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- 2021-08-24 发布
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1
知识整合
一、一、一定物质的量浓度溶液的配制一定物质的量浓度溶液的配制
1.物质的量浓度定义
用来表示单位体积溶液里所含溶质 B 的物质的量的物理量,叫做溶质 B 的物质的量浓度,符号为 cB,
单位为 mol/L(或 mol·L−1)。
2.物质的量(nB)、物质的量浓度(cB)与溶液体积(V)之间的关系
物质的量浓度(cB)= ,即 。
提别提醒
(1)溶质是溶液中的溶质,可以指化合物,也可以指离子或其他特殊的组合。
分析溶质时要注意特殊情况下的溶液的溶质,如 NH3 溶于水后所得氨水的溶质为 NH3·H2O,但习惯上
认为氨水的溶质为 NH3;SO3 溶于水后所得溶液的溶质为 H2SO4;CuSO4·5H2O 溶于水后所得溶液的溶质为
CuSO4。
(2)体积 V 指溶液的体积而不是溶剂的体积。
3.一定物质的量浓度溶液的配制
(1)主要仪器
容量瓶(一定容积)、托盘天平(砝码)、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管等。
(2)配制步骤
①过程示意图
Bn
V
溶质的物质的量( )
溶液的体积( )
B
B
nc
V
2
②配制步骤
以配制 500 mL 1.00 mol·L-1 NaOH 溶液为例
二、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析二、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
1.误差分析的依据
若 V 不变,分析 n 的变化;若 n 不变,分析 V 的变化。
2.常见的实验误差分析
因变量
可能引起误差的操作
n/mol V/L
c/mol·L−1
天平砝码附着有其他物质或已生锈 增大 不变
用量筒量取需稀释的溶液时仰视读数 增大 不变
定容时俯视容量瓶刻度线 不变 减小
溶液未冷却就转入容量瓶进行定容 不变 减小
偏大
砝码残缺 减小 不变
药品和砝码位置颠倒(使用游码) 减小 不变
没有洗涤烧杯 减小 不变
偏小
n mc V MV
3
定容时仰视容量瓶刻度线 不变 增大
溶质已潮解或含有其他杂质 减小 不变
定容摇匀后又加蒸馏水 不变 增大
用量筒量取需稀释的溶液时俯视读数 减小 不变
定容时蒸馏水加多后用吸管吸出 减小 不变
转移时有少量液体洒在容量瓶外 减小 不变
图 1 使所配溶液体积偏大,浓度偏小;图 2 使所配溶液体积偏小,浓度偏大。
三、物质的量浓度的计算方法三、物质的量浓度的计算方法
(1)有关溶液混合稀释的计算
①不同物质的量浓度溶液的混合。
稀释:抓住稀释前后溶质的物质的量不变,列方程式:
c1·V1=c2·V2
a.如果忽略溶液体积变化,则
c1·V1+c2·V2=c 混·(V1+V2)
b.如果考虑溶液混合后的体积改变,则
c1·V1+c2·V2=c 混·V 混(V 混= )
②不同质量分数的两种溶液混合的计算。
混合:抓住混合前后溶质的质量不变,列方程式:
m1·ω1+m2·ω2=(m1+m2)·ω 混
③两种同溶质溶液等质量混合、等体积混合时质量分数的判定。
a.等质量混合:两种同溶质液体(或某溶液与水)等质量混合时,ω 混= 。
1000
m
溶液
1 2
2
4
b.等体积混合:两种同溶质液体(或某溶液与水)等体积混合时,
当 ρ 液>1 时,ω 混> 。
当 ρ 液<1 时,ω 混< 。
(2)物质的量浓度、溶解度、质量分数的相互换算
①溶质的质量分数 ω 与物质的量浓度 c:
