MgSO4,无现象的为③BaCl2,顺序①→④→②→③,C正确;
D.结合选项C可知,①③④②顺序错误,D不符合题意;
故选C。
【变式4-4】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)下列微粒的检验方法不合理的是
A.氯离子:沉淀法 B.钠离子:焰色反应
C.碳酸根:气体法 D.硫酸根:气体法
【答案】D
【解析】A.氯离子的检验方法为:取试样少许于一试管,向其中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则说明试样中一定含有,此法为沉淀法,A正确;
B.钠离子的检验方法为:用洗净的铂丝或铁丝蘸取待测试样放在酒精灯外焰灼烧,观察火焰颜色呈黄色,则说明含有,此法为焰色反应,B正确;
C.碳酸根的检验方法为:加入稀盐酸反应产生气体,生成的气体若遇澄清石灰水变浑浊,则说明含有,此法为气体法,C正确;
D.硫酸根的检验方法:取试样少许于一试管,向其中先滴加稀盐酸,若无明显现象,再加入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则说明试样中一定含有,此法为沉淀法,D错误;
答案选D。
【变式4-5】某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成,进行如下实验:① 混合物溶于水,得到澄清透明溶液;② 做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色;③ 向溶液中加碱,产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为
A.KCl、NaCl B.KCl、MgSO4
C.KCl、CaCO3 D.MgSO4、NaCl
【答案】B
【解析】①混合物溶于水,得到澄清透明溶液,则不含CaCO3,排除C选项;②做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色,可确定含有钾元素,即含有KCl;③向溶液中加碱,产生白色沉淀,则应含有MgSO4,综合以上分析,混合物由KCl和MgSO4两种物质组成,故选B。
【变式4-6】(24-25高一·上海市奉贤中学·期中)某白色固体中含有(NH4)2CO3、NH4Cl、(NH4)2SO4,若只取用一次样品,在同一个容器中检验出3种阴离子,所用的试剂及顺序是 。
【答案】稀硝酸、硝酸钡溶液、硝酸银溶液
【解析】在(NH4)2CO3、NH4Cl、(NH4)2SO4三种物质中阳离子都为,是无法鉴别的,只能分别检验阴离子:、、,由于只能取一次样品,为了检验药品中阴离子且不会对、、产生干扰,只能选择加入硝酸或硝酸盐,结合、、的性质,由于可以与反应产生气体,而其它2种离子不与反应的特点,可以先加入足量稀检验,现象为有无色无味气体产生,发生的离子反应为:;检验只能用,但与可以结合成微溶的,影响的检验,所以要先检验,后检验;在检验完的剩余溶液中,加入足量的溶液,现象为有白色沉淀产生,发生的离子反应为:;静置沉淀,取上层清液加入溶液,现象为有白色沉淀产生,发生的离子反应为:,则三种物质的阴离子都分别检验出
▌题型05 焰色试验
①做焰色试验前,铂丝(或铁丝)应灼烧至与原来的火焰颜色相同时为止。
②更换其他试剂进行焰色试验时,应将铂丝(或铁丝)用盐酸洗净后,在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时,再蘸取其他试剂进行焰色试验。
③观察钾元素的焰色,要透过蓝色钻玻璃,因为蓝色钴玻璃能吸收黄光,避免钠的化合物干扰。
④焰色反应产生的火焰颜色与元素的存在状态无关,如:灼烧钠的化合物和单质时,火焰颜色均为黄色。几种常见金属的焰色:钠:黄色,钾:紫色(透过蓝色钴玻璃),钙:砖红色。
⑤可以用焰色反应鉴别钠、钾等等金属或离子;利用焰色反应也可制成节日烟花。焰色反应是物理变化而不是化学变化。
【典例5】用洁净的铂丝蘸取某溶液,在酒精灯外焰上灼烧,观察到的火焰颜色为黄色,下列说法正确的是
A.该溶液的溶质一定含Na元素 B.该方法可鉴别KCl和
C.可用玻璃棒代替铂丝进行实验 D.该方法利用了物质的化学变化
【答案】A
【解析】A.含钠元素的物质进行焰色反应火焰为黄色,所以该溶液的溶质一定含Na元素,A项正确;
B.KCl和的焰色均为紫色,B项错误;
C.玻璃棒中含有的钠元素会干扰实验,C项错误;
D.焰色反应利用的是物质的物理变化,D项错误;
故选A。
【变式5-1】下图是在芜湖方特梦幻王国拍摄到的绝美烟花图,下列有关说法错误的是
A.烟花中五彩缤纷的颜色实际上是一些金属的焰色
B.烟花中的黄色可能由钠元素所致,绿色可能由铜元素所致
C.焰色试验是伴随发光现象的化学变化
D.焰色试验时常用盐酸洗涤铂丝而不用硫酸
【答案】C
【解析】A.烟花是在火药中按一定配比加入镁、铝、锑等金属粉末和锶、钡、钠等金属化合物制成的,火药产生的能量使某些金属发生焰色反应,从而产生五彩缤纷的颜色,A正确;B.钠的焰色为黄色,铜的焰色为绿色,则烟花中的黄色可能由钠元素所致,绿色可能由铜元素所致,B正确;C.焰色试验是伴随发光现象的物理变化,C错误;D.硫酸是难挥发性酸,硫酸盐在灼烧时难以挥发,所以焰色试验时,常用盐酸洗涤铂丝而不用硫酸,以便去除杂质,D正确;故选C。
【变式5-2】(24-25高一·上海市吴淞中学·期中)检验中存在钠元素,可使用的方法
A.焰色试验 B.显色法 C.沉淀法 D.气体法
【答案】A
【解析】钠元素的焰色反应为黄色,实验时可以用焰色反应检验碳酸钠中存在钠元素,故选A。
【变式5-3】下列物质的检验中,其结论一定正确的是______。
A.向某溶液中加入溶液,产生白色沉淀,加入稀后,白色沉淀不溶解,也无其他现象,说明原溶液中一定含有
B.某溶液中加入盐酸产生无色气体,能使澄清石灰水变浑浊,该溶液中一定含有碳酸盐或者亚硫酸盐
C.取少量久置的样品于试管中加水溶解,若加足量盐酸时有气体产生,再加溶液时有白色沉淀产生,则说明样品已部分被氧化
D.某试样的焰色试验呈黄色,不含有钾元素
【答案】C
【解析】 A.若原溶液含或,最终也会产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,不一定含,错误;
B.无色气体可能为或,溶液也可能含或,错误;
C.加足量盐酸除去,再加有白色沉淀,说明含,证明部分被氧化,正确;
D.焰色试验呈黄色说明含,未透过蓝色钴玻璃观察,不能确定不含,错误;
故选C。
▌题型06 物质的量浓度
(1)计算的基本公式:c==。
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(nB)和溶液的体积(V),据此求出溶质的物质的量浓度cB。
