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2023——2024 年解密高考化学大一轮复习精讲案
第二章 物质的量
专题七 一定物质的量浓度的溶液及配制
第一板块 明确目标
课标要求
核心素养
物质的量浓度的概念及计算。
配制一定物质的量浓度的溶液。
运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关
系进行简单计算。
体会定量研究对化学科学的重要作用。
宏观辨识与微观探析
科学探究与创新意识
证据推理与模型认证
第二板块 夯实基础
1
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考点一:物质的量浓度
1.物质的量浓度
(1)概念
物质的量浓度表示________________里所含溶质B 的物质的量,也称为______________,符号为cB。
(2)表达式:cB=,变形: nB=cB·V;V=。
(3)常用单位:________或mol/L。
(4)特点:对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数均不变,但所含溶质的
________、____________因体积不同而改变。
2.溶质的质量分数
考点二 一定物质的量浓度溶液的配制
1.容量瓶的构造及使用
(1)容量瓶上标有______、________和______。常用规格有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL
等。
(2)容量瓶在使用前要________________,其操作顺序为装水→盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。
2.配制过程及操作
以配制500 mL 1.0 mol·L-1 NaCl 溶液为例:
2
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【答案】
考点一:物质的量浓度
1.(1)单位体积的溶液 B 的物质的量浓度 (3)mol·L-1 (4)质量 物质的量
2.溶质 溶液
考点二 一定物质的量浓度溶液的配制
1.(1)温度 规格 刻度线 (2)检查是否漏水
2.托盘天平 烧杯 冷却至室温 500 2~3 1~2 凹液面与刻度线
考点一:物质的量浓度
一、物质的量浓度与质量分数的计算
1.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,则此氨水的物质的量浓度为
______________ mol·L-1。
【答案】
【解析】
n(NH3)= mol,
溶液体积为×10-3 L,
3
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c= mol·L-1= mol·L-1。
2.将25 g CuSO4·5H2O 晶体溶于75 g 水中,配成溶液,所得溶液的溶质质量分数为________。
【答案】 16%
3.已知某饱和NaCl 溶液的体积为V mL,密度为ρ g·cm-3,质量分数为w,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 表示溶液的物质的量浓度:______________________________________。
(2)用w、ρ 表示溶液的物质的量浓度:______________________________________。
(3)用c、ρ 表示溶质的质量分数:___________________________________________。
(4)用w 表示该温度下NaCl 的溶解度:______________________________________。
【答案】
(1) mol·L-1
(2) mol·L-1 (3)×100%
(4) g
【解析】
(1)c= mol·L-1= mol·L-1。
(2)c== mol·L-1。
(3)w=×100%=×100%。
(4)=,S= g。
【易错警示】
在进行有关物质的量浓度计算或判断时要注意:
(1)物质溶于水后溶质是否改变,如:
Na2O、Na2O2――→NaOH,SO3――→H2SO4,CuSO4·5H2O――→CuSO4。
(2)是否是溶液的体积。
二、溶液的稀释与混合
1.将a mL 5 mol·L-1 NaCl 溶液稀释至b mL,稀释后溶液中Cl-的物质的量浓度为________。
【答案】 mol·L-1
【解析】将a mL 5 mol·L-1 NaCl 溶液稀释至b mL,稀释后溶液中NaCl 的物质的量不变,故稀释后溶液
中NaCl 的物质的量浓度为= mol·L-1,则Cl-的物质的量浓度为 mol·L-1。
2.200 mL 0.3 mol·L-1 K2SO4溶液和100 mL 0.2 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液混合后不考虑混合后溶液体积的变