c= = = = (密度的单位为 g·cm−3 或 g·mL−1)
②饱和溶液溶质的质量分数与溶解度:
ω= ×100%,c=
③标准状况下气体溶解于水后所得溶液的物质的量浓度
c=
式中 V 为标准状况下气体的体积(单位为 L),V(H2O)为水的体积(单位为 L,ρ 水=1 g·mL−1),ρ 为溶液
的密度(单位为 g·cm−3 或 g·mL−1),M 为气体摩尔质量(单位为 g·mol−1)。
重点考向
考向一 一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析
典例引领
典例 1 用 NaCl 固体配制 0.1 mol·L-1 的 NaCl 溶液,下列操作或说法正确的是
A.将 5.85 g NaCl 固体溶于 1 L 水中可配成 0.1 mol·L-1 的 NaCl 溶液
B.称量时,将固体 NaCl 直接放在天平左盘上
C.固体溶解后,将溶液直接转移到容量瓶中,然后向容量瓶中加水至刻度线
D.配制溶液时容量瓶中原来有少量蒸馏水不会影响实验结果
1 2
2
1 2
2
n
V /1000
m M
m
质 质
液 液
/
/1000
m M
m
质 质
液 液
/ 1000
M
液
质
100
S
S
1000
+
S
S M
液
质(100 )
2
1000
22400 (H O)
V
MV V
5
【答案】D
变式拓展
1.现用质量分数为 36.5%的浓盐酸(密度为 1.19 g/cm3)配制 1 mol/L 的稀盐酸 100 mL。
(1)实验中应选用的仪器是 (填序号);
①100 mL 量筒 ②托盘天平(带砝码) ③玻璃棒 ④50 mL 容量瓶 ⑤10 mL 量筒 ⑥50 mL 烧
杯 ⑦100 mL 容量瓶 ⑧胶头滴管
(2)经计算,需浓盐酸的体积为 mL;
(3)此实验中玻璃棒的作用是 ;
(4)某学生实际配制稀盐酸的浓度经滴定测定为 0.98 mol/L,原因可能是 (填序号)。
①取用完浓盐酸的量筒未洗涤
②转移溶液后,小烧杯未洗涤
③定容时俯视容量瓶刻度线
④移液前容量瓶内有少量蒸馏水
计算时容量瓶的选择问题
(1)配制“450 mL”溶液时,计算溶质的量时,不能按“450 mL”计算,因为实验室没有任意规格的容量
瓶,配制时要选用 500 mL 规格的容量瓶,计算溶质的量时,也应按照 500 mL 计算。
(2)规格的选择,应遵循“满足要求,最小规格”的原则。
考向二 物质的量浓度的计算
典例引领
典例 1 下列关于物质的量浓度表述正确的是
A.0.3 mol·L-1 的 Na2SO4 溶液中含有 Na+和 的总物质的量为 0.9 mol
B.在 K2SO4 和 NaCl 的中性混合水溶液中,如果 Na+和 的物质的量相等,则 K+和 Cl-的物质的量浓
度一定相同
C.当 1 L 水吸收 22.4 L 氨气时所得氨水的浓度不是 1 mol·L-1,只有当 22.4 L(标准状况)氨气溶于水制得
2
4SO
2
4SO
6
1 L 氨水时,其浓度才是 1 mol·L-1
D.10 ℃时,100 mL 0.35 mol·L-1 的 KCl 饱和溶液蒸发掉 5 g 水,冷却到 10 ℃时,其体积小于 100 mL,
它的物质的量浓度大于 0.35 mol·L-1
【答案】C
变式拓展
2.把 V L 含有 MgSO4 和 K2SO4 的混合溶液分成两等份,一份加入含 a mol NaOH 的溶液,恰好使 Mg2+完
全沉淀为 Mg(OH)2;另一份加入含 b mol BaCl2 的溶液,恰好使 完全沉淀为 BaSO4。则原混合溶液
中 K+的浓度为
A. mol·L−1 B. mol·L−1
C. mol·L−1 D. mol·L−1
考向三 溶液的稀释与混合、物质的量浓度与质量分数的换算
典例引领