(2)计算的基本类型和方法:
③标准状况下,气体溶质的物质的量浓度的计算
c=
【典例6】下列各溶液中,氯离子浓度最大的是_________。
A.的溶液 B.的溶液
C.的溶液 D.的溶液
【答案】A
【解析】A.的溶液中;
B.的溶液中;
C.不电离出 ,浓度为 0;
D.的溶液中;
故答案选A;
【变式6-1】(24-25高一·上海市吴淞中学·期中)200mL密度为1.20g/mL、质量分数为31.5%的硝酸的物质的量浓度为
A.1mol/L B.3mol/L C.6mol/L D.7.2mol/L
【答案】C
【解析】硝酸的浓度为:,故选C。
【变式6-2】(24-25高一·上海市华东师范大学第二附属中学·期中)在无土栽培中,需配制1 L 含0.50 mol·L-1 NH4Cl、0.16 mol·L-1 KCl、0.24 mol·L-1 K2SO4的混合溶液,但当时没有K2SO4固体,若用(NH4)2SO4固体代替,需用KCl、NH4Cl、(NH4)2SO4三种固体的物质的量分别为
A.0.40、0.50、0.12 B.0.66、0.50、0.24
C.0.64、0.50、0.24 D.0.64、0.02、0.24
【答案】D
【解析】1L混合液中,n(NH4Cl)=1L×0.5mol/L=0.5mol、n(KCl)=1L×0.16mol/L=0.16mol、n(K2SO4)=1L×0.24mol/L=0.24mol,
故n(Cl-)=n(NH4Cl)+n(KCl)=0.5mol+0.16mol=0.66mol;
n(K+)=n(KCl)+2n(K2SO4)=0.16mol+2×0.24mol=0.64mol;
n(SO42-)=n( K2SO4)=0.24mol;
用KCl、NH4Cl、(NH4)2SO4配制,则:
n[(NH4)2SO4]=n(SO42-)=0.24mol;
n(KCl)=n(K+)=0.64mol;
n(NH4Cl)=n(Cl-)-n(KCl)=0.66mol-0.64mol=0.02mol;
答案选D。
【变式6-3】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)某校化学兴趣小组在实验中发现一瓶溶液,标签上标有“CaCl2 0.1 mol·L-1”的字样,下面是该小组成员对溶液的叙述,正确的是
A.配制1 L该溶液,可将0.1 mol CaCl2溶于1 L水中
B.Ca2+和Cl-的物质的量浓度都是0.1 mol·L-1
C.从试剂瓶中取该溶液的一半,则所取溶液的物质的量浓度为0.05 mol·L-1
D.将该瓶溶液稀释一倍,则所得溶液的c(Cl-)为0.1 mol·L-1
【答案】D
【解析】标签上标有“CaCl2 0.1mol•L-1”的字样,即在1L的溶液中含1molCaCl2;
A.将0.1mol CaCl2溶于1L水中,所得溶液的体积不等于1L,则所得浓度不是0.1mol•L-1,故A错误;
B.在CaCl2中,Ca2+和Cl-的物质的量之比为1:2,则浓度之比也为1:2,故Ca2+的浓度为0.1mol/L,而Cl-的浓度应为0.2mol/L,故B错误;
C.溶液是均一稳定的,浓度与取出的溶液的体积多少无关,故C错误;
D.溶液中Cl-的浓度为0.2mol/L,将溶液稀释一倍,则浓度减半,即稀释后Cl-的浓度应为0.1mol/L,故D正确;
故答案为D。
【变式6-4】下面是某品牌饮用矿物质水标签的部分内容。下列说法正确的是
饮用矿泉水
净含量:500mL
配料表:纯净水 硫酸镁 氯化钾
保质期:12个月
主要离子成份:钾离子(K+):1.0~27.3mg/L 镁离子(Mg2+):0.1~4.8mg/L 氯离子(Cl-):10~27.3mg/L 硫酸根离子(SO42-)0.4~19.2mg/L
A.标签上给出的离子的物理量是物质的量浓度
B.任何饮用水中氯离子(Cl-)的浓度均在10~27.3 mg/L之间
C.该品牌饮用矿物质水中c(Mg2+)的最大值为2×10-4 mol/L
D.一瓶该品牌饮用矿物质水中SO42-的物质的量不超过1×10-5 mol
【答案】C
【解析】A.标签上给出的离子的物理量是单位体积内离子的质量而不是物质的量浓度,A错误;B.该品牌饮用矿物质水中氯离子的含量为:10~27.3mg/L,不能说明其它饮用水中氯离子的含量均在10~27.3mg/L之间,B错误;C.该品牌饮用矿物质水中c(Mg2+)的最大值为4.8mg/L ,转换成浓度为:(4.8×10-3)/24mol/L=2×10-4mol/L,C正确;D.硫酸根离子(SO42-):0.4~19.2mg/L,1瓶该品牌饮用矿泉水的体积为500mL,硫酸根离子的质量最大值为19.2mg/L×0.5L=9.6mg,故n(SO42-)的最大值为0.0096g/96g·mol-1=1×10-4mol,D错误;答案选C。
【变式6-5】(24-25高一·上海市上海中学·期中)标准状况下,将气体溶于水中,所得盐酸的密度为。
(1)计算该盐酸的物质的量浓度为 (保留1位小数,下同)。
(2)从中取出溶液,稀释成的盐酸,需加水的体积为 。(写出计算过程)
【答案】(1)11.4mol/L
(2)从中取出50mL溶液,溶液中含,稀释成的盐酸的体积为,需加水的质量为,水的密度为,则需加水的体积为41.2mL
【解析】(1)标况下,336LHCl物质的量为,质量为,溶于1L水中,水的质量为1000g,则所得盐酸质量为,密度为1.18g/cm3,则该盐酸的物质的量浓度为;
(2)从中取出50mL溶液,溶液中含,稀释成的盐酸的体积为,需加水的质量为,水的密度为,则需加水的体积为41.2mL。
▌题型07 配制一定物质的量浓度的溶液
注意1:量筒的使用注意事项
①量筒的常见规格有10 mL、25 mL、50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等。②量筒没有"0"刻度。
③为了减小实验误差,量取溶液时应根据所取溶液的体积,尽量选用能一次量取的最小规格的量筒,如量取7mL液体应选用10mL量筒。
注意2:定容时的读数问题
俯视刻度线时溶液实际体积小于读数,仰视刻度线时溶液实际体积大于读数,都会产生误差。
注意3:准确配制一定物质的量浓度溶液的两个关键
(1)准确称量固体溶质的质量(或准确量取浓溶液的体积);
(2)准确标定所配制溶液的体积
【典例7】(25-26高一上·上海浦东新·期中).实验室要配制500mL 0.2 mol/L NaOH溶液,请回答下列问题:
(1)配制过程中需要使用的化学仪器有烧杯、___________、漏斗、胶头滴管、___________。
(2)用电子天平称取氢氧化钠,其质量为___________ g。