化,溶液中SO 的物质的量浓度为________。
【答案】0.4 mol·L-1
【解析】 200 mL 0.3 mol·L -1 K2SO4 溶液中SO 的物质的量为0.2 L×0.3 mol·L -1=0.06 mol,100 mL 0.2
mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中SO 的物质的量为3×0.1 L×0.2 mol·L-1=0.06 mol,故混合液中SO 的物质的量为
0.06 mol+0.06 mol=0.12 mol,由于混合后不考虑体积的变化,混合后溶液的体积为0.3 L,混合液中SO
4
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的物质的量浓度为=0.4 mol·L-1。
3.下图是某学校实验室从市场买回的试剂标签上的部分内容。
按要求回答下列问题:
(1)硫酸的物质的量浓度为________,氨水的物质的量浓度为________。
(2)各取5 mL 与等质量的水混合后,c(H2SO4)______9.2 mol·L -1,c(NH3)______6.45 mol·L -1(填“>”
“<”或“=”,下同)。
(3)各取5 mL 与等体积的水混合后,w(H2SO4)______49%,w(NH3)________12.5%。
【答案】
(1)18.4 mol·L-1 12.9 mol·L-1
(2)< > (3)> <
【解析】
(1)利用c=计算,c(H2SO4)= mol·L-1=18.4 mol·L-1,c(NH3)= mol·L-1≈12.9 mol·L-1。
(2)硫酸的密度大于水,氨水的密度小于水,各取5 mL 与等质量的水混合后,所得稀硫酸的体积大于10
mL,稀氨水的体积小于10 mL,故有c(H2SO4)<9.2 mol·L-1,c(NH3)>6.45 mol·L-1。
(3)5 mL 硫酸和5 mL 氨水的质量分别为1.84 g·cm-3×5 mL=9.2 g、0.88 g·cm-3×5 mL=4.4 g,而5 mL 水的质
量约为5 g,故各取5 mL 与等体积的水混合后,w(H2SO4)>49%,w(NH3)<12.5%。
【归纳总结】
(1)溶液体积和溶剂体积关系
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=。
②两溶液混合后的体积不是两种溶液的体积和。
(2)同溶质不同物质的量浓度溶液混合的计算
①混合后溶液体积保持不变时,c1V1+c2V2=c 混·(V1+V2)。
②混合后溶液体积发生变化时,c1V1+c2V2=c 混V 混,其中V 混=。
③两种稀溶液混合时,常近似看作密度都与水的密度相同。
考点二 一定物质的量浓度溶液的配制
氨水 化学纯 CP
500 mL
品名:氨水
化学式:NH3
相对分子质量:17
密度:0.88 g·cm-3
质量分数:25%
硫酸 化学纯 CP
500 mL
品名:硫酸
化学式:H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84 g·cm-3
质量分数:98%
5
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一、易错辨析
1.用NaCl 固体配制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( )
2.向容量瓶中转移液体,引流用的玻璃棒可以接触容量瓶内壁( )
3.用量筒量取20 mL 0.500 0 mol·L-1 H2SO4溶液于烧杯中,加水80 mL,配制成0.100 0 mol·L-1 H2SO4溶液(
)
4.NaOH 在烧杯里刚完全溶解时,立即将溶液转移到容量瓶( )
5.配制480 mL 1 mol·L-1的NaOH 溶液,应用托盘天平称量NaOH 固体19.2 g,选用500 mL 容量瓶( )
【答案】 1.× 2.√ 3.× 4.× 5.×
【特别提醒】
质量百分比浓度、体积比浓度溶液的配制
(1)配制100 g 10%的NaCl 溶液。用托盘天平称取10.0 g NaCl 固体,放入200 mL 烧杯中,再用100 mL 量
筒量取90.0 mL 的蒸馏水注入烧杯中,然后用玻璃棒搅拌使之溶解。
(2)用浓硫酸配制1 4∶的稀硫酸50 mL。用50 mL 的量筒量取40.0 mL 的蒸馏水注入100 mL 的烧杯中,再用
10 mL 的量筒量取10.0 mL 浓硫酸,然后沿烧杯内壁缓缓注入烧杯中,并用玻璃棒不停地搅拌。
二、一定物质的量浓度溶液的配制
1.某同学在实验室配制500 mL 0.4 mol·L-1的NaCl 溶液,他将配制过程按下列6 步进行,请你将他的配制
过程补充完整。
(1)用托盘天平称取________g NaCl 固体;
(2)将所称取的固体放入____________(填仪器名称)中,然后______________________;
