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- 2021-07-02 发布
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第二单元 溶液的配制与分析
考点
考试内容
考试要求
物质的量浓度
(1)物质的量浓度的概念
b
(2)配制一定物质的量浓度的溶液
b
(3)物质的量浓度的相关计算
c
考点一 物质的量浓度及相关计算
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。
(1)1 mol·L-1NaCl溶液是指该溶液中含有1 mol NaCl( )
(2)用100 mL水吸收0.1 mol HCl气体所得溶液中溶质的物质的量浓度恰好是1 mol·L-1( )
(3)1 L水中溶解5.85 g NaCl所形成的溶液中溶质的物质的量浓度是0.1 mol·L-1( )
(4)将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶液中溶质的质量分数为25%( )
(5)将40 g SO3溶于60 g水中所得溶液中溶质的质量分数为49%( )
(6)同浓度的三种溶液:Na2SO4溶液、MgSO4溶液、Al2(SO4)3溶液,其体积比为3∶2∶1,则SO42-的浓度之比为3∶2∶3( )
(7)c(H+)=0.5 mol·L-1的稀硫酸中溶质的物质的量浓度为1.0 mol·L-1( )
1.答案 (1)✕ (2)✕ (3)✕ (4)✕ (5)√ (6)✕ (7)✕
2.在标准状况下,将V L氨气溶于0.1 L水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此氨水中溶质的物质的量浓度为 mol·L-1。
2.答案 1 000Vρ17V+2 240
1.物质的量浓度
(1)定义:用单位体积的溶液中含有① 溶质B的物质的量 来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度,符号为② cB ,单位为③ mol/L或 mol·L-1 。
(2)计算公式:④ cB=nBV 。
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2.溶质的质量分数
(1)定义:用⑤ 溶质质量与溶液质量之比 来表示溶液组成的物理量。
(2)计算公式:⑥ ω=m溶质m溶液 ×100%。
计算物质的量浓度时应规避的三个易错点
1.溶液中溶质的判断
(1)与水发生反应的物质,溶质发生变化,水量减少。如:
Na、Na2O、Na2O2NaOH
CO2、SO2、SO3 H2CO3、H2SO3、H2SO4
NH3NH3·H2O
(2)结晶水合物,溶质的物质的量不变但水量增多。如:
CuSO4·5H2O CuSO4;FeSO4·7H2O FeSO4。
2.混淆溶液的体积和溶剂的体积
(1)不能用水的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水,一般根据溶液的密度进行计算:
V=m(气体或固体)+m(溶剂)ρ。
(2)两溶液混合,溶液的体积并不是两液体体积的加和,而应依据混合溶液的密度进行计算。
3.部分与整体的关系
溶质的浓度和离子的浓度不同,要注意根据化学式具体分析。如:1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中c(SO42-)=3 mol·L-1,c(Al3+)<2 mol·L-1(考虑Al3+水解,则其浓度小于2 mol·L-1)。
题组一 有关物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的换算
1.某氯化镁溶液的密度为1.18 g·cm-3,其中镁离子的质量分数为5.1%,300 mL该溶液中Cl-的物质的量浓度为 。(结果保留两位小数)
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1.答案 5.02 mol·L-1
解析 c(Mg2+)=n(Mg2+)V=300 mL×1.18 g·cm-3×5.1%24 g·mol-10.3 L=2.507 5 mol·L-1,c(Cl-)=2c(Mg2+)≈5.02 mol·L-1。
2.(1)某H2O2溶液中溶质的质量分数为27.5%(密度为1.10 g·cm-3),其溶质的物质的量浓度为 mol·L-1。(结果保留一位小数)
(2)已知某NaCl饱和溶液的体积为V mL,密度为ρ g·cm-3,溶质的质量分数为ω,溶质的物质的量浓度为c mol·L-1,溶液中含NaCl的质量为m g。
①用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度: 。
②用ω、 ρ表示溶液中溶质的物质的量浓度: 。
③用c、 ρ表示溶质的质量分数: 。
④用ω表示该温度下NaCl的溶解度: 。
2.答案 (1)8.9 (2)①1 000m58.5V mol·L-1 ②1 000ρω58.5 mol·L-1
