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- 2021-04-25 发布
课练2 物质的量浓度及其配制
小题狂练②
1.[2019·河北模拟] 用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液,需经过计算、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( )
答案:B
解析:称量固体物质的质量时,砝码放在右盘,物质放在左盘,A错误;溶解固体时用玻璃棒进行搅拌,可加速溶解,B正确;转移液体时应用玻璃棒引流,C错误;定容时,不能将胶头滴管伸入容量瓶内,D错误。
2.将5 mol·L-1盐酸10 mL稀释到200 mL,再取出5 mL,这5 mL溶液的物质的量浓度是( )
A.0.05 mol·L-1 B.0.25 mol·L-1
C.0.1 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1
答案:B
解析:设稀释后盐酸的物质的量浓度为c,则:10 mL×5 mol·L-1=200 mL×c,解得c=0.25 mol·L-1。由于溶液是均匀的,所以取出的5 mL盐酸的浓度等于稀释后盐酸的浓度为0.25 mol·L-1,故选B。
3.需要配制500 mL 0.5 mol·L-1氢氧化钠溶液,经测定实际所配氢氧化钠溶液的浓度为0.45 mol·L-1。可能原因是( )
A.定容时溶液没有冷却至室温
B.容量瓶没有烘干
C.称量氢氧化钠固体时砝码放反了
D.定容时仰视读数
答案:D
解析:溶液未冷却至室温导致所配溶液体积偏小,则浓度偏高,A错误;容量瓶没有烘干,对所配溶液的浓度没有影响,B错误;本实验需称量10.0 g氢氧化钠固体,不用游码,砝码放反对结果没有影响,C错误;定容时仰视读数,读数小于实际体积,即配制的溶液浓度偏小,D正确。
4.[2019·陕西西安中学模拟]为了配制100 mL 1mol·L-1NaOH溶液,下列操作错误的是
( )
①选刚用蒸馏水洗净的100 mL容量瓶进行配制
②NaOH固体在烧杯里刚好完全溶解,立即把溶液转移到容量瓶中
③用蒸馏水洗涤烧杯内壁两次,洗涤液都移入容量瓶中
④使蒸馏水沿着玻璃棒注入容量瓶,直到溶液的凹液面恰好与刻度线相切
⑤由于不慎,液面超过了容量瓶的刻度线,这时采取的措施是使用胶头滴管吸出液体超过的一部分
A.②④⑤ B.①⑤
C.②③⑤ D.①②
答案:A
解析:①配制100 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液,应选择100 mL容量瓶,因为容量瓶定容时仍需要加蒸馏水,所以使用前不需要干燥,正确;②NaOH溶于水时放热,所以在配制溶液时不能立即把溶液转移到容量瓶中,错误;③用蒸馏水洗涤烧杯内壁两次,洗涤液均转入容量瓶中,是为了将溶质全部转移到容量瓶中,正确;④定容时,为了防止加水超过刻度线,当加水至液面距离刻度线1~2 cm时,应改用胶头滴管滴加,使溶液凹液面的最低点与刻度线相平,错误;⑤液面超过了容量瓶的刻度线,吸出溶液会减少溶质的质量,导致配得的溶液浓度偏低,实验失败,应重新配制,错误;故②④⑤错误,答案选A。
5.[2019·黑龙江大庆中学模拟]在Na2SO4和Fe2(SO4)3的混合溶液中,已知其中Fe3+的物质的量浓度为0.4 mol·L-1,SO的物质的量浓度为0.7 mol·L-1,则此溶液中Na+的物质的量浓度为( )
A.0.25 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1
C.0.15 mol·L-1 D.0.1 mol·L-1
答案:B
解析:Na2SO4和Fe2(SO4)3的混合溶液中,Fe3+的物质的量浓度为0.4 mol·L-1,SO的物质的量浓度为0.7 mol·L-1,根据电荷守恒,3c(Fe3+)+c(Na+)=2c(SO),即3×0.4 mol·L-1+c(Na+)=2×0.7 mol·L-1,解得:c(Na+)=1.4 mol·L-1-1.2 mol·L-1=0.2 mol·L-1,答案选B。