(3)将上述溶液注入________(填仪器名称)中,用少量蒸馏水______________________;
(4)__________________,使溶液混合均匀;
(5)__________________,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切;
(6)盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
【答案】
(1)11.7 (2)烧杯 加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使NaCl 固体全部溶解 (3)500 mL 容量瓶 洗涤烧杯
内壁和玻璃棒2~3 次,并将洗涤液注入容量瓶 (4)轻轻摇动容量瓶 (5)向容量瓶中注入蒸馏水至距刻度
线1~2 cm 处
2.某同学准备用98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)粗略配制1 mol·L-1的稀硫酸100 mL。实验室提供下列备选
仪器。
①玻璃棒 ②胶头滴管 ③100 mL 容量瓶 ④托盘天平 ⑤50 mL 烧杯 ⑥10 mL 量筒
请你协助该同学,按配制溶液时仪器选用的先后顺序,将仪器进行排序。
【答案】 ⑥②⑤①③②
三、一定物质的量浓度溶液配制的误差分析
3.(1)从改变溶质的物质的量角度分析产生的误差(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
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:________。
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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,用托盘天平称量NaOH 时,托盘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,称量时物码放置颠倒:______。
⑤配制一定物质的量浓度的稀H2SO4溶液时,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配制一定物质的量浓度溶液时,烧杯及玻璃棒未洗涤:________。
【答案】
①偏小 ②偏小 ③偏小 ④偏小 ⑤偏大 ⑥偏小 ⑦偏小
【解析】
②所需胆矾的质量为0.5 L×0.1 mol·L-1×250 g·mol-1=12.5 g。③NaOH 易吸水潮解。④实际称量的NaOH
固体质量为4 g-0.4 g=3.6 g。
(2)从改变溶液体积角度分析产生的误差(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
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:________。
【答案】 ①偏大 ②偏小 ③偏小 ④无影响 ⑤无影响
【解析】 ①NaOH 溶于水放热,导致溶液的体积比室温时大,应恢复至室温后再移液、定容。
【思维建模】
误差分析的思维流程
视线引起误差的分析方法
(1)仰视容量瓶刻度线[图(a)],导致溶液体积偏大,结果偏低。
(2)俯视容量瓶刻度线[图(b)],导致溶液体积偏小,结果偏高。
7
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第三板块 真题演练
1.(2023·全国甲卷)实验室将粗盐提纯并配制0.1000mol⋅L
−1的NaCl溶液。下列仪器中,本实验必须用
到的有
①天平 ②温度计 ③坩埚 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥烧杯 ⑦滴定管 ⑧酒精灯
A. ①②④⑥
B. ①④⑤⑥
C. ②③⑦⑧
D. ①⑤⑥⑧
【答案】D
【解析】
将粗盐提纯需要过滤后蒸发结晶,需要用到的仪器为漏斗、玻璃棒、蒸发皿及烧杯,配制
0.1000mol⋅L
−1的NaCl溶液,一般步骤为称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,需要用到仪器
为:天平、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等,故实验必须用到的有①⑤⑥⑧,
故选:D。
2.(2021·广东)测定浓硫酸试剂中H 2SO4含量的主要操作包括:①量取一定量的浓硫酸,稀释;②转移
定容得待测液;③移取20.00mL待测液,用0.1000mol/ L的NaOH溶液滴定。上述操作中,不需要用到
的仪器为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
A.转移定容需要容量瓶,故A 不选;
B.图中为分液漏斗,在滴定实验中不需要,故B 选;
