2022年高考化学一轮复习讲义第1章第4讲 一定物质的量浓度溶液的配制 溶解度的应用 (含解析)
展开第4讲 一定物质的量浓度溶液的配制 溶解度的应用
复习目标 1.掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的方法。2.了解溶解度、饱和溶液的概念;掌握溶解度曲线在物质分离、提纯中的应用。
考点一 一定物质的量浓度溶液的配制
1.容量瓶的构造及使用
(1)容量瓶上标有温度、规格和刻度线。常用规格有100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等。
(2)
容量瓶在使用前要检查是否漏水,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
以配制500 mL 1.0 mol·L-1 NaCl溶液为例:
特别提醒:(回顾对比)
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,放入烧杯中,再用100 mL量筒量取90.0 mL的水注入烧杯中,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。
(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(×)
错因:必须用托盘天平。
(3)向容量瓶转移液体时,引流用的玻璃棒可以接触容量瓶内壁(√)
(4)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(×)
错因:所得混合液的体积小于100 mL。
(5)NaOH在烧杯里刚完全溶解时,立即将溶液转移到容量瓶(×)
错因:应恢复至室温后再转移到容量瓶中。
(6)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(×)
错因:应称量NaOH固体20.0 g。
(1)选用容量瓶的原则——“大而近”,如需90 mL溶液,则选用100 mL容量瓶。
(2)选用容量瓶时,应指明其规格。
(3)往容量瓶中转移液体时,用玻璃棒引流,玻璃棒末端应在容量瓶刻度线以下。
题组一 配制一定物质的量浓度溶液的规范操作
1.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( )
答案 B
2.用质量分数为36.5%的浓盐酸(密度为1.16 g·cm-3)配制成1 mol·L-1的稀盐酸。现实验室需这种盐酸220 mL,试回答下列问题:
(1)配制稀盐酸时,应选用 mL的容量瓶。
(2)经计算需要 mL浓盐酸,在量取时宜选用 (填字母)量筒。
A.5 mL B.10 mL C.25 mL D.50 mL
(3)在量取浓盐酸后,进行了下列操作:
①等稀释的盐酸的温度与室温一致后,沿玻璃棒注入容量瓶中。
②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面距容量瓶刻度线1~2 cm 时,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液的液面与瓶颈的刻度线相切。
③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水,并用玻璃棒搅拌,使其混合均匀。
④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液全部注入容量瓶。
上述操作中,正确的顺序是 (填序号)。
答案 (1)250 (2)21.6 C (3)③①④②
解析 (2)c(HCl)=
=
=11.6 mol·L-1。
加水稀释前后HCl的物质的量不变,所以11.6 mol·L-1×V(HCl)=250 mL×1 mol·L-1,解得V(HCl)≈21.6 mL,应该选择25 mL的量筒量取。
配制一定物质的量浓度溶液时注意事项
(1)做需要补充仪器的实验题时,要学会“有序思考”——按照实验的先后顺序、步骤,思考每一步所需仪器,然后与已知仪器对比,就一定不会漏写某种仪器。
(2)容量瓶的规格,常见的有100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL。
(3)所用定量仪器量筒、托盘天平的精确度。
题组二 学会从2个角度分析误差的原因
3.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)配制稀H2SO4溶液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)未经洗涤烧杯及玻璃棒: 。