③58.5c1 000ρ×100% ④100ω1-ω g
方法技巧
从定义式出发进行物质的量浓度、
质量分数、溶解度的换算
(1)由定义出发,运用公式c=nV、溶质质量分数=溶质的质量溶液的质量×100%进行推理,注意密度的桥梁作用,不要死记公式。
(2)在进行物质的量浓度、质量分数、溶解度三者之间的换算时,除利用上述方法外,我们还可以运用假设法,使问题简单化。
例如:已知溶质的质量分数为ω,溶液的密度为ρ g·cm-3,溶质的摩尔质量为M g·mol-1,求物质的量浓度c。
我们可以假设溶液为1 L,则溶液质量为1×1 000×ρ g,溶质的质量为1×1 000×ρ×ω g,溶质的物质的量为1 000ρωM mol,这样就很容易求出该溶液中溶质的物质的量浓度c=1 000ρωM mol·L-1。
题组二 溶液的稀释与混合
3.V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3+ m g,取V4 mL该溶液用水稀释至4V mL,则SO42-的物质的量浓度为( )
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A.125m36V mol·L-1 B.125m9V mol·L-1
C.125m54V mol·L-1 D.125m18V mol·L-1
3.答案 A V4 mL溶液中Al3+的物质的量为mg×1427 g·mol-1=m108 mol,稀释后溶液中Al3+的物质的量浓度为c(Al3+)=m108mol4V×10-3L=125m54V mol·L-1,c(SO42-)=32c(Al3+)=32×125m54V mol·L-1=125m36V mol·L-1。
4.现有V L 0.5 mol·L-1的盐酸,欲将其浓度扩大一倍,以下方法中最宜采用的是( )
A.加热浓缩到原来体积的一半
B.加入0.125V L 5 mol·L-1的盐酸
C.加入0.1V L 10 mol·L-1的盐酸,再稀释至1.5V L
D.标准状况下通入11.2 L氯化氢气体
4.答案 C 加热蒸发,HCl挥发,故A错误;溶液的体积不具有加和性,故B错误;混合后溶液中的HCl为0.5 mol·L-1×V L+10 mol·L-1×0.1V L=1.5V mol,所以混合后盐酸中溶质的物质的量浓度为1.5Vmol1.5VL=1 mol·L-1,故C正确;通入氯化氢气体,溶液的体积发生变化,无法求出浓度,故D错误。
5.(1)在100 g溶质的物质的量浓度为c mol·L-1,密度为ρ g·cm-3的硫酸溶液中加入一定量的水稀释成c2 mol·L-1的硫酸溶液,则加入水的体积 (填“=”“>”或“<”,下同)100 mL。
(2)若把(1)中的硫酸溶液改成氨水,应加入水的体积 100 mL。
(3)若把(1)(2)中溶质的物质的量浓度均改为溶质的质量分数,则加入水的体积 100 mL。
5.答案 (1)< (2)> (3)=
解析 (1)100ρ·c=100+V水ρ'·c2,V水=200ρ'ρ -100,由于ρ'<ρ,所以V水<100 mL。(2)由于ρ'>ρ,所以V水>100 mL。(3)根据溶质质量分数=溶质质量溶液质量×100%可知,溶质质量不变,质量分数减半,则溶液质量加倍,所以应加入100 mL水。
名师点拨
1.溶液稀释定律(守恒观点)
(1)溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。
(2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。
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(3)溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)。(体积一般不守恒)
2.同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算
混合后溶液体积发生改变,c1V1+c2V2=c混V混,其中V混=m混ρ混。
3.含不同溶质的溶液混合反应,有关物质的量浓度的计算
(1)明确各反应物、产物之间的物质的量之比。
(2)巧用电荷守恒思想:电解质溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
考点二 一定物质的量浓度溶液的配制
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。
(1)容量瓶在使用前要检查是否漏水( )
(2)用固体NaCl配制0.5 mol·L-1的溶液,所用的仪器只有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶( )
(3)向容量瓶转移液体时,玻璃棒可以接触容量瓶内壁( )
(4)使用托盘天平称量药品时,药品都不能直接放在托盘中,应放在两张相同的纸片上( )
(5)如图A配制0.1 mol·L-1 NaOH溶液( )
(6)如图B配制一定浓度的NaCl溶液( )
(7)如图C配制溶液,液面快与刻度线相切时加水( )