C.锥形瓶中盛放浓硫酸,滴定实验需要锥形瓶,故C 不选;
D.图中为碱式滴定管,可盛放NaOH溶液,用于滴定酸,故D 不选;
故选:B。
3 .(2022· 全国乙卷)由CuSO4·5H2O 配制CuSO4 溶液,下列仪器中不需要的是
________________________________________(填仪器名称)。
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【答案】 分液漏斗、球形冷凝管
4.(2022·全国卷Ⅰ)由FeSO4·7H2O 固体配制0.10 mol·L-1 FeSO4溶液,需要的仪器有药匙、玻璃棒、
____________(从下列图中选择,写出名称)。
【答案】 烧杯、量筒、托盘天平
【解析】 根据用固体物质配制一定物质的量浓度溶液的方法可知,题图给出的仪器中还需要烧杯、量筒
和托盘天平。
5.(2019·浙江4 月选考)下列图示表示一定物质的量浓度溶液配制的是________(填字母)。
【答案】 BD
第四板块 模拟提升
1. 下列实验操作不能达到实验目的的是
A
B
C
D
装置气密性检查
配制一定浓度的溶液萃取时振荡制备氢氧化铁胶体
【答案】D
【解析】
A.关闭弹簧夹,注入水,观察液面差的高度,图中装置可检验气密性,选项A 正确;
B.定容时眼睛与刻度线、凹液面的最低处相平,图中操作合理,选项B 正确;
C.萃取时上下颠倒,可充分振荡,操作合理,选项C 正确;
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D.制备胶体不能用玻璃棒搅拌,否则会产生红褐色沉淀,选项D 错误;
2. 下列说法中,正确的是( )
A. NaCl的摩尔质量是58.5 g
B. 1mol H 2O在标准状况下的体积约为22.4 L
C. 在标准状况下,15mL H 2和60mLC O2所含分子个数比为1:4
D. 49 g H 2SO4溶解于500mL水中,所得溶液中硫酸的物质的量浓度为1mol / L
【答案】C
【解析】
A.NaCl的摩尔质量是58.5 g/mol,故A 错误;
B.H 2O在标准状况下不是气态,不能代入气体摩尔体积22.4 L/mol进行计算,故B 错误;
C.在标准状况下,15mL H 2和60mLC O2所含分子个数之比等于它们的体积之比,为1:4,故C 正确;
D.500mL水为溶剂的体积,而溶液的体积未知,则无法计算出溶液中硫酸的物质的量浓度,故D 错误。
3. 中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下述之物见其还原实验室提供的玻璃仪器有酒精灯、烧杯、量
筒、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗(非玻璃仪器任选),选用上述仪器不能完成的实验是( )
A. 重结晶法提纯苯甲酸
B. 分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液
C. 制备氢氧化铁胶体
D. 配制质量分数为20 %的氯化钠溶液
【答案】A
【解析】
A.用重结晶法提纯苯甲酸的操作环节有溶解、蒸发浓缩、降温结晶和过滤,因此必须使用的仪器有烧杯、
玻璃棒、蒸发皿、酒精灯、普通漏斗,故选A;B.用分液法分离分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液,主要仪
器有:分液漏斗、烧杯,故不选B;C .向盛有沸水的烧杯中滴加少量氯化铁饱和溶液,继续加热至液体呈
透明红褐色,制得氢氧化铁胶体,需要的仪器有烧杯、胶头滴管、酒精灯,故不选C;D .配制质量分数为
20 %的氯化钠溶液,步骤有计算、称量、溶解,主要仪器有:天平、烧杯、量筒、玻璃棒,故不选D。
4. 下列实验操作能达到实验目的的是( )
A. 用经水湿润的pH试纸测量溶液的pH
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B. 将4.0 g NaOH固体置于100mL容量瓶中,加水至刻度,配制1.000mol· L
−1 NaOH溶液
C. 用装置甲蒸干AlC l3溶液制无水AlC l3固体
D. 用装置乙除去实验室所制乙烯中的少量SO2
【答案】D
【解析】略
5. 下列实验操作规范且能达到目的的是( )
目的
操作
A
取20.00mL盐酸
在50mL酸式滴定管中装入盐酸,调整初始读数为
30.00mL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0.010mol / L的KMnO4溶液称取KMnO4固体0.158 g,放入100mL容量瓶中,
加水溶解并稀释至刻度
【答案】B
【解析】
A. 酸式滴定管刻度值是从上到下数值越来越大,调整初始读数为30.00mL后,由于酸式滴定管的特殊构
造,其50mL刻度线以下还有少量溶剂,故将剩余盐酸放入锥形瓶,体积大于20mL,故A 错误;
B.碘溶于酒精,用酒精清洗可除去试管内壁的碘,且酒精可与水混溶,用水冲洗可达到洗涤的目的,故B