6.取100 mL 0.3 mol·L-1的硫酸溶液和300 mL 0.25 mol·L-1的硫酸溶液加水稀释至500 mL,该混合溶液中H+的物质的量浓度是( )
A.0.21 mol·L-1 B.0.42 mol·L-1
C.0.56 mol·L-1 D.0.26 mol·L-1
答案:B
解析:根据题意可知,容量瓶中H2SO4溶液的H+浓度关系如下:c3V3=c1V1+c2V2
,可得n(H+)=(0.1 L×0.3 mol·L-1+0.3 L×0.25 mol·L-1)×2=0.21 mol,所以c(H+)==0.42 mol·L-1。
7.[2019·辽宁东北育才中学模拟]现有100 mL 1 mol·L-1稀盐酸,欲将其浓度变为2 mol·L-1,可以采取的措施为( )
A.向其中通入标况下气体体积为22.4 L的HCl气体
B.加热蒸发使溶液体积变为50 mL
C.加热蒸发掉50 mL水
D.加入5 mol·L-1盐酸100 mL,再将溶液体积稀释到300 mL
答案:D
解析:原稀盐酸中n(HCl)原=1 mol·L-1×0.1 L=0.1 mol。通入标况下气体体积为22.4 L的HCl气体,通入的n(HCl)==1 mol,通入气体后溶液中n(HCl)后=1.1 mol,通入HCl气体后溶液体积发生变化,体积未知,无法确定浓度,A错误;加热蒸发溶液时由于HCl的挥发,溶质质量减小,溶液体积变为原来的一半,稀盐酸浓度比2 mol·L-1小,B错误;加热蒸发掉水时由于HCl的挥发,且加热后溶液体积未知,无法确定浓度,C错误;混合后溶液中n(HCl)=0.1 mol+5 mol·L-1×0.1 L=0.6 mol,稀释到溶液体积为300 mL,c(HCl)==2 mol·L-1,D正确。
8.[2019·安徽蒙城一中等五校联考]20℃时,饱和NaCl溶液的密度为1.1 g·cm-3,物质的量浓度为5.0 mol·L-1,下列说法不正确的是( )
A.25℃时,饱和NaCl溶液的物质的量浓度大于5.0 mol·L-1
B.20℃时,饱和NaCl溶液的质量分数约为26.6%
C.20℃时,密度小于1.1 g·cm-3的NaCl溶液是不饱和溶液
D.将此饱和NaCl溶液蒸发掉部分水,再恢复到20℃时,溶液密度一定大于1.1 g·cm-3
答案:D
解析:NaCl的溶解度随温度的升高而增大,所以其饱和溶液的物质的量浓度也会增大,则25℃时,饱和NaCl溶液的物质的量浓度大于5.0 mol·L-1,A正确;设溶液的体积为1 L,则溶液的质量为1.1 g·mL-1×1 000 mL=1 100 g,溶质的物质的量为1 L×5.0 mol·L-1=5 mol,溶质的质量为5 mol×58.5 g·mol-1=292.5 g,所以溶质的质量分数为×100%≈26.6%,B正确;NaCl溶液的浓度越大,密度越大,20℃时,密度为1.1 g·cm-3的溶液是饱和溶液,则20℃时,密度小于1.1 g·cm-3的NaCl溶液是不饱和溶液,C正确;若将饱和NaCl溶液蒸发,则有NaCl晶体析出,再恢复到20℃时,其溶解度不变,溶液仍为饱和溶液,密度仍为1.1 g·cm-3,D错误。
9.[2019·吉安模拟]4℃下,把摩尔质量为M g·mol-1的可溶性盐RCln A g溶解在V mL水中,恰好形成该温度下的饱和溶液,密度为ρ g·cm-3,下列关系式错误的是( )
A.溶质的质量分数w=A/(A+V)×100%
B.溶质的物质的量浓度c=1 000ρA/(MA+MV)mol·L-1
C.1 mL该溶液中n(Cl-)=mol(RCln在溶液中完全电离)
D.该温度下此盐的溶解度S=100A/V g
答案:C
解析:根据溶质的质量分数w=×100%,m溶质=A g,V mL水的质量为V g,m溶液=(A+V)g,代入公式可得w=A/(A+V)×100%,故A正确;同理,根据溶质的物质的量浓度c=n/V′,n=A/M mol,V′=(A+V)/(1 000ρ)L,代入可得c=1 000ρA/(MA+MV)mol·L-1,故B正确;1 mL该溶液中n(Cl-)=1 000ρA/(MA+MV)mol·L-1×1 mL×10-3L·mL-1×n=mol,故C错误;该温度下此盐的溶解度S=100A/V g,故D正确。