1.答案 (1)√ (2)✕ (3)√ (4)✕ (5)✕ (6)✕ (7)✕
2.(1)配制100 mL 1.0 mol·L-1的H2SO4溶液,需要18 mol·L-1的浓硫酸的体积是 mL(结果保留一位小数),该实验过程中所需要的玻璃仪器有 。
(2)配制50 mL 0.2 mol·L-1的Na2CO3溶液,需要称取固体Na2CO3的质量是 。
2.答案 (1)5.6 量筒、烧杯、100 mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管
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(2)1.1 g
1.主要仪器
(1)容量瓶:配制一定物质的量浓度溶液的专用精确容器。主要规格有① 50 mL、② 100 mL、③ 250 mL、④ 500 mL、⑤ 1 000 mL。
ⅰ.结构特点
ⅱ.在使用前首先要检查是否漏水,具体操作如下:
加水 倒立 观察是否漏水 正立 ⑥ 瓶塞旋转180° 倒立 观察是否漏水。
ⅲ.四个“不能”
a.不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释;
b.不能作为反应容器或用来长期贮存溶液;
c.不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中,因为容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的;
d.不能配制任意体积的溶液,只能配制容量瓶上规定容积的溶液。
(2)托盘天平:可精确至⑦ 0.1 g ,称量前先调零,称量时物品放在⑧ 左盘 ,砝码放在⑨ 右盘 。
(3)其他仪器:量筒、烧杯、⑩ 玻璃棒 、 胶头滴管 等。
2.配制过程示意图
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3.配制步骤
以配制480 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液为例,所需容量瓶的规格: 500 mL 。
(1)计算:m(NaOH)= 1 mol·L-1×0.5 L×40 g·mol-1=20.0 g (填写计算过程与结果)。
(2)称量:用托盘天平称量NaOH固体(NaOH放在 小烧杯 或表面皿中)。
(3)溶解:将称量好的固体放入 烧杯 中,加适量水溶解,并用 玻璃棒 搅拌,溶解过程中玻璃棒的作用为 搅拌,加速溶解 。
(4)转移(移液)
a.移液前需要将溶液冷却至室温。
b.移液中玻璃棒的作用为 引流 。
(5)洗涤:用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤 2~3 次,洗涤液也都注入 容量瓶 中,并振荡容量瓶,使溶液均匀。
(6)定容
a.将蒸馏水注入容量瓶,液面离容量瓶刻度线下 1~2 cm 时,改用 胶头滴管 滴加蒸馏水。
b.定容时要平视刻度线,至凹液面最低处与刻度线 相切 。
(7)摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
溶液配制的误差分析
分析依据:c=nV=mMV,以配制NaOH溶液为例,在进行误差分析时,先根据实验操作弄清是“m”还是“V”引起的误差,再具体分析,具体情况如下:
能引起误差的一些操作
因变量
c(mol·L-1)
m
V
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砝码与物品颠倒(使用游码)
减小
—
偏低
称量时间过长
减小
—
用滤纸称NaOH
减小
—
向容量瓶移液时少量溅出
减小
—
未洗涤烧杯和玻璃棒
减小
—
定容时,水多用滴管吸出
减小
—
定容摇匀后液面下降再加水
—
增大
定容时仰视刻度线
—
增大
砝码附着其他物质或已生锈
增大
—
偏高
未冷却至室温就注入容量瓶定容
—
减小
定容时俯视刻度线
—
减小
称量前小烧杯内有水
—
—
不变
定容后振荡、摇匀,静置,液面下降
—
—
题组一 一定物质的量浓度溶液的配制
1.实验室需用350 mL 0.2 mol·L-1的碳酸钠溶液,现选取500 mL容量瓶进行配制,以下说法正确的是( )
A.称取28.6 g Na2CO3·10H2O晶体加热除去结晶水后配成500 mL溶液
B.称取28.6 g Na2CO3·10H2O晶体,加入500 mL水中
C.将溶液转移到容量瓶中的时候,要将玻璃棒下端靠在容量瓶刻度线上方进行引流
D.如果选用生锈的砝码称量会导致配制的溶液浓度偏高
1.答案 D A项,直接用Na2CO3·10H2O晶体配制,不必加热除去结晶水,错误;B项,溶液的体积为500 mL,而不是加入500 mL水中,错误;C项,移液时,玻璃棒的下端应该靠在容量瓶的刻度线下面,错误;D项,砝码生锈后变重,使称得的样品偏多,正确。
2.实验室需要配制480 mL 0.50 mol·L-1的NaCl溶液。按下列操作步骤填空,以使整个操作完整。
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(1)选择仪器。完成本实验所必需的仪器有:托盘天平(带砝码,最小砝码为5 g)、药匙、烧杯、 、 、 以及等质量的两片纸片。