正确;
C.使用湿润pH试纸测定醋酸钠溶液pH,溶液浓度发生变化,导致测定结果不准确,故C 错误;
D.容量瓶只能用于配制一定浓度的溶液,且只能在常温下使用,不能在容量瓶中溶解固体,故D 错误。
6. 下列实验过程可以达到实验目的的是 ( )
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编号
实验目的
实验过程
A
配制 0.4000 mol⋅L
−1 的NaOH溶
液
称取4.0 g固体NaOH于烧杯中,加人少量蒸馏水溶解
.转移至 250mL容量瓶中定容
B
探究维生素C的还原性
向盛有2mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素
C溶液,观察颜色变化
C
制取并纯化氢气
向浠盐酸中加入锌粒,将生成的气体依次通过NaOH
溶液、浓硫酸和 KMnO4 溶液
D
探究浓度对反应速率的影响
向2支盛有5mL不同浓度 NaHSO3溶液的试管中同时
加入 2mL5 % H 2O2 溶液,观察实验现象
【答案】B
【解析】
A.固体溶解后先将溶液冷却至室温,再转移至容量瓶,然后用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2∼3次,并将洗涤
液一并倒入容量瓶中,最后定容,故A 错误;
B.FeC l3被还原后,溶液由黄色变为浅绿色,故B 正确;
C.制取并纯化氢气时,不需用到KMnO4溶液,且应最后用浓硫酸干燥,故C 错误;
D.NaHSO3溶液与H 2O2溶液反应时无明显现象,故D 错误。
7. 以含钴废渣(主要成分CoO、C o2O3,还含有A l2O3、ZnO等杂质)为原料制备C o2O3的一种实验流程
如下:.
下列与流程相关的装置和原理能达到实验目的的是
A.
用装置甲制备“酸浸”所需的SO2
12
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B.
用装置乙配制“酸浸”所需的1mol· L
−1 H 2SO4溶液
C.
用装置丙过滤“沉钴”所得悬浊液
D.
用装置丁灼烧CoC O3固体制C o2O3
【答案】C
【解析】
A .Cu与浓硫酸反应需要加热,故A 错误;
B.定容时胶头滴管不能伸入容量瓶中,故B 错误;
C.图中过滤可分离出CoC O3固体,操作合理,故C 正确;
D.灼烧应在坩埚中进行,不能选烧杯,故D 错误;
故选:C。
8. 用5mol / LC H 3COOH溶液配制250mL0.1mol / L的C H 3COOH溶液,下列有关实验操作正确的
是( )
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A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
A .摇匀时,应盖上瓶塞,故A 错误;
B.定容时,视线平视刻度线,正确的操作为:
,故B 错误;
C.图示为移液操作,操作正确,故C 正确;
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D.摇匀的正确操作为:
,故D 错误;
9. 室温下,甲同学配制5 %的NaCl溶液100 g,乙同学配制0.5mol⋅L
−1的NaCl溶液100mL( NaCl的溶
解度为36 g/100 g水)。下列说法正确的是( )
A. 所需溶质的质量相同
B. 所需仪器均包括100mL容量㼛
C. 所配溶液均为不饱和溶液
D. 所配溶液质量相同
【答案】C
【解析】
A .配制100 g5 %的NaCl溶液需要氯化钠质量为100 g×5 % =5 g,配制100m10.5mol/ L的 NaCl溶液
需要氯化钠质量为0.1 L×0.5mol / L×58.5 g/mol≈2.9 g,二者需要氯化钠的质量不相等,故A 错误;
B.配制一定质量分数的氯化钠溶液,所需仪器有托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、药匙等;配制一定体积
一定物质的量浓度的氯化钠溶液,需要的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、药匙、100mL容量瓶、胶头滴
管等,前者不需要100mL容量瓶,故B 错误;
C.20℃时,氯化钠的溶液的溶解度为36 g,饱和溶液的质量分数为
36 g
36 g+100 g ×100 % =26.47 %,氯化
钠
溶
液
的
密
度
大
于
1g/mL,
100mL0.5mol / L的
NaCl溶
液
质
量
分
数
ω=
cM
1000 ρ = 0.5mol / L×58.5 g/mol
1000× ρ
<2.93 %,故都是不饱和溶液,故C 正确;
D.氯化钠溶液的密度大于1 g/mL,100mL氯化钠溶液的质量大于100 g,故D 错误;
故选:C。
10. 实验室用98 %的浓硫酸配制200mL0.5mol⋅L
−1的稀硫酸。下列说法错误的是( )