10.实验室里需要用到480 mL 0.10 mol·L-1的硫酸铜溶液,下列实验仪器、试剂用量及实验操作正确的是( )
选项
容量瓶容积
溶质质量
实验操作
A
480 mL
硫酸铜:7.68 g
加入500 mL水
B
480 mL
胆矾:12.0 g
配成500 mL溶液
C
500 mL
硫酸铜:8.0 g
加入500 mL水
D
500 mL
胆矾:12.5 g
配成500 mL溶液
答案:D
解析:实验室里需要配制480 mL 0.10 mol·L-1的硫酸铜溶液,由于没有480 mL规格的容量瓶,所以要选择规格为500 mL的容量瓶,试剂若选硫酸铜,则需要8.0 g,若选胆矾则需要12.5 g,且配成500 mL溶液,而不是加入500 mL水。故选D。
11.[2019·福建德化一中等三校联考]若20 g密度为ρ g·cm-3的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2,则溶液中NO的物质的量浓度为( )
A.mol·L-1 B.mol·L-1 C.mol·L-1 D.mol·L-1
答案:A
解析:若20 g密度为ρ g·cm-3的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2,则Ca(NO3)2的质量分数为10%,Ca(NO3)2的物质的量浓度c==mol·L-1=mol·L-1,所以溶液中NO的物质的量浓度为mol·L-1,A项正确。
12.[2019·郑州质检]某溶液中含K+、Al3+、NH、SO。取500 mL该溶液加入过量的氢氧化钡溶液,经过滤、洗涤、干燥,称重得到9.32 g固体1,并收集到224 mL(标准状况)气体。在滤液中通入过量的CO2,经过滤、洗涤、灼烧,称重得到0.51 g固体2。原溶液中K+的浓度为( )
A.0.08 mol·L-1 B.0.04 mol·L-1
C.0.02 mol·L-1 D.0.01 mol·L-1
答案:A
解析:固体1为BaSO4,n(BaSO4)=0.04 mol,则原溶液中含0.04 mol SO;所得气体为NH3,n(NH3)=0.01 mol,则原溶液中含0.01 mol NH;固体2为Al2O3,n(Al2O3)=0.005 mol,则原溶液中含0.01 mol Al3+。根据溶液呈电中性可知,原溶液中含K+的物质的量n(K+)=0.08 mol-(0.03+0.01)mol=0.04 mol,c(K+)==0.08 mol·L-1。
13.分别用10 mL 0.1 mol·L-1 BaCl2溶液恰好可使相同体积的Fe2(SO4)3、ZnSO4和K2SO4三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是( )
A.3:2:2 B.1:2:3
C.1:3:3 D.3:1:1
答案:C
解析:由题意知消耗的BaCl2的物质的量为10-3mol,Fe2(SO4)3、ZnSO4、K2SO4三种溶液中的SO恰好完全转化为沉淀,设Fe2(SO4)3、ZnSO4、K2SO4三种物质的物质的量分别为x、y、z,则由Ba2++SO===BaSO4↓,可知x×3=y×1=z×1=10-3mol,则x:y:z=1:3:3,因三种溶液的体积相同,则物质的量之比等于其物质的量浓度之比,即物质的量浓度之比为1:3:3。
14.同温同压下,三个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①HCl、②NO2、③体积比为1:1的NO2和O2进行喷泉实验。经充分反应后烧瓶内溶质的物质的量浓度之比为( )
A.1:1:1 B.4:4:5
C.5:5:4 D.15:10:12
答案:C
解析:假设烧瓶的容积为1 L,该条件下气体摩尔体积为VmL·mol-1。①氯化氢形成的溶液的物质的量浓度=mol·L-1,②中发生反应3NO2+H2O===2HNO3+NO,烧瓶中进水的体积为烧瓶容积的,溶质的物质的量为×mol,二氧化氮溶于水形成的硝酸的物质的量浓度为mol·L-1,③体积比为1:1的NO2和O2的混合气中,假设体积都为V L,发生反应4NO2