典例 1 在 t ℃时,将 a g NH3 完全溶于水,得到 V mL 溶液,假设该溶液的密度为 ρ g·cm-3,质量分数为
w,其中含有 的物质的量是 b mol,下列叙述正确的是
A.溶质的质量分数 w= ×100%
B.溶质的物质的量浓度 c= mol·L-1
2
4SO
b a
V
2b a
V
2 b a
V
2 2b a
V
+
4NH
7
C.溶液中 c(OH-)= mol·L-1+c(H+)
D.向上述溶液中加入 V mL 水,所得溶液的质量分数大于 0.5w
【答案】C
变式拓展
3.V L Fe2(SO4)3 溶液中含有 a g ,取此溶液 0.5V L,用水稀释至 2V L,则稀释后溶液中 Fe3+的物质的
量浓度为
A. mol/L B. mol/L
C. mol/L D. mol/L
考点冲关
1.下列说法正确的是
A. 现需 480 mL 0.1 mol·L-1 硫酸铜溶液,则使用 500 mL 容量瓶配制溶液需要 7.68 g 硫酸铜固体
B. 配制 1 mol·L-1 NaOH 溶液 100 mL,用托盘天平称量 4 g NaOH 固体放入 100 mL 容量瓶中溶解
C. 制备 Fe(OH)3 胶体,可向沸水中滴加 FeCl3 饱和溶液并继续煮沸至红褐色
D. 使用量筒量取一定体积的浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸,将浓硫酸转移至烧杯后需用蒸馏水
洗涤量筒,并将洗涤液一并转移至烧杯
2.配制 250 mL 0.1 mol·L-1 的盐酸时,下列实验操作使所配溶液浓度偏大的是
A.用量筒量取所需的浓盐酸时俯视刻度线
B.定容时仰视刻度线
C.用量筒量取所需浓盐酸倒入烧杯后,用水洗涤量筒 2~3 次,洗涤液倒入烧杯中
2
4SO
576
a
V
125
36
a
V
250
36
a
V
125
48
a
V
8
D.定容后倒转容量瓶几次,发现凹液面最低点低于刻度线,再补加几滴蒸馏水
3.某温度下,某碳酸钠饱和溶液中溶质质量分数为 a%。若分别向其中加入 m mol Na2CO3·5H2O 和 n mol
Na2CO3,可析出相同质量的晶体 Na2CO3·10H2O。则下列叙述正确的是
A.a 可能是 40,m>n
B.a 可能是 40,m=n
C.a 可能是 30,m>n
D.a 可能是 30,m<n
4.同温同压下,三个容积相同的烧瓶内分别充满了干燥的 NH3、HCl、NO2 气体,然后分别用水作喷泉实
验,假设烧瓶内的溶质不散逸,则三种溶液的物质的量浓度之比为
A.无法比较 B.2∶2∶3
C.3∶3∶ 2 D.1∶1∶1
5.如图是 MgSO4、NaCl 的溶解度曲线。下列说法正确的是
A.MgSO4 的溶解度随温度升高而升高
B.NaCl 的溶解度比 MgSO4 的溶解度大
C.在 t2 ℃时,MgSO4 饱和溶液的溶质质量分数最大
D.把 MgSO4 饱和溶液的温度从 t3 ℃降至 t2 ℃时,有晶体析出
6.将 50 g 溶质质量分数为 w1,物质的量浓度为 c1 的浓硫酸沿玻璃棒加入到 VmL 水中,稀释后得到溶质质
量分数为 w2,物质的量浓度为 c2 的稀溶液。下列说法中正确的是
A.若 c1 = 2c2,则 w1<2w2,V<50 mL B.若 c1 = 2c2,则 w1<2w2,V>50 mL
C.若 w1 = 2w2,则 c1<2c2,V=50 mL D.若 w1 = 2w2,则 c1>2c2,V<50 mL
7.在溶液的配制过程中会引起浓度偏高的是
①用 1 g 98%的浓硫酸加 4 g 水配制成 19.6%的硫酸 ②配制一定物质的量浓度的硫酸溶液时,定容后,
塞好塞子倒转摇匀后,发现液面低于刻度线 ③10%的硫酸和 90%的硫酸等体积混合配制 50%的硫酸溶