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)胆矾的摩尔质量为250 g·mol-1,所需质量为0.5 L×0.1 mol·L-1×250 g·mol-1=12.5 g。
(3)NaOH易吸水潮解。
(4)实际称量质量为4 g-0.4 g=3.6 g。
4.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: 。
答案 (1)偏大 (2)偏小 (3)偏小 (4)无影响
(5)无影响
解析 (1)NaOH溶于水放热,溶液的体积比室温时大,应恢复至室温后再移液、定容。
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。
考点二 溶解度 溶解度曲线
1.溶解度
固体物质溶解度
概念:在一定温度下,某固体物质在100 g溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在该溶剂里的溶解度,其单位为“g/100 g溶剂”
公式:S固体=×100 g
影响因素:①溶剂的影响,如NaCl易溶于水不易溶于汽油。
②温度的影响:升温,大多数固体物质的溶解度增大,少数固体物质的溶解度减小,如Ca(OH)2
气体物质溶解度
概念:通常指该气体(其压强为101 kPa)在一定温度时溶解于1体积水里达到饱和状态时气体的体积,常记为1∶x。如NH3、HCl、SO2、CO2等气体常温时的溶解度分别为1∶700、1∶500、1∶40、1∶1
影响因素:气体溶解度的大小与温度和压强有关,温度升高,溶解度减小;压强增大,溶解度增大
2.溶解度曲线
(1)常见物质的溶解度曲线
(2)溶解度曲线的含义
①不同物质在各温度时的溶解度不同。
②两曲线交点的含义:表示两物质在某温度时有相同的溶解度。
③快速比较两种物质在某温度时溶解度的大小。
④能反映出溶解度随温度变化的趋势。
3.利用溶解度受温度影响选择不同的物质分离方法
(1)溶解度受温度影响较小的物质(如NaCl)采取蒸发结晶的方法;若NaCl溶液中含有KNO3,应采取蒸发结晶、趁热过滤的方法。
(2)溶解度受温度影响较大的物质(或带有结晶水)采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法;若KNO3溶液中含有NaCl,应采取加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。
1.工业上常用氨碱法制取碳酸钠(将氨和二氧化碳分别先后通入饱和食盐水中而析出小苏打,再经过滤、焙烧得纯碱),却不能用氨碱法制碳酸钾,这是因为在溶液中( )
A.KHCO3溶解度较大
B.KHCO3溶解度较小
C.K2CO3溶解度较大
D.K2CO3溶解度较小
答案 A
2.已知四种盐的溶解度(S)曲线如图所示,下列说法不正确的是( )
A.将NaCl溶液蒸干可得NaCl固体
B.将MgCl2溶液蒸干可得MgCl2固体
C.Mg(ClO3)2中混有少量NaCl杂质,可用重结晶法提纯
D.可用MgCl2和NaClO3制备Mg(ClO3)2
答案 B
3.重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:
回答下列问题:
步骤①的主要反应为:
FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2
有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到 (填字母)得到的K2Cr2O7固体产品最多。
a.80 ℃ b.60 ℃ c.40 ℃ d.10 ℃
步骤⑤的反应类型是 。
答案 d 复分解反应
1.[2020·全国卷Ⅰ,27(1)]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配制方法可知,题图给出的仪器中还需要烧杯、量筒和托盘天平。
2.(2019·浙江4月选考,3改编)下列图示表示一定物质的量浓度溶液配制的是 。
答案 BD
3.下列实验过程不可以达到实验目的的是 。
编号
实验目的
实验过程
A
(2018·全国卷Ⅱ,13A)配制0.400 0 mol·L-1的NaOH溶液
称取4.0 g固体NaOH于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,转移至250 mL容量瓶中定容
B