A. 应选用200mL容量瓶
B. 可选用量筒量取浓硫酸
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C. 在烧杯中稀释浓硫酸
D. 定容时应选用胶头滴管
【答案】A
【解析】
A .配制200mL0.5mol⋅L
−1的稀硫酸,应选择250mL容量瓶,故A 错误;
B.浓硫酸为液体,量取浓硫酸可以选用量筒,故B 正确;
C.浓硫酸稀释产生大量的热,应先在烧杯中稀释,冷却后再移液到容量瓶,故C 正确;
D.定容操作为:继续向容量瓶中缓缓加入蒸馏水至液面距离刻度线1~2cm处,改用胶头滴管逐滴滴加蒸
馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切,故D 正确;
故选:A。
11. 配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液,用其测定某未知浓度的H 2C2O4溶液(已知:
2 MnO4
−+5 H 2C2O4+6 H
+=2 M n
2++10C O2↑+8 H 2O)。完成实验所选择的装置正确的是 ( )
A
B
C
D
实验
称量一定质量的KMnO4
固体
配制一定物质的量浓度
的KMnO4溶液定容操
作
量取20.00mL未
知浓度的草酸
用KMnO4溶液滴定草
酸滴定终点读数为
26.42mL
装置
【答案】C
【解析】
A .用托盘天平称量一定质量的KMnO4固体时遵循“左物右码”,该装置物体和砝码放反了,故A 错误;
B.定容时眼睛与溶液凹液面最低处相平,故B 错误;
C.草酸溶液为酸性溶液,量取20.00mL未知浓度的草酸,用酸式滴定管量取,故C 正确;
D.滴定管的“0”刻线在上面,终点读数应为25.52mL,故D 错误;
故选:C。
12. 实验室配制500mL0.2mol⋅L
−1的硫酸亚铁溶液,下列有关实验的说法正确的是( )
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A. 通过计算,需用天平称15.2g绿矾( FeSO4⋅7 H 2O)晶体
B. 将称取的绿矾晶体直接放到容量瓶中溶解
C. 配制溶液过程中,定容时俯视容量瓶的刻度线,则所配溶液浓度偏小
D. 从所配制的溶液中取出200mL,所取溶液中F e
2+的物质的量浓度仍为0.2mol / L
【答案】D
【解析】
A .配
制
500mL0.2mol⋅L
−1的
硫
酸
亚
铁
溶
液
,
需
要
绿
矾
的
质
量
为
:
0.5 L×0.2mol/ L×278 g/mol =27.8 g,故A 错误;
B.容量为精密的计量仪器,不能直接溶解固体,应先在烧杯中溶解,然后移液到容量瓶,故B 错误;
C.配制溶液过程中,定容时俯视容量瓶的刻度线,导致溶液体积偏小,依据c = n
V 可知,溶液浓度偏大,
故C 错误;
D.溶液具有均一性,浓度与溶液的体积无关,所以从所配制的溶液中取出200mL,所取溶液中F e
2+的物
质的量浓度仍为0.2mol/ L,故D 正确;
故选:D。
13. 配制100mL1.00mol⋅L
−1 NaOH溶液的操作如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 操作1前称取NaOH的质量为4.00 g
B. 操作2前NaOH溶液需恢复至室温
C. 操作4若俯视刻度线定容,结果偏大
D. 操作5后液面下降,需补充少量水至刻度线
【答案】D
【解析】
A .配制100mL1.00mol⋅L
−1 NaOH溶液,需要氢氧化钠的质量为
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0.1 L×1.00mol / L×40 g/mol = 4.00 g,故A 正确;
B.氢氧化钠稀释产生大量的热,为了保证溶液体积准确,操作2前NaOH溶液需恢复至室温,故B 正确;
C.操作4若俯视刻度线定容,导致溶液体积偏小,依据c = n
V 可知溶液浓度偏大,故C 正确;
D.操作5后液面下降,属于正常操作,部分溶液粘到瓶塞和刻度线以上的瓶壁上,不需要补充少量水至刻
度线,故D 错误;
14. 某化学研究小组对N a2SO3溶液与FeC l3溶液的反应做了大量的研究。
(1)配制FeC l3溶液时,需先把氯化铁晶体溶解在______中,再加水稀释,这样操作的目的是______。配
制100mL0.1mol⋅L
−1 FeC l3溶液,需用托盘天平称取FeC l3⋅6 H 2O晶体______g,用到的玻璃仪器有:
烧杯、量筒、玻璃棒、______。
(2)该小组进行如下实验:向盛有5mL0.1mol⋅L
−1 FeC l3溶液的烧杯中加入2mL0.1mol⋅L
−1 N a2SO3
溶液,无沉淀、气体产生,溶液变为红褐色。用红色激光笔照射烧杯中的液体,观察到一条光亮通路。反
应的离子方程式为______。
(3)该小组同学提出疑问:F e
3+有较强氧化性,SO❑3
2−有较强还原性,二者能否发生氧化还原反应?