+O2+2H2O===4HNO3,氧气剩余0.75 V L,而且生成硝酸的物质的量为mol,烧瓶中溶液的体积为2V L-0.75 V L=1.25V L,所以溶质的物质的量浓度为mol·L-1=×mol·L-1,所以所得三种溶液的物质的量浓度之比为mol·L-1:mol·L-1:mol·L-1=5:5:4。
15.向质量分数为a%,物质的量浓度为c1 mol·L-1的稀氨水中通入一定量的氨气,使之质量分数为2a%,此时物质的量浓度为c2mol·L-1,则c1和c2的数值关系是( )
A.c2>2c1 B.c2=2c1
C.c2<2c1 D.无法确定
答案:C
解析:根据公式:c==,则有==,因为氨水浓度越大密度越小,所以ρ2<ρ1,可得c2<2c1。
16.[2019·延庆模拟]将50 g溶质质量分数为w1,物质的量浓度为c1的浓硫酸加入到V mL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。下列说法正确的是( )
A.若c1=2c2,则w1<2w2,V<50
B.若c1=2c2,则w1<2w2,V>50
C.若w1=2w2,则c1<2c2,V=50
D.若w1=2w2,则c1>2c2,V<50
答案:A
解析: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,但其溶质的物质的量不变有:=V′ L×c mol·L-1,即c=。若w1=2w2,==,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1 g·mL-1,因此V=50。若c1=2c2,==,由于ρ2<ρ1,所以w1<2w2,同时可知V<50。
17.[2019·山东枣庄三中调研]实验室需要0.1 mol·L-1NaOH溶液450 mL和0.5 mol·L-1硫酸溶液500 mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中,配制溶液肯定不需要的是________(填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是________________(填仪器名称)。
(2)配制0.1 mol·L-1的NaOH溶液的操作步骤如下,正确的顺序是________。
①把称量好的NaOH固体放入小烧杯中,加适量的蒸馏水溶解;
②把①所得溶液冷却至室温,再小心转入一定容积的容量瓶中;
③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切;
④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心转入容量瓶中,并轻轻摇匀;
⑤将容量瓶瓶塞塞紧,充分摇匀。
(3)根据计算,用托盘天平称取NaOH的质量为________g。在实验中其他操作均正确,若容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥,则所得溶液浓度________0.10 mol·L-1(填“大于”“小于”或“等于”,下同)。若还未等溶液冷却就定容,则所得溶液浓度________0.10 mol·L-1。
答案:
(1)AC 烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶
(2)①②④③⑤ (3)2.0 等于 大于
解析:实验室中配制450 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液和500 mL 0.5 mol·L-1硫酸溶液时,由于没有450 mL的容量瓶,应选择500 mL容量瓶。
(1)配制溶液过程中通常要用到托盘天平、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒等,题图所示的仪器中,配制溶液肯定不需要的是平底烧瓶和分液漏斗,故选AC;配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶。