(2017·全国卷Ⅲ,9D)配制浓度为0.010 mol
·L-1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
C
(2018·全国卷Ⅱ,13C)制取并纯化氢气
向稀盐酸中加入锌粒,将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液
D
(2016·全国卷Ⅲ,9A)配制稀硫酸
先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水
答案 ABCD
解析 称取4.0 g NaOH固体于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,冷却后转移至250 mL容量瓶中,洗涤烧杯和玻璃棒并将洗涤液转移至容量瓶中,然后定容,A项错误;不能在容量瓶中直接溶解固体,B项错误;锌粒与稀盐酸反应生成的H2中混有挥发出的HCl,要先通过NaOH溶液除去HCl,再通过浓硫酸除去水蒸气即可,不需要通过KMnO4溶液,C项错误;稀释浓硫酸时应将浓硫酸慢慢加入水中,并不断搅拌使产生的热量迅速扩散,以防液体溅出,D项错误。
4.(2014·全国卷Ⅰ,11)溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如下图所示。下列说法错误的是( )
A.溴酸银的溶解是放热过程
B.温度升高时溴酸银溶解速度加快
C.60 ℃时溴酸银的Ksp约等于6×10-4
D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯
答案 A
解析 A项,由题图可知,随着温度升高,溴酸银的溶解度逐渐增大,因此AgBrO3的溶解是吸热过程;B项,由图像曲线可知,温度升高曲线斜率增大,因此AgBrO3的溶解速度加快;C项,由溶解度曲线可知,60 ℃时,AgBrO3的溶解度约为0.6 g,则c(AgBrO3)=c(Ag+)=c(BrO)= mol·L-1≈0.025 mol·L-1,AgBrO3的Ksp=c(Ag+)·c(BrO)=0.025×0.025≈6×10-4;D项,若KNO3中含有少量AgBrO3,可通过蒸发浓缩得到KNO3的饱和溶液,再冷却结晶获得KNO3晶体,而AgBrO3留在母液中。
5.[2018·全国卷Ⅲ,26(2)]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:
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
。
②滴定:取0.009 50 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液20.00 mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应:Cr2O+6I-+14H+===3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I2+2S2O===S4O+2I-。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液 ,即为终点。平行滴定3次,样品溶液的平均用量为24.80 mL,则样品纯度为 %(保留1位小数)。
答案 ①烧杯 容量瓶 溶液的凹液面最低处与刻度线相切 ②蓝色褪去 95.0
解析 ①配制一定物质的量浓度的溶液,应该在烧杯中溶解,冷却至室温后,转移至100 mL的容量瓶中,加水至距刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管滴加至溶液的凹液面最低处与刻度线相切。
②加入淀粉溶液作指示剂,淀粉遇I2变蓝色,加入的Na2S2O3样品与I2反应,当I2消耗完后,溶液蓝色褪去,即为滴定终点。
由反应Cr2O+6I-+14H+===3I2+2Cr3++7H2O
I2+2S2O===S4O+2I-
得关系式:Cr2O ~ 3I2 ~ 6S2O
1 6
0.009 50 mol·L-1×0.02 L 0.009 50 mol·L-1×0.02 L×6
硫代硫酸钠样品溶液的浓度=,
样品的纯度为
×100%=95.0%。
1.下列关于容量瓶及其使用方法的叙述正确的是( )
A.容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器
B.容量瓶可以用来加热
C.能用容量瓶长期贮存配制好的溶液
D.可以用500 mL容量瓶配制250 mL溶液
答案 A
