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2019届二轮复习 化学用语及常用计量 学案(全国通用)
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第3讲 化学用语及常用计量
最新考纲
考向分析
1.化学用语
(1)熟记并正确书写常见元素的名称、符号、离子符号。
(2)熟悉常见元素的化合价。能根据化合价正确书写化学式(分子式),或根据化学式判断元素的化合价。
(3)了解原子结构示意图、分子式、结构式和结构简式的表示方法。
(4)能正确书写化学方程式。
2.常用物理量
(1)了解定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标志。理解摩尔(mol)是物质的量的基本单位,可用于进行简单的化学计算。
(2)了解物质的量的单位——摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。
(3)能根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。
3.溶液
(1)了解溶液的组成。理解溶液中溶质的质量分数的概念,并能进行有关计算。
(2)了解配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法。
化学用语经常与其他知识点相结合进行考查,重点考查化合价判断、化学式及化学方程式书写等。以物质的量为中心来考查相关基本概念的关系是近几年考查计算的核心,通常以阿伏加德罗常数为载体,以选择题形式考查较多;有关溶液组成的考查,往往在溶解度、物质的量浓度的基础上,又引入了Ksp等的计算,综合性较强;配制一定溶质质量分数或物质的量浓度溶液是常考知识点,可以从配制原理、配制步骤或配制过程产生的误差分析考查。
考点一 化学用语
Z (课前)
1.(2017·江苏高考·2)下列有关化学用语表示正确的是( A )
A.质量数为31的磷原子:P
B.氟原子的结构示意图:
C.CaCl2的电子式:
D.明矾的化学式:Al2(SO4)3
[解析] B代表氟离子,C的电子式表达错误,应该为,D的化学式应为KAl(SO4)2·12H2O,故选A。
2.(2016·江苏·2)下列有关化学用语表示正确的是( B )
A.中子数为10的氧原子:O
B.Mg2+的结构示意图:
C.硫化钠的电子式:
D.甲酸甲酯的结构简式:C2H4O2
[解析] 对物质结构的表达式要有清楚的认识,并具有判断能力。A项考查原子符号,要正确理解符号X的具体含义,左上角A代表质量数,左下角Z代表质子数,如图所示:,其中质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N),原子核外电子数=核内质子数=核电荷数,故中子数为10的氧原子可表示为O,错误;B项考查离子结构示意图,正确;C项考查离子化合物的电子式,Na2S的电子式应为,错误;D项考查有机物的结构简式,结构简式应体现有机物中所含的官能团,故甲酸甲酯的结构简式应为HCOOCH3,错误。
3.(2018·江苏·2)用化学用语表示NH3+HCl===NH4Cl中的相关微粒,其中正确的是( C )
A.中子数为8的氮原子:N
B.HCl的电子式:-
C.NH3的结构式:
D.Cl-的结构示意图:
[解析] C对:NH3的结构式正确。A错:中子数为8的氮原子为N。B错:HCl是共价化合物,电子式为。D错:Cl-的结构示意图为。
4.(2018·北京·8)下列化学用语对事实的表述不正确的是( A )
A.硬脂酸与乙醇的酯化反应:C17H35COOH+C2HOHC17H35COOC2H5+HO
B.常温时,0.1 mol·L-1氨水的pH=11.1:NH3·H2O??NH+OH-
C.由Na和Cl形成离子键的过程:
D.电解精炼铜的阴极反应:Cu2++2e-===Cu
[解析] A错:脂肪酸与醇发生酯化反应时 “酸脱羟基醇脱氢”,生成物应为C17H35CO18OC2H5和H2O。B对:常温时,0.1 mol·L-1氨水的pH=11.1,说明氨水是弱电解质,电离方程式应用可逆号表示。C对:Na和Cl形成离子键时,Na失去e-,Cl得到e-。D对:电解精炼铜的阳极反应式为Cu-2e-===Cu2+,阴极反应式为Cu2++2e-===Cu。
5.(2018·全国Ⅲ·8)下列叙述正确的是( B )
A.24 g镁与27 g铝中,含有相同的质子数
B.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同
C.1 mol重水与1 mol水中,中子数比为2∶1
D.1 mol乙烷和1 mol乙烯中,化学键数相同