(2)计算:配制该溶液需称量NaCl晶体 g。
(3)称量
①天平调零之后,应将天平的游码调至某个位置,请在下图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置:
②称量过程中NaCl晶体应放于天平的 (填“左盘”或“右盘”)。
③称量完毕,将药品倒入烧杯中。
(4)溶解、冷却。该步实验中需要使用玻璃棒,目的是 。
(5)转移、洗涤。在转移时应使用玻璃棒引流,需要洗涤烧杯2~3次,目的是 。
(6)定容。向容量瓶中加水至液面接近刻度线 处,改用 加水,使溶液凹液面最低处与刻度线相切。
(7)摇匀、装瓶。
2.答案 (1)500 mL容量瓶 胶头滴管 玻璃棒
(2)14.6
(3)① ②左盘
(4)搅拌,加速NaCl溶解
(5)保证溶质全部转入容量瓶中
(6)1~2 cm 胶头滴管
解析 配制480 mL 0.50 mol·L-1的NaCl溶液,必须用500 mL的容量瓶。m(NaCl)=0.50 mol·L-1×0.5 L×58.5 g·mol-1≈14.6 g(托盘天平精确到0.1 g)。用托盘天平称量时,物品放在左盘。配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为:计算→称量(或量取)→溶解、冷却→转移、洗涤→定容→摇匀、装瓶贴签。
题组二 学会从两个角度分析误差产生的原因
3.某同学用Na2CO3固体配制0.10 mol·L-1 Na2CO3溶液,其称量操作如下图所示,最终配制溶液的浓度( )
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A.偏高 B.偏低 C.可能偏高也可能偏低 D.准确
3.答案 B 称量Na2CO3固体时,应将被称量物质放在托盘天平的左盘,砝码放在右盘,不然若使用游码会使称量的Na2CO3偏少,配制的溶液浓度偏低。
4.从溶质改变角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。
(1)配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8 g: 。
(2)配制500 mL 0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾8.0 g: 。
(3)配制NaOH溶液时,天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片,其他操作均正确: 。
(4)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质4.4 g,称量时物质和砝码放置颠倒: 。
(5)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数: 。
(6)定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线: 。
(7)未洗涤烧杯及玻璃棒: 。
4.答案 (1)偏小 (2)偏小 (3)偏小 (4)偏小 (5)偏大
(6)偏小 (7)偏小
5.从溶液改变角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。
(1)配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容: 。
(2)定容、摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线: 。
(3)定容时仰视刻度线: 。
(4)定容、摇匀后少量溶液外流: 。
(5)容量瓶中原有少量蒸馏水: 。
5.答案 (1)偏大 (2)偏小 (3)偏小 (4)无影响 (5)无影响
名师点拨
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误差判断分析技巧
(1)误差分析的思维流程
(2)视线引起误差的分析方法
①定容时仰视刻度线[图(a)],导致溶液体积偏大,结果偏低。
②定容时俯视刻度线[图(b)],导致溶液体积偏小,结果偏高。
图(a)
图(b)
A组 基础题组
1.(2019浙江绍兴第一中学高三调研)下列叙述正确的是( )
A.1 L水中溶解40 g NaOH后,所得溶液浓度为1 mol·L-1
B.从1 L 2 mol·L-1的NaCl溶液中取出0.5 L,该溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1
C.将2.24 L HCl气体(标准状况)溶于水配制成100 mL溶液,其溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1
D.配制1 L 0.2 mol·L-1的CuSO4溶液,需用25 g胆矾