解析 容量瓶是用来配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器,故A正确;容量瓶不能用来加热,故B错误;不能用容量瓶长期贮存溶液,故C错误;一定规格的容量瓶只能配制相应规格的溶液,故D错误。
2.用已准确称量的氢氧化钠固体配制0.20 mol·L-1的氢氧化钠溶液250 mL,需要用到的仪器是( )
①250 mL容量瓶 ②托盘天平 ③烧瓶 ④胶头滴管 ⑤烧杯 ⑥玻璃棒 ⑦试管 ⑧药匙
A.①④⑤⑥ B.①②④⑤
C.①②④⑤⑥⑧ D.全部
答案 A
3.(2021·广东省云浮市郁南县蔡朝焜纪念中学月考)配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验,下列有关说法正确的是( )
A.容量瓶用蒸馏水洗净后,可不经干燥直接用于配制溶液
B.配制一定物质的量浓度的稀盐酸时,用量筒量取9.82 mL浓盐酸
C.配制1 L 0.1 mol·L-1的NaCl溶液时,用托盘天平称量5.85 g NaCl固体
D.定容时,为防止液滴飞溅,胶头滴管紧贴容量瓶内壁
答案 A
解析 容量瓶用蒸馏水洗净后,不需要干燥,因定容时还需要加水,故A正确;量筒的精确度为0.1 mL,可量取9.8 mL浓盐酸,故B错误;托盘天平的精确度为0.1 g,可称量5.9 g固体,故C错误;定容时,胶头滴管要悬空正放,不能紧贴容量瓶内壁,故D错误。
4.(2020·甘肃省武威市凉州区武威第八中学月考)下列有关实验原理或操作正确的是( )
A.用20 mL量筒量取15 mL酒精,加水5 mL,配制质量分数为75%酒精溶液
B.在200 mL某硫酸盐溶液中,含有1.5NA个硫酸根离子,同时含有NA个金属离子,则该硫酸盐的物质的量浓度为2.5 mol·L-1
C.实验中需用2.0 mol·L-1的Na2CO3溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分别为950 mL、201.4 g
D.实验室配制500 mL 0.2 mol·L-1的硫酸亚铁溶液,其操作是:用天平称15.2 g绿矾(FeSO4·7H2O),放入小烧杯中加水溶解,转移到500 mL容量瓶,洗涤、稀释、定容、摇匀
答案 B
解析 量筒不能用来配制溶液,应该用烧杯配制,15 mL酒精中加水5 mL,配制的酒精溶液体积分数为75% ,故A错误;1.5NA个硫酸根离子的物质的量为1.5 mol,NA个金属阳离子的物质的量为1 mol,令金属离子的化合价为x,根据电荷守恒可知,x=1.5×2=3,故金属阳离子为+3价,所以该硫酸盐可以表示为M2(SO4)3,根据硫酸根守恒可知,硫酸盐的物质的量为0.5 mol,所以该硫酸盐的物质的量浓度为=2.5 mol·L-1,故B正确;实验中需用2.0 mol·L-1的Na2CO3溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格为1 000 mL,称取Na2CO3的质量m=cVM=2 mol·L-1×1 L×106 g·mol-1=212.0 g,故C错误;应称取绿矾的质量为0.5 L×0.2 mol·L-1×278 g·mol-1=27.8 g,故D错误。
5.(2020·湖南省衡阳市第一中学月考)以下实验操作会引起实验结果偏大的是( )
A.容量瓶在使用前未干燥,里面有少量的蒸馏水
B.配制溶液的过程中,摇匀后,发现液面低于刻度线,用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线
C.配制溶液的过程中,定容后,发现液面高于刻度线,用胶头滴管吸出高于刻度线的溶液
D.配制溶液的过程中,定容时,俯视刻度线
答案 D
解析 容量瓶在使用前未干燥,里面有少量的蒸馏水,对结果无影响,故A不符合题意;配制溶液的过程中,摇匀后,发现液面低于刻度线,用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线,溶液的体积偏大,浓度偏低,故B不符合题意;配制溶液的过程中,定容后,发现液面高于刻度线,用胶头滴管吸出高于刻度线的溶液,溶质减少,浓度偏低,故C不符合题意;配制溶液的过程中,定容时,俯视刻度线,溶液体积减小,浓度偏高,故D符合题意。
6.(2020·江西省奉新县第一中学月考)在溶液的配制过程中会引起浓度偏高的是( )
A.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
B.配制NaOH溶液时,NaOH固体放在烧杯中称量时间过长
C.定容时,仰视刻度线