(2)配制一定物质的量浓度的溶液的基本步骤:计算、称量或量取、溶解或稀释、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签。配制0.1 mol·L-1NaOH溶液的操作步骤:把称量好的NaOH固体放入小烧杯中,加适量的蒸馏水溶解;把所得溶液冷却至室温,再小心转入一定容积的容量瓶中;用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心转入容量瓶中,并轻轻摇匀;继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管小心地滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切;将容量瓶瓶塞塞紧,充分摇匀。所以,正确的操作顺序是①②④③⑤。
(3)根据计算,500 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液中溶质的物质的量为0.5 L×0.1 mol·L-1=0.05 mol,质量为40 g·mol-1×0.05 mol=2 g,故用托盘天平称取NaOH的质量为2.0 g
;配制一定物质的量浓度的溶液,进行误差分析时,根据c=,分析实验操作对溶质的物质的量的影响以及对所配溶液体积的影响,进而确定对所配溶液浓度的影响,在实验中其他操作均正确,若容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥,并不影响溶液的配制,所以所得溶液浓度等于0.10 mol·L-1;若还未等溶液冷却就定容,待温度降至室温时,溶液的凹液面会下降到刻度线以下,所得溶液的体积偏小,浓度大于0.10 mol·L-1。
课时测评②
1.关于0.1 mol·L-1K2CO3溶液的叙述正确的是( )
A.该溶液中CO的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.将该溶液稀释,稀释后溶液中所有离子的物质的量浓度都减小
C.从1 L该溶液中取出100 mL,则取出溶液中K2CO3的物质的量浓度为0.01 mol·L-1
D.取该溶液10 mL,加水稀释至100 mL后,K2CO3的物质的量浓度为0.01 mol·L-1
答案:D
解析:A项,K2CO3为强碱弱酸盐,CO易水解,0.1 mol·L-1K2CO3溶液中CO的物质的量浓度小于0.1 mol·L-1,A错;B项,稀释溶液时,水的离子积不变,溶液的碱性减弱,氢离子浓度增大,B错;C项,溶液的浓度与所取溶液的体积无关,取出的溶液中K2CO3的物质的量浓度仍为0.1 mol·L-1,C错;D项,取该溶液10 mL,加水稀释至100 mL后,则稀释10倍,K2CO3的物质的量浓度变为0.01 mol·L-1,D正确。
2.下列实验操作会导致实验结果偏低的是( )
①配制100 g 10%的Na2CO3溶液,称取10.0 g碳酸钠晶体溶于90.0 g水中 ②测定碳酸钠晶体中结晶水的百分含量时,所用的晶体已经受潮 ③配制一定物质的量浓度的溶液时,药品与砝码放反了,游码读数为0.2 g,所得溶液的浓度 ④用酸式滴定管取用98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸配制200 mL 2 mol·L-1的稀硫酸时,先平视后仰视
A.只有① B.只有②
C.②③④ D.①③④
答案:D
解析:①10.0 g碳酸钠晶体中含Na2CO3的质量小于10.0 g;②碳酸钠晶体已经受潮时,其中的含水量增加,结果偏高;③中所称样品的质量比实际所需质量小0.4 g;④用酸式滴定管量取液体时,先平视后仰视,则量取的液体体积偏小,所配溶液浓度偏低。
3.[2019·山东泰安模拟]室温时,甲、乙两同学在实验室配制氯化钠溶液。甲同学配制5%的NaCl溶液100 g,乙同学配制0.5 mol·L-1的NaCl溶液100 mL(20℃时,氯化钠在水中的溶解度为36 g/100 g水)。下列说法正确的是( )
A.两同学所需溶质的质量相同
B.两同学所需实验仪器种类相同
C.两同学所配溶液均为不饱和溶液
D.两同学所配溶液的质量相同
答案:C