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1.答案 C 1 L水中溶解40 g NaOH后溶液的体积不是1 L,所得溶液浓度不是1 mol·L-1,故A错误;溶液具有均一性,从1 L 2 mol·L-1的NaCl溶液中取出0.5 L,该溶液中溶质的物质的量浓度仍为2 mol·L-1,故B错误;标准状况下,2.24 L HCl气体的物质的量为0.1 mol,溶于水制成100 mL溶液,其物质的量浓度为1 mol·L-1,故C正确;配制1 L 0.2 mol·L-1的CuSO4溶液,需要硫酸铜的物质的量为0.2 mol,需用50 g胆矾,故D错误。
2.(2019浙江越州中学质量检测)下列关于配制一定物质的量浓度溶液的说法正确的是( )
A.容量瓶上标有刻度线、温度和浓度,使用前要检查是否漏水
B.量筒内的残液必须冲洗下来,倒入容量瓶中
C.称量的固体(或量取的液体)可直接放入容量瓶中溶解(或稀释)
D.定容、摇匀后,若液面低于刻度线,不可再次加水补齐
2.答案 D 容量瓶上标有刻度线、温度和容积,使用前要检查是否漏水,A错误;量筒内的残液冲洗下来并倒入容量瓶中,导致量取的液体体积偏大,B错误;容量瓶为精密仪器,不能用来溶解固体或者稀释浓溶液,C错误;定容、摇匀后,若液面低于刻度线是正常的,若再加水,则溶液的浓度将偏低,D正确。
3.(2019浙江青田中学月考)用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液,需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是( )
3.答案 B 托盘天平的左盘应放被称量物质,右盘应放砝码,A项错误;将溶液转移到容量瓶中时,应用玻璃棒引流,C项错误;定容时,胶头滴管不能伸入容量瓶内部,D项错误。
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4.(2020浙江嘉善高级中学检测)下列溶液中Cl-的浓度与50 mL 1 mol·L-1AlCl3溶液中Cl-的浓度相等的是( )
A.150 mL 3 mol·L-1的NaCl溶液
B.50 mL 3 mol·L-1的KClO3溶液
C.25 mL 2 mol·L-1的FeCl3溶液
D.75 mL 2 mol·L-1的NH4Cl溶液
4.答案 A 50 mL 1 mol·L-1AlCl3溶液中Cl-的浓度是3 mol·L-1。150 mL 3 mol·L-1的NaCl溶液中Cl-的浓度是3 mol·L-1,A正确;50 mL 3 mol·L-1的KClO3溶液中不含Cl-,B错误;25 mL 2 mol·L-1的FeCl3溶液中Cl-的浓度是6 mol·L-1,C错误;75 mL 2 mol·L-1 NH4Cl溶液中Cl-的浓度是2 mol·L-1,D错误。
5.(2019浙江江山中学月考)某含溶质KCl、MgCl2、K2SO4的混合溶液中,c(K+)=0.40 mol·L-1,c(Mg2+)=0.25 mol·L-1,c(Cl-)=0.60 mol·L-1,则c(SO42-)为( )
A.0.30 mol·L-1 B.0.20 mol·L-1
C.0.15 mol·L-1 D.0.10 mol·L-1
5.答案 C 忽略水的电离,根据溶液呈电中性知溶液中的电荷守恒式为c(K+)+2c(Mg2+)=c(Cl-)+2c(SO42-),代入数据计算得c(SO42-)为0.15 mol·L-1。
6.(2019浙江磐安中学月考)某温度下,物质X2SO4的饱和溶液密度为ρ g·mL-1,c(X+)=c mol·L-1,溶质的质量分数为a%,溶质的摩尔质量为M g·mol-1,溶解度为S g,下列表达式正确的是( )
A.c=200ρaM B.a%=c2 000ρ
C.M=1 000ρa%c D.S=100cM2 000ρ-cM
6.答案 D c(X+)=c mol·L-1,则该物质的浓度是0.5c mol·L-1,根据c=1 000ρωM可知0.5 c=1 000ρa%M,c=20ρaM,M=2 000ρa%c,故A、C错误;a%=Mc2 000ρ,故B错误;根据SS+100=a%=Mc2 000ρ,可知S=100cM2 000ρ-cM,故D正确。
7.(2019浙江瑞安中学检测)V mL硫酸铁溶液中含w g SO42-,取此溶液0.5V mL,用水稀释至2V mL。则稀释后的溶液中Fe3+的物质的量浓度(mol·L-1)为(不考虑Fe3+的水解)( )
A.250w48V B.250w72V C.125w36V D.125w72V
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7.答案 D V mL硫酸铁溶液中含w g SO42-,则n(SO42-)=w96 mol,取此溶液0.5V mL,物质的量减半,此时n(SO42-)=w192 mol,根据硫酸铁的电离方程式可知n(Fe3+)=23n(SO42-)=w288 mol,用水稀释至2V mL,则c(Fe3+)=w288mol2V×10-3L=125w72V mol·L-1。