(3)下列主要操作步骤的正确顺序是___________(填序号)。
①称取一定质量的氢氧化钠,放入烧杯中,用适量蒸馏水溶解;
②加水至液面离容量瓶瓶颈刻度线下1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切;
③待冷却至室温后,将溶液转移到500 mL容量瓶中;
④盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀;
⑤用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液转移到容量瓶中。
(4)若出现以下情况,对所配制溶液浓度将有何影响(填“偏高”“偏低”“无影响”)
a.容量瓶在使用前刚刚配制完一定物质的量浓度的NaOH溶液而未洗净___________。
b.洗涤后的容量瓶未干燥___________。
(5)若实验中出现以下情况,应该怎么处理:
向容量瓶中转移溶液时慎将少量溶液洒到容量瓶外面:___________。
.如图实验室某浓盐酸试剂瓶标签上有关数据,试根据标签上的有关数据回答下列问题:
盐酸
分子式:HCl
相对分子质量:36.5
密度:1.19g/cm3
HCl的质量分数:36.5%
(6)该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为___________ mol/L。
(7)取用任意体积的该盐酸溶液时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是___________。
A.溶液中HCl的物质的量 B.溶液的浓度
C.溶液中Cl-的数目 D.溶液的密度
(8)某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制500 mL物质的量浓度为0.400 mol/L的稀盐酸。该学生需要量取___________mL上述浓盐酸进行配制。
【答案】(1)500mL容量瓶 玻璃棒
(2)4.000g
(3)①③⑤②④
(4)偏高 无影响
(5)应重新配制
(6)11.9
(7)BD
(8)16.8
【解析】(1)溶液配制过程中需要烧杯溶解固体,需要500 mL容量瓶配制溶液,需要胶头滴管定容,需要玻璃棒搅拌和引流;
(2)用电子天平称取氢氧化钠,其质量为m=c×V×M=0.2mol/L×0.5L×40g/mol=4.000g
(3)实验操作的步骤:计算、称量、溶解、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作进行排序,所以其排列顺序为:①③⑤②④;
(4)容量瓶未洗净(残留 NaOH 溶液):残留的 NaOH 会使溶质实际量偏多,导致溶液浓度偏高;容量瓶未干燥:定容时需要加蒸馏水,残留少量水不影响溶质和溶液体积的最终比例,浓度无影响;
(5)向容量瓶转移溶液时洒出,会导致溶质损失,此时配制的溶液浓度必然偏低,无法补救,需重新配制;
(6)设盐酸的体积为1L,则溶质的质量为1000mL×1.19g ▪cm -3 ×36.5%,溶质的物质的量为,所以溶质的物质的量浓度为11.9 mol/L;
(7)A.n=cV,所以与溶液体积有关,故A错误;B.溶液的浓度是均一稳定的,与所取溶液的体积无关,故B正确;C.N=nN A =cVN A ,所以与溶液体积有关,故C错误; D.溶液的密度是均一的,所以与所取溶液的体积无关,故D正确;故选BD;
(8)根据溶液稀释前后溶质的量不变可知,V(浓盐酸)×11.9=0.400mol·L-1× 0.5L,V(浓盐酸)= 0.0168L=16.8mL。
【变式7-1】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)实验室里需要配制450mL0.1mol•L-1的NaOH溶液,下列说法正确的是
A.用托盘天平称量1.80g的氢氧化钠固体
B.加适量蒸馏水溶解氢氧化钠固体,并将溶液立即转移至容量瓶内
C.将溶液转移至容量瓶时若有少量溅洒到瓶外,应重新配制
D.定容后发现液面低于刻度线,应及时补充少量蒸馏水
【答案】C
【解析】A.配制0.1mol·L-1的NaOH溶液450mL,应选择500mL容量瓶,需要氢氧化钠质量=0.1mol·L-1×0.5L×40g·mol-1=2.0g,故A项错误;
B.氢氧化钠溶解放热,要冷却至室温,再将溶液转移至容量瓶内,故B项错误;
C.溶液转移至容量瓶时若有少量溅洒到瓶外,则溶质的物质的量减少,配制结果偏小,应重新配制,故C项正确;
D.定容后,将容量瓶振荡均匀,静置时发现液面低于刻度线,于是又加少量水至刻度线,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏小,故D项错误;
故本题选C。
【变式7-2】含碘的有机溶液后续处理需要使用氢氧化钠和硫酸溶液,某同学准备配制NaOH溶液和硫酸溶液,回答下列问题:
1.如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是______(填字母),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是______(填仪器名称)。
2.在配制NaOH溶液时:
①用电子天平称取NaOH的质量为______g:
②NaOH溶液在转移至容量瓶时有少量洒落,则所得溶液浓度______(填“>”“<”或“=”);
③若NaOH固体溶解后立即移入容量瓶→洗烧杯→洗涤液移入容量瓶→定容,则所得溶液浓度______(填“>”“<”或“=”)。
3.在配制硫酸溶液时:所需质量分数为、密度为的浓硫酸的体积为______mL。
【答案】1.AC 玻璃棒、500mL容量瓶 2.2.0 < > 3.13.6
【解析】1.配制一定物质的量浓度溶液,不需要圆底烧瓶(A)和分液漏斗(C);除图中仪器外,还需要容量瓶(实验室无容量瓶,配成溶液)和玻璃棒(搅拌、引流);
2.①配制溶液,;
②转移时溶质洒落,溶质物质的量减少,所得溶液浓度;
③溶解放热,未冷却就定容,冷却后溶液体积偏小,浓度。
3.浓硫酸浓度,稀释得硫酸,根据稀释前后溶质的物质的量不变,有,得;
【变式7-3】(24-25高一·上海市控江中学·期中)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250mL 0.1000mol/L稀盐酸和溶液;
②向一粒研碎后的药片中加入蒸馏水;
③加入稀盐酸;
④用溶液中和过量的稀盐酸,记录所消耗溶液的体积;
请回答下列问题:
(1)欲用如下图标签所示的浓盐酸和蒸馏水配制的稀盐酸,需要量取浓盐酸的体积为 ;
盐酸
分子式:
相对分子质量:36.5