解析:甲同学所配溶液中溶质的质量为100 g×5%=5 g,乙同学所配溶液中溶质的质量为0.5 mol·L-1×0.1 L×58.5 g·mol-1=2.925 g,A项错误;乙同学配制溶液过程中需要用到容量瓶,而甲同学不需要,B项错误;由A项中的计算结果及题目所给氯化钠溶液的溶解度可知,两同学配制的溶液均为不饱和溶液,C项正确;100 mL氯化钠溶液的质量大于100 g,D项错误。
4.[2019·山东新汶中学月考]快速准确称量8.0 g NaOH配成2 L溶液,下列说法中正确的是( )
A.室温时,所配溶液中由水电离出的c(OH-)为1.0×10-7 mol·L-1
B.若从原溶液中取出200 mL,取出的溶液的物质的量浓度为0.01 mol·L-1
C.室温下,若向所配的溶液中通入适量的氯气,恰好反应时所消耗的氯气的体积为2.24 L
D.室温下,向所配制的溶液中加入足量的铝粉,充分反应后转移的电子的物质的量为0.6 mol
答案:D
解析:快速准确称量,就可以不考虑称量过程中NaOH变质引起的误差,则8.0 g NaOH配成2 L溶液时,氢氧化钠的物质的量浓度为=0.1 mol·L-1。室温时,由Kw可计算出溶液中由水电离出的氢离子浓度c(H+)==1.0×10-13 mol·L-1,而由水电离产生的氢离子浓度等于由水电离产生的氢氧根离子浓度,则溶液中由水电离出的c(OH-)为1.0×10-13 mol·L-1,A错误;从原溶液中取出的溶液的物质的量浓度不变,仍为0.1 mol·L-1,B错误;8.0 g NaOH(0.2 mol)最多可吸收0.1 mol氯气,但在室温下,不能用标准状况下的气体摩尔体积计算0.1 mol氯气的体积,C错误;铝与氢氧化钠溶液充分反应:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,由化学方程式计算可知,0.2 mol NaOH与足量铝反应可生成0.3 mol氢气,转移0.6 mol电子,D正确。
5.[2019·云南曲靖一中月考]V mL硫酸铝溶液中含有m g铝离子,取该溶液mL,用水稀释到2V mL,则稀释后溶液中的硫酸根离子的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
答案:A
解析:m g铝离子的物质的量为 mol,取该溶液 mL,则溶液中铝离子的物质的量为 mol,用水稀释到2V mL,铝离子的物质的量浓度为 mol·L-1,根据硫酸铝的组成可知,溶液中硫酸根离子的物质的量浓度是铝离子的物质的量浓度的倍,则硫酸根离子的物质的量浓度为 mol·L-1,A正确。
6.某探究学习小组成员欲用NaClO固体配制480 mL密度为1.2 g·mL-1的消毒液,其中NaClO的质量分数为25%。下列说法正确的是( )
A.图中仪器有四种是不需要的,还需一种图中未画出的玻璃仪器
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干才能用于溶液配制
C.利用久置的NaClO来配制可能导致NaClO的质量分数偏高
D.需要称量的NaClO固体质量为150.0 g
答案:D
解析:图中的a、b、c、d四种仪器均不需要,还需要玻璃棒、胶头滴管等玻璃仪器,A错误;容量瓶内残存的蒸馏水对配制溶液无影响,且容量瓶是精密仪器不可烘干,B错误;因为NaClO易吸收空气中的H2O、CO2而变质,故久置的NaClO可能部分变质导致称量的试剂中NaClO的量减小,使所配溶液中NaClO的质量分数偏低,C错误;配制480 mL溶液需用到500 mL容量瓶,所以需要称量的NaClO固体质量为500 mL×1.2 g·mL-1×25%=150.0 g,D正确。
7.[2019·黑龙江齐齐哈尔实验中学模拟]如图所示,常温常压下气体X(见选项)与O2等物质的量混合后充满圆底烧瓶,挤压胶头滴管并打开止水夹,可观察到烧杯中的水沿导管进入烧瓶。长时间充分反应后,烧瓶中所得溶液的物质的量浓度最小的是(假设溶质不向烧瓶外扩散)( )
A.NH3
B.HCl
C.NO2(假设不含N2O4)
D.SO2
答案:D