液 ④向 80 mL 水中加入 18.4 mol·L-1 硫酸 20 mL,配制 3.68 mol·L-1 的硫酸溶液 ⑤质量分数为 5x%
和 x%的两种氨水等体积混合配制成 3x%的氨水
9
A.①③⑤ B.②④⑤ C.③④ D.④⑤
8.把 200 mL NH4HCO3 和 Na2CO3 的混合溶液分成两等份,取一份加入含 a mol NaOH 的溶液恰好反应完全;
取另一份加入含 b mol HCl 的盐酸恰好反应完全。该混合溶液中 c(Na+)为
A.(10b-5a) mol·L-1
B.(2b-a) mol·L-1
C.( - ) mol·L-1
D.(5b- ) mol·L-1
9.某次实验需用 0.4 mol·L-1 NaOH 溶液 480 mL。配制方法如下:
(1)用托盘天平准确称量________g 固体 NaOH。
(2)将称量好的 NaOH 固体放在 500 mL 大烧杯中,倒入约 300 mL 蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使固体全
部溶解,待________________后,将烧杯中的溶液注入容量瓶中。
(3)用少量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒________次,洗涤后的溶液________________,轻轻晃动容量瓶,
使溶液混合均匀。
(4)向容量瓶中加入蒸馏水,直到液面在刻度线以下________时,改用________加蒸馏水至液面最低点
与刻度线相切。盖好瓶塞,________________。
(5)若在配制过程中出现下列情况,将使所配制的 NaOH 溶液的浓度偏高的是________,偏低的是
________,对实验结果没有影响的是________。(填各选项的序号)
A.所用的 NaOH 中混有少量 Na2O
B.用托盘天平称量一定质量固体 NaOH 时,所用的小烧杯内壁不太干燥
C.配制溶液所用的容量瓶洗净后没有烘干
D.固体 NaOH 在烧杯中溶解后,立即将溶液转移到容量瓶内并接着进行后续操作
E.转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容
F.最后确定 NaOH 溶液体积(定容)时,俯视观察液面与容量瓶刻度线
G.定容摇匀后静止,发现液面低于刻度线,再加蒸馏水至刻度线
10.已知硫酸、氨水的密度与所加水量的关系如图所示,现有硫酸与氨水各一份,请根据表中信息,回答
下列问题:
10
溶质的物质的量浓度/mol·L-1 溶液的密度/g·cm-3
硫酸 c1 ρ1
氨水 c2 ρ2
(1)表中硫酸的质量分数为________(不写单位,用含 c1、ρ1 的代数式表示)。
(2)物质的量浓度为 c1 mol·L-1 的硫酸与水等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计),所得溶液的
物质的量浓度为________ mol·L-1。
(3) 物质的量浓度分别为 c 2 mol·L-1 的氨水与 c2 mol·L-1 的氨水等质量混合,所得溶液的密度
________(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)ρ2 g·cm-3,所得溶液的物质的量浓度________ c2 mol·L
-1(混合后溶液的体积变化忽略不计)。
直通高考
1.[2017 新课标Ⅲ]下列实验操作规范且能达到目的的是
目的 操作
A. 取 20.00 mL 盐酸
在 50 mL 酸式滴定管中装入盐酸,调整初始读
数为 30.00 mL 后,将剩余盐酸放入锥形瓶
B. 清洗碘升华实验所用试管 先用酒精清洗,再用水清洗
C. 测定醋酸钠溶液 pH 用玻璃棒蘸取溶液,点在湿润的 pH 试纸上
D.