密度:
质量分数:
(2)欲配制溶液,用到的仪器除了电子天平、烧杯外,还需用到 。
(3)容量瓶上无需标有_______(选填序号)
A.刻度线 B.容量 C.浓度 D.温度
(4)下列操作导致所配制的稀盐酸物质的量浓度偏低的是_______(选填序号)。
A.未洗涤烧杯和玻璃棒
B.容量瓶用蒸馏水洗后未干燥
C.定容时俯视看到刻度线
D.将容量瓶用瓶塞盖好,颠倒摇匀后发现液面低于刻度线,再加水直至刻度线
(5)这种药片中碳酸钙的质量分数 。
【答案】(1)2.1 (2)100mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管 (3)C (4)AD (5)60%
【解析】(1)标签中所示的浓盐酸的物质的量浓度c= ;根据稀释前后HCl物质的量相等,配制的稀盐酸,需要量取浓盐酸的体积为;
(2)欲配制溶液,选用100mL容量瓶,操作步骤有:计算、称量、溶解并冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶等,根据操作步骤,用到的仪器除了电子天平、烧杯外,还需用到100mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管;
(3)容量瓶上标有:一条刻度线、温度、容量,无需标有浓度,故选C;
(4)A.未洗涤烧杯和玻璃棒,溶质偏少,所配制的稀盐酸物质的量浓度偏低,故选A;
B.容量瓶用蒸馏水洗后未干燥,不影响溶质的物质的量和溶液体积,所配制的稀盐酸物质的量浓度无影响,故不选B;
C.定容时俯视看到刻度线,溶液体积偏小,所配制的稀盐酸物质的量浓度偏高,故不选C;
D.将容量瓶用瓶塞盖好,颠倒摇匀后发现液面低于刻度线,再加水直至刻度线,溶液体积偏大,所配制的稀盐酸物质的量浓度偏低,故选D;
选AD;
(5)向一粒研碎后的药片中加入蒸馏水;加入稀盐酸;用溶液中和过量的稀盐酸,记录所消耗溶液的体积;NaOH消耗盐酸的物质的量为n(HCl)=n(NaOH)=0.013L×0.1mol/L=0.0013mol,则碳酸钙消耗盐酸的物质的量为0.025L×0.1mol/L-0.0013mol=0.0012mol,n(CaCO3)=0.5×0.0012mol=0.0006mol,这种药片中碳酸钙的质量分数。
▌题型08 溶液的稀释相关计算
浓溶液的稀释
溶质的物质的量不变
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
溶质的质量不变
m(浓)·ω(浓)=m(稀)·ω(稀)
溶液的质量守恒
m(稀)=m(浓)+m(水)(溶液体积一般不守恒)
相同溶质的两溶液混合
溶质的物质的量不变
c1V1+c2V2 = c(混)·V(混)
溶质的质量不变
= m(混)·ω(混)
【典例8】(22-23高一上·广东惠州·期末)将10 mL 1.0 mol/LNa2SO4溶液加水稀释至100 mL,所的溶液中Na+物质的量浓度为
A.0.1 mol/L B.0.2 mol/L C.0.3 mol D.0.4 mol
【答案】B
【解析】稀释溶液,溶质的物质的量不变,稀释前物质的量n=cV=2×10×10-3L×1.0mol/L =0.02mol,稀释后物质的量浓度为=0.2mol/L,故选B。
【变式8-1】将24.4gNaOH固体溶于水配成100mL溶液
(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为 ,OH-的浓度为 。
(2)从该溶液中取出10mL,含NaOH的质量为 ,含NaOH的物质的量为 。
(3)将取出的10mL溶液加水稀释到100mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为 。
【答案】(1)6.1mol/L 6.1mol/L
(2)2.44g 0.061mol
(3)0.61mol/L
【解析】(1),则NaOH的物质的量浓度,OH-的浓度为6.1mol/L;
(2)从该溶液中取出10 mL,含NaOH的质量,含NaOH的物质的量为,答案:2.44g;0.061mol;
(3)稀释定律,将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度,答案:0.61mol/L。
【变式8-2】下列说法正确的是
A.1L水中溶解了,所得溶液中的物质的量浓度为
B.将溶液加水稀释至500mL,则稀释后溶液中为
C.将4.48LHCl溶于水配成500mL溶液,所得溶液中HCl的物质的量浓度为
D.溶液与溶液混合后,所得150mL溶液中为(忽略溶液体积变化)
【答案】D
【解析】A.1L水中溶解了,n(CuSO4∙5H2O)==0.1mol,但溶剂的体积为1L,而溶液的体积不确定,所以无法求出所得溶液中的物质的量浓度,A不正确;
B.将溶液加水稀释至500mL,则稀释后溶液中为=0.18mol/L,B不正确;
C.未指明4.48LHCl所处环境的温度和压强,不能利用22.4L/mol进行计算,无法求出其物质的量,也就无法求出溶于水配成500mL溶液中HCl的物质的量浓度,C不正确;
D.溶液与溶液混合后,所得150mL溶液中==(忽略溶液体积变化),D正确;
故选D。
【变式8-3】(24-25高一·上海市南洋模范中学·期中)医护人员利用某品牌“84消毒液”进行大环境消毒,该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。
(1)如图是“84消毒液”使用注意事项。注意事项4“易使有色衣物褪色”,是因为“84消毒液”具有
A.碱性 B.强氧化性 C.不稳定性 D.弱酸性
(2)已知该“84消毒液”瓶体部分标签如图所示:
①84消毒液与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用18.4mol•L-1的浓硫酸配制1L2.3mol•L-1的稀硫酸用于增强“84消毒液”的消毒能力。配制过程中需要用到较精密的玻璃仪器是 ,该玻璃仪器上标有刻度线、容量、 。在定容过程中,完成定容操作后期加入少量水的做法是 ,需用浓硫酸的体积为 mL。
②若容量瓶在使用前刚刚配制完一定物质的量浓度的84消毒液而未洗净则溶液浓度将 (选填:“偏高”或“偏低”或“无影响”)。
③消毒人员取100mL该“84消毒液”,稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(NaClO)= mol•L-1。
④生活中,“84”消毒液贮藏时应注意密封、避光。小南同学对一瓶丧失漂白性的“84”消毒液成分展开探究。实验时,取适量该消毒液试样于试管中,加入足量氯化钙溶液,静置,观察到的有白色沉淀产生,则该消毒液试样中一定含的溶质有 (填化学式),理由是 (填化学方程式)。