8.(2019浙江台州中学第一次统练)向一定体积CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入浓度为1.00 mol·L-1的Na2CO3溶液,反应过程中加入的Na2CO3溶液的体积与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。
已知:图中V1∶V2=1∶2,当加入V2 mL Na2CO3溶液时,所得溶液的浓度为1.00 mol·L-1,体积为200 mL。
(1)混合溶液中CaCl2和HCl物质的量之比n(CaCl2)∶n(HCl)= 。
(2)m2= g。
8.答案 (1)1∶2 (2)5.00
解析 由图像可知,向一定体积CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入浓度为1.00 mol·L-1的Na2CO3溶液,0~V1发生的是碳酸钠与盐酸反应,生成二氧化碳的质量为m1 g,V1~V2发生的是碳酸钠与氯化钙的反应,生成碳酸钙的质量为m2 g。又知V1∶V2=1∶2,说明盐酸和氯化钙消耗的Na2CO3溶液的体积相等,由两个反应的化学方程式可知,n(CaCl2)∶n(HCl)=1∶2,当加入V2 mL Na2CO3溶液时,所得溶液为氯化钠溶液,其浓度为1.00 mol·L-1,体积为200 mL,所以n(NaCl)=0.200 mol,由氯离子守恒可以求出n(CaCl2)=0.050 0 mol,n(HCl)=0.100 mol。(1)混合溶液中CaCl2和HCl物质的量之比n(CaCl2)∶n(HCl)=1∶2。(2)由钙离子守恒可知,n(CaCO3)=n(CaCl2)=0.050 0 mol,所以m2=0.050 0 mol×100 g/mol=5.00 g。
9.(2019浙江名校协作体联考)用5.96 g NaClO固体配成100 mL溶液,向其中加入0.02 mol Na2Sx,恰好完全反应生成NaCl和Na2SO4。
(1)NaClO溶液中溶质的物质的量浓度为 。
(2)化学式Na2Sx中x的值为 。
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9.答案 (1)0.8 mol/L (2)1
解析 (1)5.96 g NaClO的物质的量为5.96 g74.5 g/mol=0.08 mol,则溶液中溶质的物质的量浓度为0.08mol0.1 L=0.8 mol/L。
(2)0.02 mol Na2Sx被NaClO氧化为Na2SO4,S元素化合价由-2x升高为+6,则n(失电子)=(6+2/x)×0.02x mol,而0.08 mol NaClO被还原为NaCl,Cl元素化合价由+1价降低为-1价,则n(得电子)=(1+1)×0.08 mol,根据得失电子守恒得(6+2/x)×0.02x=0.16,计算得出:x=1。
B组 提升题组
10.(2019浙江绍兴鲁迅中学质量检测)向100 g浓度为13.6 mol·L-1的HNO3溶液(ρ>1 g·cm-3)中加入水,浓度变为6.8 mol·L-1,则加入水的体积( )
A.>100 mL B.=100 mL
C.<100 mL D.不能确定
10.答案 C 设原硝酸溶液的体积为V mL,根据稀释前后溶质的物质的量不变,设稀释后溶液的体积为x,则:V mL×13.6 mol·L-1=x×6.8 mol·L-1,解得:x=2V mL。硝酸溶液的浓度越大,密度越大,所以稀释后硝酸溶液的密度小于ρ,故稀释后硝酸溶液的质量小于2V×ρ(即200 g),所以加入水的质量小于(200-100)g=100 g,加入水的体积小于100 g1 g·mL-1=100 mL。
11.(2020浙江金华汤溪高级中学月考)在含溶质Al2(SO4)3、K2SO4、KAl(SO4)2的混合溶液中,K+的物质的量浓度为0.25 mol·L-1,加入等体积0.20 mol·L-1的KOH溶液,使生成的白色沉淀恰好溶解,则原溶液中SO42-的物质的量浓度是( )
A.0.20 mol·L-1 B.0.25 mol·L-1
C.0.225 mol·L-1 D.0.45 mol·L-1
11.答案 A 加入等体积的0.20 mol·L-1KOH溶液,使生成的白色沉淀恰好溶解,溶液中的铝离子变成偏铝酸根离子,Al3++4OH- AlO2-+2H2O,则原溶液中铝离子的浓度为0.204 mol·L-1=0.05 mol·L-1。溶液呈电中性,即阳离子所带电荷数等于阴离子所带电荷数,则原溶液中3c(Al3+)+c(K+)=2c(SO42-),原溶液中c(K+)=0.25 mol·L-1,则c(SO42-)=(0.25 mol·L-1+0.05 mol·L-1×3)/2=0.20 mol·L-1。
12.(2020浙江绍兴稽山中学质量检测)摩尔质量为M g·mol-1的某物质在20 ℃时的溶解度为S g,其20 ℃的饱和溶液的密度为d g·mL-1,其物质的量浓度为( )
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A.M10Sd mol·L-1 B.M(100+S)1 000Sd mol·L-1
C.10SdM mol·L-1 D.1 000SdM(100+S) mol·L-1