D.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
答案 D
解析 配制500 mL 0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液,需要称取胆矾的质量为0.5 L×0.1 mol·L-1×
250 g·mol-1=12.5 g,称取的质量偏少,浓度偏低,故A错误;配制NaOH溶液时,NaOH固体放在烧杯中称量时间过长,会吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,导致氢氧化钠的质量偏少,浓度偏低,故B错误;定容时,仰视刻度线,导致溶液的体积偏大,浓度偏低,故C错误;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,导致溶液的体积偏小,浓度偏高,故D正确。
7.配制100 mL 1.0 mol·L-1Na2CO3溶液,下列操作正确的是( )
A.称取10.6 g无水碳酸钠,置于100 mL容量瓶中,加水溶解、定容
B.称取10.6 g无水碳酸钠,置于烧杯中,加入100 mL蒸馏水,搅拌、溶解
C.转移Na2CO3溶液时,未用玻璃棒引流,直接倒入容量瓶中
D.定容后,塞好瓶塞,反复倒转、摇匀
答案 D
解析 固体不能直接在容量瓶中溶解,A项错误;配制100 mL 1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液,先在烧杯中溶解并冷却后再移入100 mL容量瓶定容,且所用水的体积并不是100 mL,而是加水至刻度线,此时溶液体积为100 mL,B项错误;转移液体时,要用玻璃棒引流,C项错误。
8.用溶质质量分数为98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)配制240 mL 1.84 mol·L-1的稀硫酸,下列操作正确的是( )
A.将蒸馏水缓慢注入盛有一定量浓硫酸的烧杯中,并不断搅拌至冷却
B.必需的定量仪器有50 mL量筒、250 mL容量瓶和托盘天平
C.量取浓硫酸的体积为25.0 mL
D.先在容量瓶中加入适量水,将量好的浓硫酸注入容量瓶,再加水定容
答案 C
解析 稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中并不断搅拌,A项错误;该实验不需要托盘天平,B项错误;根据稀释时溶质质量不变可知,配制该稀硫酸需要浓硫酸的体积为V==25.0 mL,C项正确;不能在容量瓶里稀释浓硫酸,应在烧杯里稀释并冷却后,再转移到容量瓶中,最后加水定容,D项错误。
9.(2020·枣庄滕州一中月考)某学生配制了100 mL 1 mol·L-1的硫酸溶液。然后,对溶液浓度做精确测定,且测定过程中一切操作都正确。结果测得溶液的物质的量浓度低于1 mol·L-1。那么,在配制过程中,下列操作可能导致溶液浓度偏低的是( )
①量筒用蒸馏水洗净后立即用来量取浓硫酸
②将浓硫酸在烧杯中稀释,转移到容积为100 mL的容量瓶中后,没有洗涤烧杯
③在转移过程中用玻璃棒引流,因操作不慎有少量溶液流到了容量瓶外面
④最后定容时,加水超过了刻度线,马上用胶头滴管吸去多余的水,使溶液凹液面刚好与刻度线相切
A.②③④ B.③④ C.①②③ D.①②③④
答案 D
解析 量筒用蒸馏水洗净后立即用来量取浓硫酸,量筒内壁有水残留,会导致量取的硫酸的物质的量减小,配制的溶液中溶质的物质的量减少,浓度偏低,故①正确;将浓硫酸在烧杯中稀释,转移到容积为100 mL的容量瓶中后,没有洗涤烧杯,导致配制的溶液中溶质的物质的量减少,溶液浓度偏低,故②正确;在转移过程中用玻璃棒引流,因操作不慎有少量溶液流到了容量瓶外面,则溶质没有全部转移,导致溶液中溶质的物质的量减少,配制的溶液浓度偏低,故③正确;最后定容时,加水超过了刻度线,马上用胶头滴管吸去多余的水,会导致配制的溶液中溶质的物质的量减少,溶液浓度偏低,故④正确。
10.如图是氯化钠、氯化铵和碳酸氢钠三种物质的溶解度曲线,分析曲线得到的以下说法中正确的是( )
①冷却含有Na+、Cl-、NH、HCO的浓热的溶液,可得到碳酸氢钠晶体
②在20 ℃时,三种物质饱和溶液的溶质质量分数为NH4Cl>NaCl>NaHCO3
③在30 ℃时,氯化钠和氯化铵固体各20 g分别溶于50 g水,所得溶液都是饱和溶液
④利用结晶法从氯化钠、氯化铵混合物中分离出氯化铵的最佳温度在10 ℃以下
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