【答案】(1)B
(2)1000mL容量瓶 温度 用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线水平相切 125 偏高 0.04 Na2CO3 2NaClO + CO2 + H2O = 2HClO + Na2CO3
【分析】配制一定物质的量浓度的溶液,所需的步骤有计算、称量、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签;
【解析】(1)“84消毒液”具有强氧化性,能使有色物质褪色,故选B;
(2)①用18.4mol•L-1的浓硫酸配制1L2.3mol•L-1的稀硫酸,设需要浓硫酸的体积为V mL,由稀释定律可知,稀释前后溶质的物质的量不变,则有V×10-3L×18.4 mol/L=1 L×2.3mol/L,解得V=125mL;配置过程中需要用到较精密的玻璃仪器是1000mL容量瓶,该玻璃仪器上标有刻度线、容量、温度;在定容过程中,完成定容操作后期加入少量水的做法是用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线水平相切;
②若容量瓶在使用前刚刚配制完一定物质的量浓度的84消毒液而未洗净,导致配制溶液中溶质量增大,使得溶液浓度将偏大。
③由可知密度为119 g/cm3质量分数为25%的次氯酸钠的物质的量浓度为mol/L=4.0 mol/L,取100mL该“84消毒液”,稀释100倍后用于消毒,稀释后的溶液中c(NaClO)= mol•L-1。
④取适量该消毒液试样于试管中,加入足量氯化钙溶液,静置,观察到的有白色沉淀产生,则生成沉淀为碳酸钙沉淀,则该消毒液试样中一定含的溶质有碳酸钠,理由是次氯酸钠吸收空气中二氧化碳变质生成碳酸钠:2NaClO + CO2 + H2O = 2HClO + Na2CO3。
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第三节 化学中常用的实验方法(题型突破·举一反三)
题型01 化学品安全使用标识
题型02 常见气体的实验室制备
题型03 物质的分离
题型04 物质的检验
题型05 焰色试验
题型06 物质的量浓度
题型07 配制一定物质的量浓度的溶液
题型08 溶液的稀释相关计算
▌题型01 化学品安全使用标识
【典例1】下列物质与危险化学品标志的对应关系不正确的是( )
A
B
C
D
乙醇
天然气
浓硫酸
氢氧化钠
【变式1-1】做“钠在空气中燃烧”实验不需要标记的图标是
A. B.
C. D.
【变式1-2】掌握安全知识是顺利开展实验的保证。下列说法不正确的是( )
A.打翻酒精灯造成失火应立即用湿布覆盖
B.实验产生的固体废弃物,可带出随意丢弃
C.实验室储存氢氧化钠溶液的试剂柜需要张贴的安全标志是
D.发现燃气泄漏应立即关闭阀门,不能开灯检查
▌题型02 常见气体的实验室制备
氢气是用锌和稀硫酸反应制取,反应物为固体 + 液体,反应条件为不加热。氧气(用和)的反应物为固体 + 液体,反应条件为不加热,与制取氢气相同;氧气(用)反应物为固体,反应条件为加热;二氧化碳反应物为固体 + 液体,反应条件为不加热,但与氢气的发生装置有差异;氯气反应物为固体 + 液体,反应条件为加热。
【典例2】如图所示,实验室欲制取纯净干燥的氯气。下列说法不正确的是
A.装置接口按气流方向的连接顺序为a→d→e→h→i→f→g→b
B.①中发生反应:
C.⑤利用了浓硫酸的吸水性
D.可用澄清石灰水替代②中的NaOH溶液
【变式2-1】用如图实验装置制取干燥且纯净的气体,下列判断正确的是
(1)
(2)
(3)
(4)
X
大理石与盐酸
锌粒与稀硫酸
双氧水与二氧化锰
二氧化锰与氯酸钾
Y
浓硫酸
浓硫酸
浓硫酸
浓硫酸
Z
CO2
H2
O2
O2
A.只有(1) B.(1)(2) C.只有(3) D.(2)(3)
【变式2-2】图装置可用于气体的收集、检验、除杂和体积的测量等,不能完成的实验是
A.瓶内装满水,气体从b端通入,收集N2
B.瓶内装有澄清石灰水,从a端通入,检验氧气中是否混有二氧化碳
C.瓶内装有浓硫酸,从a端通入,吸收二氧化碳中混有的水蒸气
D.在a端接量筒,瓶内装满水,测量氯化氢气体的体积
【变式2-3】(24-25高一·上海市上海中学·期中)三氯氧磷常作为半导体掺杂剂及光导纤维原料。研究小组利用、在时反应制备和,所用实验装置如下图所示(气体发生装置未画出):
已知的熔点为,沸点为的熔点为,沸点为的熔点为,沸点为;以上三种物质遇水均剧烈反应。
(1)氯气可由二氧化锰和浓盐酸反应制备,则所发生反应的化学方程式为 。
(2)装置A的作用为 ;B中试剂为 ;
(3)实验室通常用亚硫酸钠粉末和较浓的硫酸溶液制备气体,则发生装置可选择 (填序号);
(4)装置的作用是 ;
(5)装置C上方的冷凝管中冷凝水应从 口流入(填“a”或“b”);
(6)装置中的试剂为碱石灰,请写出装置中发生的反应的化学方程式 。
▌题型03 物质的分离
过滤、蒸发、蒸馏、萃取和分液知识归纳
分离方法
原理
适用范围
操作要点
过滤
溶解性差异
分离不溶性固体和溶液的混合物
一贴、二低、三靠;必要时洗涤沉淀
蒸发
加热使溶剂挥发
分离可溶性溶质和溶剂的混合物
搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅;出现大量固体时,停止加热,利用余热蒸干
蒸馏
沸点不同
分离互溶的液体混合物
液体容积不超过三分之二,垫石棉网加热,加沸石防止暴沸;温度计水银球置于蒸馏烧瓶支管口处;冷凝水从下口进,上口出;不可蒸干溶液
萃取
溶解度不同
用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来
萃取剂选择原则:溶质在萃取剂的溶解度大于在原溶剂,萃取剂与原溶剂不互溶,萃取剂与溶质不反应
分液
互不相溶
分离互不相溶的液体混合物
检验分液漏斗是否漏水;下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
【典例3】(24-25高一·上海市上海中学·期中)典籍中蕴含着丰富的化学知识,下列典籍中记载的操作方法与现代化学实验中的分离方法原理不相似的是
A.经月而出蒸烤之……终乃得酒可饮 蒸馏
B.海陆取卤,日晒火煎……卤水成盐 蒸发
C.凡煮汤,欲微火,令小沸……算渣取液 分液
D.生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结 升华
【变式3-1】(25-26高一上·上海·期中)下列各组仪器:①集气瓶②漏斗③分液漏斗④容量瓶⑤电子天平⑥胶头滴管⑦蒸馏烧瓶⑧量筒。其中常用于物质分离的有