12.答案 D 某物质在20 ℃时的溶解度为S g,则该饱和溶液中溶质的质量分数为S100+S×100%,由于溶质的摩尔质量为M g·mol-1,饱和溶液的密度为d g·mL-1,所以该饱和溶液中溶质的物质的量浓度c=1 000dωM mol·L-1=1 000×d×S100+SM mol·L-1=1 000dSM(100+S) mol·L-1。
13.(2019浙江诸暨中学质量检测)某结晶水合物的化学式为X·nH2O,其相对分子质量为M,在25 ℃时,A g该结晶水合物溶于B g水中即可达到饱和,形成密度为D g·cm-3的饱和溶液V mL,下列表达式中不正确的是( )
A.该饱和溶液中溶质的质量分数为100A(M-18n)MVD%
B.溶质X在25 ℃时的溶解度为100A(M-18n)BM+18An g
C.该饱和溶液的密度为 A+BV g·cm-3
D.该饱和溶液中溶质的物质的量浓度为1 000DAMV mol·L-1
13.答案 D 该饱和溶液的密度为A+BV g·cm-3;A g该结晶水合物的物质的量为AM mol,其中含X的质量为A(M-18n)M g,由溶液的密度为D g·cm-3和溶液体积为V mL,可以求出饱和溶液的质量为VD g,所以该饱和溶液的质量分数为100A(M-18n)MVD%;设溶质X在25 ℃时的溶解度为S g,则有S∶100=A(M-18n)M∶(B+18AnM),解得S=100A(M-18n)BM+18An;该饱和溶液中溶质的物质的量浓度c=nV=AMmolV×10-3L=1 000AMV mol·L-1。
14.(2020浙江长兴华盛虹溪中学月考)溶质的质量分数为a%,物质的量浓度为c mol·L-1的NaCl溶液,蒸发溶剂,恢复到原来的温度,若溶质的物质的量浓度变为2c mol·L-1,则质量分数变为(蒸发过程中没有晶体析出,且NaCl溶液的密度大于1 g·mL-1)( )
A.小于2a% B.大于2a%
C.等于2a% D.无法确定
14.答案 A 根据c=1 000ρωM 可知c=1 000ρ1a%M,设蒸发溶剂后NaCl溶液中溶质的质量分数为b%,则2c=1 000ρ2b%M,氯化钠溶液的浓度越大,密度越大,则ρ1<ρ2,因此b%<2a%。
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15.(2018课标Ⅲ,26节选)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248 g·mol-1)可用作定影剂、还原剂。
回答下列问题:
(2)利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下:
①溶液配制:称取1.200 0 g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在 中溶解,完全溶解后,全部转移至100 mL的 中,加蒸馏水至 。
15.答案 (2)烧杯 容量瓶 刻度线
16.甲、乙两同学分别用不同的方法配制100 mL 4.6 mol·L-1的稀硫酸。
(1)配制溶液时,一般可以分为以下几个步骤:
①称量或量取 ②计算 ③溶解或稀释 ④摇匀
⑤转移、洗涤 ⑥定容 ⑦冷却
其正确的操作顺序为 。
(2)甲同学:用量筒量取一定量的浓硫酸,小心地倒入盛有少量水的烧杯中,搅拌均匀,待冷却至室温后转移到100 mL容量瓶中,用少量的水将烧杯等仪器洗涤2~3次,每次洗涤液也转移到容量瓶中,然后小心地向容量瓶加入水至刻度线定容,塞好瓶塞,反复上下颠倒、摇匀。
①实验所用的玻璃仪器除烧杯、量筒和100 mL容量瓶外,还有 、 ;
②若用98%的浓硫酸(密度为1.84 g·cm-3)配制溶液,应量取浓硫酸的体积为 mL。
(3)乙同学:用100 mL量筒量取所需体积的浓硫酸,并向其中小心地加入少量水,搅拌均匀,待冷却至室温后,再向量筒中加水至100 mL刻度线,搅拌均匀。
指出其中错误之处 (任写一处)。
16.答案 (1)②①③⑦⑤⑥④ (2)①玻璃棒 胶头滴管 ②25.0 (3)不能在量筒中配制溶液;不能将水加入浓硫酸中(答案合理即可)
解析 (1)配制溶液的正确操作顺序为计算、称量或量取、溶解或稀释、冷却至室温、转移、洗涤、定容、摇匀。
(2)①实验所用的玻璃仪器除烧杯、量筒和100 mL容量瓶外,还有定容用的胶头滴管,加速溶解、引流用的玻璃棒。
②用98%的浓硫酸配制100 mL 4.6 mol·L-1的稀硫酸,因稀释时溶质的物质的量不变,则4.6 mol·L-1×0.1 L=V×1.84 g·cm-3×98%98 g·mol-1,V=25.0 mL。
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17.(2016浙江10月选考,28,4分)用无水Na2CO3固体配制250 mL 0.100 0 mol·L-1的溶液。请回答:
(1)在配制过程中不必要的玻璃仪器是 。
A.烧杯 B.量筒 C.玻璃棒
D.胶头滴管 E.容量瓶
(2)定容时的操作:当液面接近容量瓶刻度线时, ,再将容量瓶塞盖好,反复上下颠倒,摇匀。
(3)下列操作会使配得的Na2CO3溶液浓度偏低的是 。
A.称取相同质量的Na2CO3·10H2O固体进行配制