答案 B
解析 ①在20 ℃时,氯化钠和氯化铵的溶解度大于10 g,是易溶物质,碳酸氢钠的溶解度大于1小于10,是可溶物质,故正确;②在20 ℃时,三种物质的溶解度为NH4Cl>NaCl>NaHCO3,由饱和溶液的溶质质量分数=×100%,故三种物质饱和溶液的溶质质量分数为NH4Cl>NaCl>NaHCO3,故正确;③30 ℃时,氯化铵的溶解度大于40 g,20 g氯化铵能完全溶于50 g水,所得溶液不是饱和溶液,氯化钠的溶解度小于40 g,20 g氯化钠不能全部溶解,所得溶液是饱和溶液,故错误;④由三种物质的溶解度变化规律可知:利用结晶法从氯化钠、氯化铵混合物中分离出氯化铵的最佳温度在10 ℃以下,故正确。
11.(2020·山西省运城市新绛中学月考)实验室欲用NaOH固体配制1.0 mol·L-1的NaOH溶液240 mL。
(1)本实验必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。
(2)某同学欲称量NaOH的质量,他先用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图。烧杯的实际质量为 g,要完成本实验该同学应称出 g NaOH。
(3)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起所配溶液浓度偏高的是 (填序号)。
①没有洗涤烧杯和玻璃棒 ②转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面 ③容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水 ④定容时俯视刻度线 ⑤定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线
答案 (1)250 mL容量瓶、胶头滴管 (2)27.4 10.0 (3)④
解析 (1)该实验操作中一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解,用玻璃棒搅拌,冷却后转移至250 mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管。
(2)根据天平的称量原理:左盘物体的质量=右盘物体的质量+游码的读数,所以烧杯的实际质量为30 g-2.6 g=27.4 g,因配制溶液的体积为240 mL而容量瓶的规格没有240 mL,故只能选用250 mL的容量瓶,则NaOH的质量m=cVM=1.0 mol·L-1×0.25 L×40 g·mol-1=10.0 g。
(3)没有洗涤烧杯和玻璃棒,会导致溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,故①不满足题意;转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面,导致溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,故②不满足题意;容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水,因后续还需要加水定容,故对所配制的溶液浓度无影响,故③不满足题意;定容时俯视刻度线,导致溶液体积偏小,溶液浓度偏高,故④满足题意;定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低,故⑤不满足题意。
12.(2020·德州市齐河县实验中学月考)“84”消毒液是一种以NaClO为主的高效消毒剂,被广泛用于宾馆、旅游、医院、食品加工行业、家庭等的卫生消毒,某“84”消毒液瓶体部分标签如图1所示,该“84”消毒液通常稀释100倍(体积之比)后使用,请回答下列问题:
84消毒液
【有效成分】 NaClO
【规格】 1 000 mL
【质量分数】 24%
【密度】 1.18 g·cm-3
图1
图2
(1)此“84”消毒液的物质的量浓度约为 mol·L-1(计算结果保留一位小数)。
(2)某同学量取100 mL此“84”消毒液,按说明要求稀释后用于消毒,则稀释后的溶液中c(Na+)= mol·L-1。
(3)该同学参阅该“84”消毒液的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含NaClO质量分数为24%的消毒液。
①如图2所示的仪器中配制溶液需要使用的是 (填字母),还缺少的玻璃仪器是 。
②下列操作中,容量瓶不具备的功能是 (填字母)。