A.②③⑦ B.②⑥⑦ C.①④⑧ D.④⑥⑧
【变式3-2】(25-26高一上·上海·期中)如图是某学生匆忙搭建的一种混合物的分离装置有关描述错误的是
A.是蒸馏装置 B.图中有一处错误
C.蒸出物质的沸点小于水的沸点 D.该加热方式便于控制温度且受热均匀
【变式3-3】(24-25高一·上海市吴淞中学·期中)已知青蒿素是一种有机物,为无色针状晶体,易溶于有机溶剂如丙酮、氯仿,可溶于乙醇、乙醚等,在水中几乎不溶,熔点为156~157℃,热稳定性差,乙醚的沸点为35℃,如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程,下列有关实验操作的说法正确的是
A.干燥时应该将黄花青蒿置于干燥管中
B.操作Ⅰ是萃取,所用的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗
C.操作II是蒸馏,所用主要玻璃仪器是蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶、牛角管
D.操作III是重结晶,具体为溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤
【变式3-4】(25-26高一上·上海·期中)受中医古籍《肘后备急方》中将青蒿“绞汁”用药的启发,屠呦呦采用乙醚(沸点34.5℃)从黄花蒿中提取青蒿素,流程如下:
已知青蒿素是一种无色晶体,易溶于有机溶剂,不溶于水,不易挥发,对热不稳定。
(1)传统中药提取多采用水煎煮法,为何青蒿素不适宜此法?___________。用乙醚从黄花蒿中提取青蒿素的方法属于___________。
(2)在用乙醚浸泡提取前,先要对黄花蒿茎叶进行粉碎,目的是___________。
(3)操作Ⅰ的名称为___________,用到的玻璃仪器是___________。
(4)操作Ⅱ的名称是___________。
(5)操作Ⅰ、Ⅱ中,不会用到的装置是___________。
A. B. C.
(6)操作Ⅲ的主要过程可能包括___________。
A.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶
B.加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤
C.加入乙醚进行萃取分液
提取青蒿素的原理和过程在工业上有较多的应用。如从含有、等成分的工业废水中回收和,其流程如图所示:
(7)关于步骤Ⅰ~Ⅳ的说法错误的是___________。(不定项)
A.步骤Ⅰ和青蒿素中操作Ⅰ相同,也可用代替苯
B.步骤Ⅱ中分离得到的苯可循环利用
C.步骤Ⅱ可在右图装置中完成
D.步骤Ⅳ为蒸发结晶,当有少量晶体析出时,停止加热
(8)实验室中进行步骤Ⅰ时用到的玻璃仪器名称为___________。
▌题型04 物质的检验
1.物质检验的方法
(1)思想方法:人们常依据某物质参加化学反应时产生的特殊现象及某些物理特征进行物质的检验。
(2)特征反应法
①产生气体或沉淀,如:CO与盐酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,NH与碱溶液在加热时生成有刺激性气味的气体;SO与稀盐酸、BaCl2溶液反应生成白色沉淀。
②产生特殊气味,如:蛋白质灼烧产生烧焦羽毛的气味。
③呈现特殊颜色。如:淀粉溶液遇碘单质变蓝色。
2.常见三种离子的检验
离子
所用试剂
实验操作或现象
相关反应的化学方程式
NH4+
浓氢氧化钠溶液、湿润红色石蕊试纸
与浓氢氧化钠溶液共热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体
NH4Cl+NaOHNaCl+H2O+NH3↑
Cl-
硝酸银溶液、稀硝酸
滴加硝酸银溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
NH4Cl+AgNO3===AgCl↓+NH4NO3
SO
稀盐酸、氯化钡溶液
滴加稀盐酸无明显现象,加氯化钡溶液产生白色沉淀
(NH4)2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NH4Cl
【典例4】某溶液中含有较多的、、三种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将三种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序正确的是
①滴加溶液 ②过滤 ③滴加溶液 ④滴加溶液
A.③②④②① B.④②①②③ C.①②③②④ D.④②③②①
【变式4-1】(上南中学高一期中考试)下列关于硫酸根离子的检验方法中,正确的是
A.加入溶液,产生白色沉淀,则原溶液中存在离子
B.先加溶液,再加HCl,产生白色沉淀,则原溶液中存在离子
C.加入用HCl酸化的溶液,产生白色沉淀,则原溶液中存在离子
D.加入过量HCl酸化,再向澄清液中加入溶液,产生白色沉淀,则说明原溶液中存在离子
【变式4-2】(25-26高一上·上海·期中)下列实验操作正确的是
A.将氢氧化钠固体放在滤纸上称量 B.用10mL量筒量取8.58mL蒸馏水
C.用稀盐酸鉴别食盐溶液与碳酸钠溶液 D.蒸馏时,应将温度计的水银球插入液面以下
【变式4-3】鉴别①溶液、②溶液、③溶液、④溶液:不用其它任何试剂就能鉴别,且鉴别的顺序为
A.④②③① B.③①④② C.①④②③ D.①③④②
【变式4-4】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)下列微粒的检验方法不合理的是
A.氯离子:沉淀法 B.钠离子:焰色反应
C.碳酸根:气体法 D.硫酸根:气体法
【变式4-5】某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成,进行如下实验:① 混合物溶于水,得到澄清透明溶液;② 做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色;③ 向溶液中加碱,产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为
A.KCl、NaCl B.KCl、MgSO4
C.KCl、CaCO3 D.MgSO4、NaCl
【变式4-6】(24-25高一·上海市奉贤中学·期中)某白色固体中含有(NH4)2CO3、NH4Cl、(NH4)2SO4,若只取用一次样品,在同一个容器中检验出3种阴离子,所用的试剂及顺序是 。
▌题型05 焰色试验
①做焰色试验前,铂丝(或铁丝)应灼烧至与原来的火焰颜色相同时为止。