配制浓度为 0.010 的
KMnO4 溶液
称取 KMnO4 固体 0.158 g,放入 100 mL 容量瓶
中,加水溶解并稀释至刻度
2.[2016·海南]下列有关实验操作的叙述错误的是
A.过滤操作中,漏斗的尖端应接触烧杯内壁
B.从滴瓶中取用试剂时,滴管的尖嘴可以接触试管内壁
C.滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁
D.向容量瓶转移液体时,导流用玻璃棒可以接触容量瓶内壁
1
5
3
5
1mol L
11
3.[2017 新课标Ⅰ,节选]凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在
下 将 样 品 中 有 机 氮 转 化 成 铵 盐 , 利 用 如 图 所 示 装 置 处 理 铵 盐 , 然 后 通 过 滴 定 测 量 。 已 知 :
NH3+H3BO3=NH3·H3BO3;NH3·H3BO3+HCl= NH4Cl+ H3BO3。
(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品 m 克进行测定,滴定 g 中吸收液时消耗浓度为 c mol·L–1 的盐酸 V
mL,则样品中氮的质量分数为_________%,样品的纯度≤_______%。
参考答案
1.【答案】(1)③⑤⑥⑦⑧
(2)8.4
(3)搅拌、引流
(4)②
变式拓展
12
2.【答案】D
【解析】把 V L 混合溶液分成两等份,每份为 L,所含溶质各为原混合溶液的一半。根据题设条件可
知: L 溶液中含 mol MgSO4,含(b− ) mol K2SO4,则 L 溶液中含 K+的物质的量为 2(b− )
mol,从而算出原混合溶液中 K+的物质的量为 4(b− ) mol,即 c(K+)= mol·L−1。
3.【答案】A
【解析】依题意知,c( )= mol/L,c(Fe3+)= mol/L,故有 ×0.5V=
2V×cB,cB= mol/L。*网
1.【答案】C
【解析】实验室没有 480 mL 的容量瓶,选择大于 480 mL 且相近规格的容量瓶,故应选择 500 mL 容量
瓶,配制 500 mL 0.1 mol·L-1 硫酸铜溶液需要硫酸铜的质量为 0.5 L×0.1 mol·L-1×160 g·mol-1=8.0 g,A 错
误;氢氧化钠固体应该在烧杯中溶解,冷却后再转移至容量瓶,B 错误;制备 Fe(OH)3 胶体时,向沸水
中滴加 FeCl3 饱和溶液并继续煮沸至红褐色即得到氢氧化铁胶体,C 正确;量筒是量出式仪器,量取的
液体倒出的量就是所读的量,不能洗涤,如果洗涤并将洗涤液一并转移至烧杯,实际量取浓硫酸的体积
偏大,所配溶液的浓度偏高,D 错误。
2.【答案】C
3.【答案】C
【解析】因原来的溶液为饱和溶液,有晶体析出后的溶液还是饱和溶液,则(m-n) mol Na2CO3 可与 10m
mol 水恰好形成饱和溶液,则 m-n>0,即 m>n,在饱和溶液中 ×100%=a%,
则 ×100%<37%,即 a%不会大于 37%,则 a%可能为 30%。*网
2
V
2
V
2
a
2
a
2
V
2
a
2
a 2 2b a
V
2
4SO
96
a
V
2 =96 3
a
V 144
a
V 144
a
V
576
a
V
考点冲关
13
4.【答案】D
【解析】在容积相同的三个烧瓶内,分别充满干燥的 NH3、HCl 与 NO2 气体,所以 V(NH3)∶V(HCl)∶
V(NO2)=1∶1∶1,相同条件下,体积之比等于物质的量之比,所以 n(NH3)∶n(HCl)∶n(NO2)=1∶1∶1,
令 n(NH3)=n mol、n(HCl)=n mol、n(NO2)=n mol,各自体积为 V(NH3)=V(HCl)=V(NO2)=V L,对于氨气和
HCl,溶液体积等于气体体积,所以 c(NH3)=c(HCl)= = mol·L-1;对于二氧化氮,与水发生反
应:3NO2+H2O 2HNO3+NO,根据反应方程式可知溶液体积为 V,生成的硝酸的物质的量为二氧化氮
物质的量的 ,所以 c(HNO3)= = mol·L-1,所以 c(NH3)∶c(HCl)∶c(HNO3)=1∶1∶1,故选 D。
5.【答案】C