①从电极反应的角度,进行理论分析:还原反应为:F e
3++e
−= F e
2+,氧化反应为:______。
②从科学探究的角度,进行实验论证:通过检验上述红褐色混合溶液中存在______(填一种离子符号)可以
说明发生了氧化还原反应。具体操作与现象:取少量上述红褐色溶液于试管中,加入过量稀盐酸,振荡,
再滴加______。
(4)一段时间后,该小组同学发现红褐色混合溶液褪色。该反应过程可能为:N a2SO3溶液与FeC l3溶液
混合发生双水解和氧化还原两个竞争反应,反应前阶段,______。
【答案】
(1)
.
①浓盐酸
.
②抑制F e
3+水解
.
③2.7
.
④100mL容量瓶、胶头滴管
(2)3 SO ❑3
2− + F e
3++3 H 2O = Fe(OH )3+3 HSO ❑3
−
(3)
.
①SO ❑3
2− −2e
−+ H 2O = SO ❑4
2− +2 H
+
.
②SO ❑4
2−
.
③BaC l2溶
液,若出现白色沉淀,说明存在SO ❑4
2−
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(4)SO ❑3
2− 和F e
3+发生双水解反应生成Fe(OH )3胶体,反应后阶段,SO ❑3
2− 和F e
3+发生氧化
还原反应生成F e
2+,红褐色混合溶液褪色
【解析】
【小问1详解】
氯化铁在水溶液中易发生水解,因此配制氯化铁溶液时,需先把氯化铁晶体溶于浓盐酸
中,再加水稀释,这样操作的目的是抑制F e
3+水解。配制100mL0.1mol⋅L
−1 FeC l3溶液,需用托盘天
平称取FeC l3⋅6 H 2O晶体的质量为0.1 L×0.1mol⋅L
−1×270.5 g/mol =2.7 g。用到的玻璃仪器有:烧
杯、量筒、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管。
【小问2详解】
用红色激光笔照射烧杯中的液体,观察到一条光亮通路,说明该反应过程中生成了氢氧化铁胶体,反应的
离子方程式为3 SO ❑3
2− + F e
3++3 H 2O = Fe(OH )3+3 HSO ❑3
− 。
【小问3详解】
①F e
3+有较强氧化性,SO ❑3
2− 有较强还原性,还原反应为:F e
3++e
−= F e
2+,则氧化反应为:SO
❑3
2− −2e
−+ H 2O = SO ❑4
2− +2 H
+;
②SO ❑3
2− 有较强还原性,会被F e
3+氧化为SO ❑4
2− ,通过检验上述红褐色混合溶液中存在SO
❑4
2− 可以说明发生了氧化还原反应。具体操作与现象:取少量上述红褐色溶液于试管中,加入过量稀盐
酸,振荡,再滴加BaC l2溶液,若出现白色沉淀,说明存在SO ❑4
2− 。
【小问4详解】
该反应过程可能为:N a2SO3溶液与FeC l3溶液混合发生双水解和氧化还原两个竞争反应,反应前阶段,
SO ❑3
2− 和F e
3+发生双水解反应生成Fe(OH )3胶体,反应后阶段,SO ❑3
2− 和F e
3+发生氧化还原
反应生成F e
2+,红褐色混合溶液褪色。
15. 硫酸铁铵可用作媒染剂和制药,其晶体化学式为(N H 4)a F eb(SO4)c⋅d H 2O。实验室模拟用废铁屑
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(主要成分为Fe和少量的Al杂质)制取硫酸铁铵晶体并回收氧化铝,具体流程如下图所示:
(1)步骤①中发生的离子方程式为:___________。步骤④为灼烧,该过程在___________中进行。(填仪器
名称)
(2)实验中需配制250mL1.00mol⋅L