解析:设气体X和O2的物质的量均为4 mol,烧瓶容积为V,A、B中物质与氧气均不反应,则烧瓶中所得溶液的体积为,则NH3、HCl的物质的量浓度均为;C中发生反应:4NO2+O2+2H2O===4HNO3,溶质硝酸的物质的量为4 mol,消耗一定量氧气,烧瓶中所得溶液的体积为V,即HNO3的物质的量浓度为;D中发生反应:2SO2+O2+2H2O===2H2SO4,溶质硫酸的物质的量为4 mol,消耗一定量氧气,烧瓶中所得溶液的体积为V,即H2SO4的物质的量浓度为,最小,D项符合题意。
8.[2019·江西金溪一中月考]某同学帮助水质监测站配制480 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液以备使用。
(1)该同学应选择________mL的容量瓶。
(2)其操作步骤如图所示,则上图框中的操作应在图中________(填选项字母)之间。
A.②与③ B.①与②
C.③与④ D.④和⑤
(3)该同学应称取NaOH固体________g,用质量为23.1 g的烧杯放在托盘天平上称取所需NaOH固体时,请在附表中选取所需的砝码大小________(填字母,下同),并在下图中选出能正确表示游码位置的选项________。
附表:砝码规格
a
b
c
d
e
砝码大小/g
100
50
20
10
5
(4)下列操作对所配溶液的浓度大小有何影响?(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
①定容时,俯视读数,浓度会________;
②转移溶液的过程中,少量液体溅出来,浓度会________;
③容量瓶未干燥,浓度会________;
④定容摇匀后发现溶液的凹液面低于刻度线,浓度会________。
答案:
(1)500 (2)D (3)10.0 cd C
(4)①偏大 ②偏小 ③无影响 ④无影响
解析:
(1)容量瓶的规格应等于或稍大于配制溶液的体积,实验室没有480 mL容量瓶,所以应选500 mL容量瓶。
(2)图框中的操作为将蒸馏水注入容量瓶,该操作应在使用胶头滴管定容之前,即应在④到⑤之间,故答案为D。
(3)配制500 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液需要氢氧化钠的质量为0.5 L×0.5 mol·L-1×40 g·mol-1=10.0 g;氢氧化钠具有腐蚀性且易潮解,应放在烧杯内称量,计算可得氢氧化钠与烧杯的总质量为10.0 g+23.1 g=33.1 g,故应选择20 g与10 g的砝码,即选择c、d;由表中数据可知,最小的砝码为5 g,游码的最大刻度为5 g,所以游码应在3.1 g的位置,故选C。
(4)①定容时,俯视读数,溶液的体积偏小,所配制溶液的浓度偏大;②转移溶液的过程中,少量液体溅出来,溶质的物质的量偏小,所配制溶液的浓度会偏小;③容量瓶使用时未干燥,溶质的物质的量和溶液的体积都不变,所以对配制溶液的浓度无影响;④定容摇匀后溶液的凹液面低于刻度线,是因为部分溶液附着在瓶壁上,对溶液的浓度无影响。
9.[2019·广东阳东广雅学校月考]用98%的浓H2SO4(ρ=1.84 g·cm-3)配制220 mL 1 mol·L-1稀H2SO4。有人设计了以下操作,请填写空白。
①量取98%的浓H2SO4________mL,应选用________mL的量筒。
②选取________mL的容量瓶,洗涤,检查是否漏液,将稀释并________后的稀硫酸沿玻璃棒转移到此容量瓶中。
③用少量蒸馏水洗涤小烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液转移到容量瓶中。
④在小烧杯中稀释浓H2SO4,稀释时用玻璃棒不断搅拌。
⑤向容量瓶中直接加蒸馏水至离容量瓶颈刻度线1~2 cm处。
⑥盖上容量瓶塞子,摇匀。
⑦用胶头滴管小心滴加蒸馏水至刻度线。
⑧将配制好的溶液转入已洗涤但尚未干燥的试剂瓶中贮存备用。
(1)正确的操作步骤是________(填序号)。
(2)此实验中玻璃棒的作用是________。
(3)实验操作中有一处错误,该处错误是______________________________________。