[解析] B对:等质量的氧气和臭氧,所含氧原子数相等,故电子数相同。A错:24 g Mg、27 g Al的物质的量均为1 mol,1个Mg原子和1个Al原子所含的质子数分别为12、13,故24 g镁与27 g铝中含有的质子数分别为12 mol和13 mol。C错:1个D2O分子含有10个中子,1个H2O分子含有8个中子,1 mol重水与1 mol水中含有的中子数之比为10∶8(5∶4)。D错:1个乙烷分子中含有7对共用电子,而1个乙烯分子中含有6对共用电子,故1 mol 乙烷与1 mol乙烯中,含有的化学键数之比为7∶6。
R (课堂)
知能补漏
1.四种符号
2.八种表达式
3.两种模型
4.电子式书写六注意
(1)分清化合物的类型:如H2O2的电子式为,而不是。
(2)确认原子周围的电子数:如CO2的电子式为,而不是。
(3)理清原子间的连接顺序:如HClO的电子式为,而不是。
(4)不能因同种微粒而合并:如Na2S的电子式为,而不是。
(5)不能漏掉未成键电子对:如NH3的电子式为,而不是。
(6)区别对待阴离子及复杂阳离子:如NH4Cl的电子式为,而不是或。
B (课后)
1.(2018·南通一模)下列有关化学用语表示正确的是( A )
A.Na2O的电子式:
B.F-的结构示意图:
C.中子数为20的Ar:Ar
D.乙酸的结构简式:HCOOCH3
[解析] Na2O为离子化合物,其电子式为Na+,故A正确;F-的结构示意图为,故B错误;中子数为20的Ar其质量数为38,核素表示方式为Ar,故C错误;乙酸的结构简式为CH3COOH,故D错误。
2.下列化学用语正确的是( A )
A.乙醇分子的结构式:
B.硫原子的结构示意图:
C.过氧化氢分子的电子式:
D.硫酸钠的电离方程式:Na2SO4===Na2++SO
[解析] 硫原子的结构示意图为,故B错误;过氧化氢为共价化合物,电子式为,故C错误;硫酸钠的电离方程式为Na2SO4===2Na++SO,故D错误。
3.下列有关化学用语表示正确的是( B )
A.四氯化碳分子比例模型:
B.COS的电子式:
C.H2CO3的电离方程式:H2CO3??2H++CO
D.O2-的结构示意图:
[解析] A项,模型中原子半径比例错误,氯原子的半径大于碳原子的半径,错误;C项,H2CO3是弱酸,应分步电离,以第一步电离为主,其电离方程式应为H2CO3??H++HCO,错误;D项,O2-的离子结构示意图应为,错误。
4.下列有关化学用语使用正确的是( C )
A.乙烯的结构式:CH2===CH2
B.NH4Cl的电子式:
C.HClO的电子式:
D.对氯甲苯的结构简式:
[解析] A项,CH2===CH2为乙烯的结构简式,错误;B项,氯离子的电子式为,错误;D项,给出的是邻氯甲苯的结构简式,错误。
考点二 物质的量及其有关计算
Z (课前)
1.(2017·全国Ⅲ·10)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( A )
A.0.1 mol的11B中,含有0.6 NA个中子
B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1 NA个H+
C.2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6 NA个CO2分子
D.密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备PCl5(g),增加2 NA个P—Cl键
[解析] A.B的原子序数为5,即质子数为5,在质量数为11的B原子中含有6个中子,0.1 mol 11B含有0.6 NA个中子,A正确;B.溶液体积未定,不能计算氢离子个数,B错误;C.标准状况下苯是液体,不能利用气体摩尔体积计算2.24 L苯的物质的量,则无法判断其完全燃烧产生的CO2分子数目,C错误;D.PCl3与Cl2反应生成PCl5的反应是可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,则1 mol PCl3与1 mol Cl2反应生成的PCl5小于1 mol,增加的P—Cl键的数目小于2 NA个,D错误。答案选A。
2.(2017·全国Ⅱ·8)阿伏加德罗常数的值为NA下列说法正确的是( D )
A.1 L 0.1mol·L-1NH4Cl溶液中,NH的数量为0.1 NA
B.2.4 g Mg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1 NA
C.标准状况下,2.24 LN2和O2的混合气体中分子数为0.2 NA
D.0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2 NA
[解析] A项中由于NH水解,使NH数量小于0.1 NA,B项不知H2SO4量的多少,C项分子数最多为0.1 NA,只有D正确。