a.配制一定体积准确浓度的标准溶液
b.贮存溶液
c.测量容量瓶规格以下的任意体积的溶液
d.准确稀释某一浓度的溶液
e.用来加热溶解固体溶质
③请计算该同学配制此溶液需称取NaClO固体的质量为 g。
(4)若实验遇下列情况,导致所配溶液的物质的量浓度偏高是 (填字母)。
A.定容时俯视刻度线
B.转移前,容量瓶内有蒸馏水
C.未冷却至室温就转移定容
D.定容时水加多了用胶头滴管吸出
答案 (1)3.8 (2)0.038 (3)①CDE 玻璃棒和胶头滴管 ②bcde ③141.6 (4)AC
解析 (1)c(NaClO)==mol·L-1≈3.8 mol·L-1。
(2)溶液在稀释前后溶质的物质的量不变,
则稀释后c(NaClO)=×3.8 mol·L-1=0.038 mol·L-1,
故c(Na+)=c(NaClO)=0.038 mol·L-1。
(3)①由于实验室无480 mL容量瓶,故应选用500 mL容量瓶,根据配制一定物质的量浓度的溶液的步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀和装瓶可知所需的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶和胶头滴管,故需使用的仪器是CDE,还需要的玻璃仪器是玻璃棒、胶头滴管。
②容量瓶只能用于配制一定体积准确浓度的标准溶液,a不符合题意;容量瓶不能贮存溶液,只能用于配制,配制完成后要尽快装瓶,b符合题意;容量瓶只有一条刻度线,故不能测量容量瓶规格以下的任意体积的溶液,c符合题意;容量瓶不能受热,而浓溶液的稀释容易放热,故不能用于准确稀释某一浓度的溶液,d符合题意;容量瓶不能受热,故不能用来加热溶解固体溶质,e符合题意。
③质量分数为24%的消毒液的浓度为3.8 mol·L-1,由于实验室无480 mL容量瓶,故应选用500 mL容量瓶,而配制出500 mL溶液,
故所需的质量m=c·V·M=3.8 mol·L-1×0.5 L×74.5 g·mol-1≈141.6 g。
(4)定容时俯视刻度线,会导致溶液体积偏小,则配制的溶液浓度偏高,A符合题意;转移前,容量瓶内有蒸馏水,对配制溶液的浓度无影响,B不符合题意;未冷却至室温就转移定容,则冷却后溶液体积偏小,使配制的溶液浓度偏高,C符合题意;定容时水多了用胶头滴管吸出,则吸出的不只是溶剂,还有溶质,使溶液浓度偏小,D不符合题意。
13.工业品MnCl2溶液中含有杂质,利用锰粉、草酸、硫酸锰分别依次除去Pb2+、Ca2+、Mg2+制得纯净的MnCl2。工艺流程如下:
已知:①草酸为二元弱酸,其钠盐、钾盐易溶于水,钙盐难溶于水。
②硫酸镁晶体、硫酸锰的溶解度曲线如下图:
回答下列问题:
(1)过滤所需的玻璃仪器主要有 ,加热搅拌的作用是 。
(2)弃渣Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的主要成分分别为 、 、 。反应①的离子方程式为 。
(3)反应②的离子方程式为 。
(4)③加热搅拌、过滤时,所选择的温度的范围是 (填字母)。
a.0~20 ℃ b.20~40 ℃
c.40~60 ℃ d.80~90 ℃
(5)④加入氯化钡溶液主要是为了除去 ,检验该离子是否除尽的方法为
。
(6)已知MnCl2溶液呈弱酸性,操作X为 (填字母)。
a.蒸发结晶 b.降温结晶
c.萃取分液 d.蒸馏
答案 (1)漏斗、烧杯、玻璃棒 加快反应速率
(2)铅及少量锰粉 MgSO4·7H2O 硫酸钡(或BaSO4) Mn+Pb2+===Mn2++Pb
(3)H2C2O4+Ca2+===CaC2O4↓+2H+ (4)d
(5)SO 取少量上层澄清溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,如无沉淀出现则说明SO已除尽,反之则没有除尽
(6)b
解析 (1)过滤所需的玻璃仪器主要有漏斗、烧杯、玻璃棒,加热搅拌的作用是加快反应速率。(2)根据题意,结合流程图知,反应①为除Pb2+,则弃渣Ⅰ为铅及少量锰粉;反应③除镁离子,则弃渣Ⅱ为硫酸镁晶体;反应④为除去引入的硫酸根离子,则弃渣Ⅲ为硫酸钡。(3)草酸与Ca2+反应生成草酸钙沉淀,注意草酸为弱酸,不能拆写成离子。(4)根据硫酸锰与硫酸镁晶体的溶解度曲线,可知在80~90 ℃的范围内二者溶解度差别最大,且硫酸镁晶体的溶解度最小。(6)MnCl2溶液呈弱酸性,是因为Mn2+水解,不能用蒸发结晶的方法,而用蒸发浓缩、冷却结晶(即降温结晶)的方法。
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