②更换其他试剂进行焰色试验时,应将铂丝(或铁丝)用盐酸洗净后,在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时,再蘸取其他试剂进行焰色试验。
③观察钾元素的焰色,要透过蓝色钻玻璃,因为蓝色钴玻璃能吸收黄光,避免钠的化合物干扰。
④焰色反应产生的火焰颜色与元素的存在状态无关,如:灼烧钠的化合物和单质时,火焰颜色均为黄色。几种常见金属的焰色:钠:黄色,钾:紫色(透过蓝色钴玻璃),钙:砖红色。
⑤可以用焰色反应鉴别钠、钾等等金属或离子;利用焰色反应也可制成节日烟花。焰色反应是物理变化而不是化学变化。
【典例5】用洁净的铂丝蘸取某溶液,在酒精灯外焰上灼烧,观察到的火焰颜色为黄色,下列说法正确的是
A.该溶液的溶质一定含Na元素 B.该方法可鉴别KCl和
C.可用玻璃棒代替铂丝进行实验 D.该方法利用了物质的化学变化
【变式5-1】下图是在芜湖方特梦幻王国拍摄到的绝美烟花图,下列有关说法错误的是
A.烟花中五彩缤纷的颜色实际上是一些金属的焰色
B.烟花中的黄色可能由钠元素所致,绿色可能由铜元素所致
C.焰色试验是伴随发光现象的化学变化
D.焰色试验时常用盐酸洗涤铂丝而不用硫酸
【变式5-2】(24-25高一·上海市吴淞中学·期中)检验中存在钠元素,可使用的方法
A.焰色试验 B.显色法 C.沉淀法 D.气体法
【变式5-3】下列物质的检验中,其结论一定正确的是______。
A.向某溶液中加入溶液,产生白色沉淀,加入稀后,白色沉淀不溶解,也无其他现象,说明原溶液中一定含有
B.某溶液中加入盐酸产生无色气体,能使澄清石灰水变浑浊,该溶液中一定含有碳酸盐或者亚硫酸盐
C.取少量久置的样品于试管中加水溶解,若加足量盐酸时有气体产生,再加溶液时有白色沉淀产生,则说明样品已部分被氧化
D.某试样的焰色试验呈黄色,不含有钾元素
▌题型06 物质的量浓度
(1)计算的基本公式:c==。
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(nB)和溶液的体积(V),据此求出溶质的物质的量浓度cB。
(2)计算的基本类型和方法:
③标准状况下,气体溶质的物质的量浓度的计算
c=
【典例6】下列各溶液中,氯离子浓度最大的是_________。
A.的溶液 B.的溶液
C.的溶液 D.的溶液
【变式6-1】(24-25高一·上海市吴淞中学·期中)200mL密度为1.20g/mL、质量分数为31.5%的硝酸的物质的量浓度为
A.1mol/L B.3mol/L C.6mol/L D.7.2mol/L
【变式6-2】(24-25高一·上海市华东师范大学第二附属中学·期中)在无土栽培中,需配制1 L 含0.50 mol·L-1 NH4Cl、0.16 mol·L-1 KCl、0.24 mol·L-1 K2SO4的混合溶液,但当时没有K2SO4固体,若用(NH4)2SO4固体代替,需用KCl、NH4Cl、(NH4)2SO4三种固体的物质的量分别为
A.0.40、0.50、0.12 B.0.66、0.50、0.24
C.0.64、0.50、0.24 D.0.64、0.02、0.24
【变式6-3】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)某校化学兴趣小组在实验中发现一瓶溶液,标签上标有“CaCl2 0.1 mol·L-1”的字样,下面是该小组成员对溶液的叙述,正确的是
A.配制1 L该溶液,可将0.1 mol CaCl2溶于1 L水中
B.Ca2+和Cl-的物质的量浓度都是0.1 mol·L-1
C.从试剂瓶中取该溶液的一半,则所取溶液的物质的量浓度为0.05 mol·L-1
D.将该瓶溶液稀释一倍,则所得溶液的c(Cl-)为0.1 mol·L-1
【变式6-4】下面是某品牌饮用矿物质水标签的部分内容。下列说法正确的是
饮用矿泉水
净含量:500mL
配料表:纯净水 硫酸镁 氯化钾
保质期:12个月
主要离子成份:钾离子(K+):1.0~27.3mg/L 镁离子(Mg2+):0.1~4.8mg/L 氯离子(Cl-):10~27.3mg/L 硫酸根离子(SO42-)0.4~19.2mg/L
A.标签上给出的离子的物理量是物质的量浓度
B.任何饮用水中氯离子(Cl-)的浓度均在10~27.3 mg/L之间
C.该品牌饮用矿物质水中c(Mg2+)的最大值为2×10-4 mol/L
D.一瓶该品牌饮用矿物质水中SO42-的物质的量不超过1×10-5 mol
【变式6-5】(24-25高一·上海市上海中学·期中)标准状况下,将气体溶于水中,所得盐酸的密度为。
(1)计算该盐酸的物质的量浓度为 (保留1位小数,下同)。
(2)从中取出溶液,稀释成的盐酸,需加水的体积为 。(写出计算过程)
▌题型07 配制一定物质的量浓度的溶液
注意1:量筒的使用注意事项
①量筒的常见规格有10 mL、25 mL、50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等。②量筒没有"0"刻度。
③为了减小实验误差,量取溶液时应根据所取溶液的体积,尽量选用能一次量取的最小规格的量筒,如量取7mL液体应选用10mL量筒。
注意2:定容时的读数问题
俯视刻度线时溶液实际体积小于读数,仰视刻度线时溶液实际体积大于读数,都会产生误差。
注意3:准确配制一定物质的量浓度溶液的两个关键
(1)准确称量固体溶质的质量(或准确量取浓溶液的体积);
(2)准确标定所配制溶液的体积
【典例7】(25-26高一上·上海浦东新·期中).实验室要配制500mL 0.2 mol/L NaOH溶液,请回答下列问题:
(1)配制过程中需要使用的化学仪器有烧杯、___________、漏斗、胶头滴管、___________。
(2)用电子天平称取氢氧化钠,其质量为___________ g。
(3)下列主要操作步骤的正确顺序是___________(填序号)。
①称取一定质量的氢氧化钠,放入烧杯中,用适量蒸馏水溶解;
②加水至液面离容量瓶瓶颈刻度线下1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切;
③待冷却至室温后,将溶液转移到500 mL容量瓶中;
④盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀;
⑤用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液转移到容量瓶中。
(4)若出现以下情况,对所配制溶液浓度将有何影响(填“偏高”“偏低”“无影响”)
a.容量瓶在使用前刚刚配制完一定物质的量浓度的NaOH溶液而未洗净___________。
b.洗涤后的容量瓶未干燥___________。