B.定容时俯视容量瓶的刻度线
C.摇匀后发现液面低于容量瓶刻度线,再滴加蒸馏水至刻度线
D.转移洗涤液时洒到容量瓶外,继续用该未清洗的容量瓶重新配制
17.答案 (1)B
(2)用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液凹液面最低处正好与刻度线相切
(3)AC
解析 (1)配制过程中可不用量筒,用容量瓶也可限定体积。(2)当液面接近容量瓶刻度线时,继续倾倒容易导致液面最低处超过刻度线,需用胶头滴管逐滴滴加。(3)A中用相同质量的Na2CO3·10H2O固体进行配制会使溶液中Na2CO3的质量偏小,导致浓度偏低;B中定容时俯视会造成溶液实际体积偏小,从而使浓度偏高;C中操作会使溶液体积偏大,造成浓度偏低;D中使用未清洗的容量瓶重新配制,该容量瓶中残留的溶质会造成浓度偏高。
18.某化学课外活动小组计划使用NaOH溶液制取简易消毒液,反应原理为Cl2+2NaOH NaClO+NaCl+H2O。实验室中有已配制好的NaOH溶液,所贴标签为4.0 mol·L-1。
(1)需要该溶液 mL才能与2.24 L氯气(标准状况)恰好完全反应。
(2)配制250 mL 4.0 mol·L-1 NaOH溶液的实验步骤:
a.计算所需氢氧化钠固体的质量。
b.称量氢氧化钠固体。
c.将烧杯中的溶液注入容量瓶,并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液也注入容量瓶。
d.用适量的蒸馏水溶解称量好的氢氧化钠固体,冷却。
e.盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
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f.继续向容量瓶中加蒸馏水至刻度线下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。
①需称量的氢氧化钠固体的质量是 。
②上述步骤的正确操作顺序是 。
③上述实验需要的仪器除烧杯、玻璃棒、托盘天平外,还需要 、 。
18.答案 (1)50 (2)①40.0 g ②abdcfe ③250 mL容量瓶 胶头滴管
解析 (1)2.24 L氯气(标准状况)的物质的量为2.24 L÷22.4 L·mol-1=0.1 mol,依据化学方程式2NaOH+Cl2 NaCl+NaClO+H2O可知,需要氢氧化钠的物质的量为0.2 mol,所以需要氢氧化钠溶液的体积是0.2 mol÷4.0 mol·L-1=0.05 L,即50 mL。 (2)①需要的氢氧化钠的物质的量n(NaOH)=0.25 L×4 mol·L-1=1 mol,其质量m(NaOH)=1 mol×40 g·mol-1=40.0 g。
19.实验室用CuSO4·5H2O晶体配制0.2 mol·L-1的CuSO4溶液480 mL。回答下列问题:
(1)需用托盘天平称取CuSO4·5H2O晶体的质量为 。
(2)实验中用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯,还缺少 。
(3)下列关于容量瓶的叙述正确的是 (填序号)。
①主要用于配制准确物质的量浓度的溶液
②不宜长时间贮存溶液
③能用来加热
④使用前要检查是否漏水
(4)配制溶液时有以下操作:
①溶解 ②摇匀 ③洗涤并转移 ④冷却 ⑤称量
⑥转移溶液 ⑦定容 ⑧装瓶贴标签
则正确的操作顺序是 (填序号)。
(5)下列操作使所配制溶液的浓度偏高的是 (填序号)。
①硫酸铜晶体失去部分结晶水
②用“左码右物”的称量方法称量晶体并使用游码
③硫酸铜晶体不纯,其中混有杂质
④称量硫酸铜晶体时所用砝码生锈
⑤容量瓶未经干燥就使用
⑥转移液体时部分洒落在容量瓶外面
⑦定容时俯视刻度线
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⑧摇匀后,凹液面低于刻度线未做任何处理
19.答案 (1)25.0 g
(2)500 mL容量瓶、胶头滴管
(3)①②④
(4)⑤①④⑥③⑦②⑧
(5)①④⑦
解析 (1)应选用500 mL容量瓶配制,所以应用托盘天平称取CuSO4·5H2O晶体的质量为0.5 L×0.2 mol·L-1×250 g·mol-1=25.0 g。(2)实验中用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯,还缺少500 mL容量瓶、胶头滴管。(5)①硫酸铜晶体失去部分结晶水,溶质的质量增加,浓度偏高;②用“左码右物”的称量方法称量晶体并使用游码,导致溶质的质量减少,浓度偏低;③硫酸铜晶体不纯,其中混有杂质,导致溶质的质量减少,浓度偏低;④称量硫酸铜晶体时所用砝码生锈,溶质的质量增加,浓度偏高;⑤容量瓶未经干燥就使用不影响溶液的浓度;⑥转移液体时部分洒落在容量瓶外面,导致溶质的质量减少,浓度偏低;⑦定容时俯视刻度线,溶液体积减小,浓度偏高;⑧摇匀后,凹液面低于刻度线未做任何处理,不影响溶液的浓度。
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