【解析】A 项,t2 ℃之前,MgSO4 的溶解度随温度的升高而增大,t2 ℃之后,随温度的升高而降低;B
项,t1 ℃、t3 ℃时,NaCl、MgSO4 的溶解度相等,在 t1~t2 ℃时,NaCl 的溶解度比 MgSO4 的溶解度小;
C 项 w= ×100%,S 越大,w 越大;D 项,把 MgSO4 饱和溶液的温度从 t3 ℃降至 t2 ℃时,由饱和
溶液变成不饱和溶液,不会有晶体析出。
6.【答案】A
【解析】本题主要考查浓度的计算与换算,此考点也是化学常用计量中的热门考点。设溶液的体积为 V L,
密度为 ρ g·mL-1,溶质的摩尔质量为 M g·mol-1,质量分数为 w,物质的量浓度为 c mol·L-1,则根据溶
液 浓 度 表 达 方 式 不 同 , 但 其 溶 质 不 变 有 : =V L·c mol·L - 1 , 即
c= 。若 w1 = 2w2, = =2· ,由于 ρ2<ρ1,所以 c1>2c2。稀释后质量分数减半,说
明浓硫酸与水等质量混合,水的密度可认为是 1g/cm3,因此 V 值等于 50mL。若 c1 = 2c2, = =2
,由于 ρ2<ρ1,所以 w1<2w2,同时可知 V<50 mL。本题应选 A。*网
7.【答案】C
【解析】①1 g×98%/(1+4)g=19.6%;②没有误差;③设 10%的硫酸和 90%的硫酸的密度分别为 ρ1 与
ρ2 ,ρ1<ρ2 ,(Vρ1×10%+Vρ2×90%)/(Vρ1 +Vρ2)=10%+Vρ2×80%/(Vρ1 +Vρ2)=10%+2Vρ2×40%/(Vρ1 +
Vρ2)>10%+40%=50%,混合液的质量分数大于 50%;④混合后溶液的体积小于100 mL,导致浓度偏高;
⑤氨水质量分数越大,其密度越小,解法同③,混合后得到的氨水的质量分数小于 3x%。
1
113
molg
mLgLmL10 L
M
wV
M
w1000
2
1
c
c
22
11
ω
ω
2
1
2
1
ω
ω
21
12
c
c
21
12
c
c
14
8.【答案】A
9.【答案】(1)8.0 (2)溶液冷却至室温
(3)2~3 一起转入容量瓶中
(4)1~2 cm 胶头滴管 上下颠倒混合均匀
(5)ADF EG BC
【解析】(5)A 项,Na2O 与水反应生成氢氧化钠,62 g Na2O 可生成 NaOH 80 g,NaOH 的质量增大,
所以溶液浓度偏高;B 项,用托盘天平称量一定质量固体 NaOH 时,所用的小烧杯内壁不太干燥,不影
响氢氧化钠的质量,对溶液浓度无影响;C 项,配制溶液所用的容量瓶洗净后没有烘干,对溶液浓度无
影响;D 项,液体具有热胀冷缩的性质,氢氧化钠溶解时放热,未冷却到室温,趁热将溶液倒入容量瓶,
并配成了溶液,会导致溶液体积偏小,溶液浓度偏高;E 项,转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒就直接
定容,少量氢氧化钠沾在烧杯内壁与玻璃棒上,氢氧化钠的实际质量减小,溶液浓度偏低;F 项,定容
时,俯视容量瓶刻度线,使溶液的体积偏低,所以溶液浓度偏高;G 项,定容摇匀后静止,液面低于刻
度线,再加蒸馏水至刻度线,导致溶液体积偏大,所以溶液浓度偏低。*网
10.【答案】(1)98c1/1 000ρ1
(2)0.5c1
(3)大于 大于
【解析】(1)根据 c= 可知,硫酸的质量分数 w= 。
(2)令硫酸与水的体积都为 V L,则混合后溶液的总体积为 2V L,根据稀释定律,稀释前后溶质硫酸
的物质的量不变,稀释后硫酸溶液的浓度为 =0.5c1 mol·L-1。
(3)两种氨水等质量混合,混合后溶液的浓度小于 c2 mol·L-1,由图可知,氨水的浓度越大密度越小,
故混合后溶液的密度大于 ρ2 g·cm-3,物质的量浓度大于 c2 mol·L-1。3
5
15
1.【答案】B
2.【答案】B
【解析】A.过滤操作中,漏斗的尖端应接触烧杯内壁,使液体顺利流下,正确;B.从滴瓶中取用试剂
时,滴管的尖嘴不可以接触试管内壁,否则容易造成试剂污染,错误;C.滴定接近终点时,滴定管的
尖嘴可以接触锥形瓶内壁,可以使残余在滴定管的尖嘴的液体进入到锥形瓶,正确;D.向容量瓶转移
液体时,用玻璃棒引流可以接触容量瓶内壁,正确。故选 B。
3.【答案】(5)
直通高考
1.4cV
m
7.5cV
m