(4)下列操作会对所配溶液浓度有何影响?(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
Ⅰ.转移硫酸后,小烧杯未洗涤:________。
Ⅱ.定容时俯视容量瓶刻度线:________。
答案:①13.6 15 ②250 冷却至室温
(1)①④②③⑤⑦⑥⑧ (2)搅拌和引流
(3)试剂瓶未干燥,会使所配溶液变稀
(4)Ⅰ.偏低 Ⅱ.偏高
解析:①实验室没有220 mL的容量瓶,只能选用250 mL的容量瓶,配制250 mL的硫酸溶液,浓H2SO4的物质的量浓度c== mol·L-1=18.4 mol·L-1。根据稀释定律,稀释前后溶质的物质的量不变,设所需浓硫酸的体积为x mL,则有x mL×18.4 mol·L-1=250 mL×1 mol·L-1,解得x≈13.6,所以应量取的浓硫酸的体积是13.6 mL,故选用15 mL的量筒。
(1)配制一定物质的量浓度的溶液,一般的操作步骤是计算、称量或量取、溶解或稀释、冷却、转移、洗涤、振荡、定容、摇匀、装瓶贴标签,故正确的操作步骤是①④②③⑤⑦⑥⑧。
(2)此实验中玻璃棒的作用是溶解时搅拌,加快物质的溶解速率,转移溶液时引流。
(3)实验操作中有一处错误是试剂瓶未干燥,会使所配溶液变稀。
(4)I.转移硫酸后,小烧杯未洗涤,部分硫酸没有移入容量瓶,溶质的量减少,所配溶液浓度偏低;Ⅱ.定容时俯视容量瓶刻度线,溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高。
10.某化学研究性学习小组配制含有NH、Cl-、K+、SO的植物培养液450 mL,
且要求该培养液中c(Cl-)=c(K+)=c(SO)=0.4 mol·L-1。实验室提供的药品有:NH4Cl、KCl、(NH4)2SO4、K2SO4和蒸馏水;提供的实验仪器有:①药匙、②托盘天平、③烧杯、④玻璃棒、⑤胶头滴管、⑥量筒。
请回答下列问题:
(1)该植物培养液中,NH的物质的量浓度为________。
(2)该研究小组配制该植物培养液时,还须用到的实验仪器是________(填字母)。
A.450 mL容量瓶
B.500 mL容量瓶
C.两个250 mL容量瓶
(3)甲同学用KCl和(NH4)2SO4两种物质进行配制,则需称取m(KCl)=________ g,m[(NH4)2SO4]=________ g。
(4)乙同学用所提供药品中的三种进行配制,请帮助该同学选用三种物质:________、________、________。(填化学式)
(5)若配制该培养液的其他操作均正确,则下列错误操作将使所配制溶液的浓度偏低的是______(填字母)。
A.将溶液转移至容量瓶后,未洗涤烧杯和玻璃棒
B.将烧杯内的溶液向容量瓶中转移时,因操作不当使部分溶液溅出容量瓶
C.用胶头滴管向容量瓶中加水时,溶液的凹液面高于容量瓶刻度线
D.用胶头滴管向容量瓶中加水时,俯视容量瓶刻度线
答案:
(1)0.8 mol·L-1 (2)B (3)14.9 26.4 (4)(NH4)2SO4 NH4Cl K2SO4 (5)ABC
解析:
(1)根据溶液呈电中性有c(NH)+c(K+)=c(Cl-)+2c(SO),则c(NH)=c(Cl-)+2c(SO)-c(K+)=0.8 mol·L-1。
(2)实验所用容量瓶规格应该等于或略大于实验所需配制溶液的体积,实验室没有450 mL的容量瓶,且用容量瓶配制溶液时,需一次完成,应选用500 mL容量瓶。
(3)配制该溶液所需的溶质质量应该配制500 mL溶液来计算,所需KCl、(NH4)2SO4的物质的量均为0.2 mol,对应的质量分别为14.9 g、26.4 g。
(4)由题知,该植物培养液中:n(NH)=2n(Cl-)=2n(K+)=2n(SO),若用三种物质来配制,三种物质应该为(NH4)2SO4、NH4Cl、K2SO4,且物质的量之比为1:2:1。
(5)
未洗涤烧杯和玻璃棒,会有部分溶质残留在烧杯和玻璃棒上,使所配溶液浓度偏低,A项符合题意;转移时部分溶液溅出容量瓶,使溶质损失,所配溶液浓度偏低,B项符合题意;加水时溶液凹液面高于容量瓶刻度线,说明所配溶液体积偏大、浓度偏小,C项符合题意;俯视读数时,实际液面低于容量瓶刻度线,所配溶液体积偏小、浓度偏大,D项不符合题意。