−1的硫酸,则需要用量筒量取质量分数为98 %,密度为
1.84 g⋅m L
−1的浓硫酸 ___________mL,若定容时仰视刻度线,则配制的稀硫酸的浓度将___________,
(填“偏大”或“偏小”或“不变”)配制过程中不需要用到的仪器是___________(填字母),除图中已有仪
器外,还缺少的一种玻璃仪器是___________。
(3)步骤②中加入足量H 2O2的目的是氧化F e
2+,该步骤中发生的离子方程式为: ___________。
(4)硫酸铁铵晶体组成的测定
步骤1:准确称取质量为9.640 g固体在酸性条件下溶于水配成100.00mL溶液A;
步骤2:取25.00mL溶液A,加入足量的BaC l2溶液,过滤得2.330 g沉淀;
步骤3:取25.00mL溶液A,加入足量氢氧化钠溶液,过滤、洗涤并灼烧得0.4 g红棕色固体;
通过计算确定a:b:c = ___________(写出计算过程)。
【答案】
(1)2 Al+2O H
−+2 H 2O =2 AlO ❑2
− +3 H 2↑ 坩埚
(2)13.6 小 A 250mL容量瓶
(3)2 F e
2++ H 2O2+2 H
+=2 F e
3++2 H 2O
(4)1∶1∶2
【解析】
Al具有两性,可与强碱溶液反应,而Fe不反应,则废铁屑加入NaOH溶液,滤液成分是NaAlO2、滤渣
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是Fe,滤液NaAlO2与C O2反应生成Al(OH )3,加热分解可得A l2O3,滤渣是Fe与硫酸反应生成FeSO4,
加入H 2O2氧化亚铁离子为铁离子,与( N H 4)2SO4反应生成硫酸铁铵。(1)步骤①中是Al和NaOH溶液
反应生成NaAlO2,离子方程式为:2 Al+2O H
−+2 H 2O =2 AlO ❑2
− +3 H 2↑;灼烧应在坩埚中进行。
(2)质
量
分
数
98 %密
度
为
1.84 g⋅c m
−3浓
H 2SO4的
物
质
的
量
浓
度 c = 1000 ρω
M
= 1000×1.84×98 %
98
mol/ L=18.4 mol/ L ,设需要浓硫酸溶液的体积为V ,
1.00mol⋅L
−1×250ml =V ×18.4 mol/ L,解得:V =13.6mL;若定容时仰视刻度线,加入水的体积偏
大,则配制的稀硫酸的浓度将偏小,配制过程中用量筒量取浓硫酸,不需要称量仪器,故选:A,还缺少
的一种玻璃仪器是250mL容量瓶。(3)H 2O2与F e
2+发生氧化还原反应生成F e
3+和水,离子方程式为:
2 F e
2++ H 2O2+2 H
+=2 F e
3++2 H 2O。(4)步骤2所得沉淀是BaSO4,n(SO ❑4
2− )=n(BaSO4)=
m
M =
2.330 g
233 g/mol =0.01mol ,则原溶液中n(SO ❑4
2− )=0.01mol × 100
25 =0.04 mol ;步骤3加入
足量氢氧化钠溶液得到Fe(OH )3沉淀,灼烧得0.4 g红棕色固体为F e2O3,n( F e
3+)=2n( F e2O3)=
m
M =2×
0.4 g
160 g/mol =0.005mol ,则原溶液中n( F e
3+)=0.005mol × 100
25 =0.02mol ;根据电荷守
恒:n( NH ❑4
+ )+n( F e
3+)×3=n(SO ❑4
2− ❑
−)×2,则n( NH ❑4
+ )=0.02mol,则a:b:
c =0.02:0.02:0.04 =1∶1∶2。
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