(5)若实验中出现以下情况,应该怎么处理:
向容量瓶中转移溶液时慎将少量溶液洒到容量瓶外面:___________。
.如图实验室某浓盐酸试剂瓶标签上有关数据,试根据标签上的有关数据回答下列问题:
盐酸
分子式:HCl
相对分子质量:36.5
密度:1.19g/cm3
HCl的质量分数:36.5%
(6)该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为___________ mol/L。
(7)取用任意体积的该盐酸溶液时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是___________。
A.溶液中HCl的物质的量 B.溶液的浓度
C.溶液中Cl-的数目 D.溶液的密度
(8)某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制500 mL物质的量浓度为0.400 mol/L的稀盐酸。该学生需要量取___________mL上述浓盐酸进行配制。
【变式7-1】(24-25高一·上海市浦东新区六校联考·期中)实验室里需要配制450mL0.1mol•L-1的NaOH溶液,下列说法正确的是
A.用托盘天平称量1.80g的氢氧化钠固体
B.加适量蒸馏水溶解氢氧化钠固体,并将溶液立即转移至容量瓶内
C.将溶液转移至容量瓶时若有少量溅洒到瓶外,应重新配制
D.定容后发现液面低于刻度线,应及时补充少量蒸馏水
【变式7-2】含碘的有机溶液后续处理需要使用氢氧化钠和硫酸溶液,某同学准备配制NaOH溶液和硫酸溶液,回答下列问题:
1.如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是______(填字母),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是______(填仪器名称)。
2.在配制NaOH溶液时:
①用电子天平称取NaOH的质量为______g:
②NaOH溶液在转移至容量瓶时有少量洒落,则所得溶液浓度______(填“>”“<”或“=”);
③若NaOH固体溶解后立即移入容量瓶→洗烧杯→洗涤液移入容量瓶→定容,则所得溶液浓度______(填“>”“<”或“=”)。
3.在配制硫酸溶液时:所需质量分数为、密度为的浓硫酸的体积为______mL。
【变式7-3】(24-25高一·上海市控江中学·期中)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250mL 0.1000mol/L稀盐酸和溶液;
②向一粒研碎后的药片中加入蒸馏水;
③加入稀盐酸;
④用溶液中和过量的稀盐酸,记录所消耗溶液的体积;
请回答下列问题:
(1)欲用如下图标签所示的浓盐酸和蒸馏水配制的稀盐酸,需要量取浓盐酸的体积为 ;
盐酸
分子式:
相对分子质量:36.5
密度:
质量分数:
(2)欲配制溶液,用到的仪器除了电子天平、烧杯外,还需用到 。
(3)容量瓶上无需标有_______(选填序号)
A.刻度线 B.容量 C.浓度 D.温度
(4)下列操作导致所配制的稀盐酸物质的量浓度偏低的是_______(选填序号)。
A.未洗涤烧杯和玻璃棒
B.容量瓶用蒸馏水洗后未干燥
C.定容时俯视看到刻度线
D.将容量瓶用瓶塞盖好,颠倒摇匀后发现液面低于刻度线,再加水直至刻度线
(5)这种药片中碳酸钙的质量分数 。
▌题型08 溶液的稀释相关计算
浓溶液的稀释
溶质的物质的量不变
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
溶质的质量不变
m(浓)·ω(浓)=m(稀)·ω(稀)
溶液的质量守恒
m(稀)=m(浓)+m(水)(溶液体积一般不守恒)
相同溶质的两溶液混合
溶质的物质的量不变
c1V1+c2V2 = c(混)·V(混)
溶质的质量不变
= m(混)·ω(混)
【典例8】(22-23高一上·广东惠州·期末)将10 mL 1.0 mol/LNa2SO4溶液加水稀释至100 mL,所的溶液中Na+物质的量浓度为
A.0.1 mol/L B.0.2 mol/L C.0.3 mol D.0.4 mol
【变式8-1】将24.4gNaOH固体溶于水配成100mL溶液
(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为 ,OH-的浓度为 。
(2)从该溶液中取出10mL,含NaOH的质量为 ,含NaOH的物质的量为 。
(3)将取出的10mL溶液加水稀释到100mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为 。
【变式8-2】下列说法正确的是
A.1L水中溶解了,所得溶液中的物质的量浓度为
B.将溶液加水稀释至500mL,则稀释后溶液中为
C.将4.48LHCl溶于水配成500mL溶液,所得溶液中HCl的物质的量浓度为
D.溶液与溶液混合后,所得150mL溶液中为(忽略溶液体积变化)
【变式8-3】(24-25高一·上海市南洋模范中学·期中)医护人员利用某品牌“84消毒液”进行大环境消毒,该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。
(1)如图是“84消毒液”使用注意事项。注意事项4“易使有色衣物褪色”,是因为“84消毒液”具有
A.碱性 B.强氧化性 C.不稳定性 D.弱酸性
(2)已知该“84消毒液”瓶体部分标签如图所示:
①84消毒液与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用18.4mol•L-1的浓硫酸配制1L2.3mol•L-1的稀硫酸用于增强“84消毒液”的消毒能力。配制过程中需要用到较精密的玻璃仪器是 ,该玻璃仪器上标有刻度线、容量、 。在定容过程中,完成定容操作后期加入少量水的做法是 ,需用浓硫酸的体积为 mL。
②若容量瓶在使用前刚刚配制完一定物质的量浓度的84消毒液而未洗净则溶液浓度将 (选填:“偏高”或“偏低”或“无影响”)。
③消毒人员取100mL该“84消毒液”,稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(NaClO)= mol•L-1。
④生活中,“84”消毒液贮藏时应注意密封、避光。小南同学对一瓶丧失漂白性的“84”消毒液成分展开探究。实验时,取适量该消毒液试样于试管中,加入足量氯化钙溶液,静置,观察到的有白色沉淀产生,则该消毒液试样中一定含的溶质有 (填化学式),理由是 (填化学方程式)。
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