3.(2018·全国Ⅰ·10)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( B )
A.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为 0.1NA
B.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA
C.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
D.1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA
[解析] B对:氩气是单原子分子,标准状况下,22.4 L氩气的物质的量为1 mol,含有的质子数为18NA。A错:Fe(OH)3胶体粒子是若干个Fe(OH)3分子的集合体。C错:92.0 g甘油的物质的量为1 mol,每个甘油分子含有3个羟基,所以1 mol甘油含有的羟基数为3.0NA。D错:CH4与Cl2发生取代反应生成的有机物除了CH3Cl以外,还有CH2Cl2、CHCl3和CCl4,生成的CH3Cl分子数小于1.0NA。
4.(2018·全国Ⅱ·11)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( C )
A.常温常压下,124 g P4中所含P—P键数目为4NA
B.100 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA
C.标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
D.密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA
[解析] C对:标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5 mol,每个甲烷和乙烯分子都含有4个氢原子,所以含有氢原子数目为2NA。A错:124 g P4的物质的量为1 mol,每个P4分子中含有6个P—P键,所以含有P—P键数目为6NA。B错:Fe3+在水溶液中能发生水解,100 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA。D错:SO2和O2的化合反应为可逆反应,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后,混合气体的物质的量大于2 mol,即分子总数大于2NA。
R (课堂)
知能补漏
1.阿伏加德罗常数计算中常见的陷阱
考查方向
注意问题
气体摩尔体积的适用条件
若题中出现物质的体积,先考虑是否为气体,如果是气体再需考虑条件是否为标准状况(0 ℃,1.01×105 Pa)
物质的聚集状态
在标准状况下是液体或固体的物质,有CCl4、H2O、SO3、己烷、苯、酒精、CHCl3等
物质的微观结构
①注意某些物质分子中的原子个数,如Ne、O3、P4等;②注意特殊物质的摩尔质量或分子中的中子数,如D2O、T2O、18O2、H37Cl等;③注意一些物质中的化学键数目,如SiO2、Si、CH4、P4、CO2、C60、烃分子中的碳碳键数等;④注意一些物质中的离子数目,如Na2O2、NaHSO4等
电解质的电离与水解
弱电解质的电离及某些离子的水解,如1 mol CH3COOH或1 mol FeCl3溶于水时,溶液中CH3COO-或Fe3+的物质的量均小于1 mol
氧化还原反应中的电子转移
如Na2O2、NO2与H2O反应,电解AgNO3溶液,Fe、Cu与S反应,Cl2与H2O、NaOH反应,Fe与稀硝酸反应等
分散系中的微粒数目
FeCl3溶液转化为Fe(OH)3胶体,因为胶体微粒是集合体,所以胶粒的数目小于原溶液中Fe3+的数目
隐含的可逆反应
可逆反应不能进行到底。如2NO2??N2O4,Cl2+H2O??HClO+HCl,合成氨等
2.以物质的量为中心的计算中常用的公式
(1)物质的量计算中的万能恒等式。
n=====cV(aq)。
(2)物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算。
cB====,w=。(ρ的单位:g·cm-3)
(3)物质的量浓度与溶解度的换算。
cB===,S=。(ρ的单位:g·cm-3)
B (课后)
1.(2018·全国统一仿真模拟一)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( B )
A.1 L 0.1 mol·L-1氨水中含有OH-的数目为0.1NA
B.5.8 g由正丁烷和异丁烷组成的混合物含共价键的数目为1.3NA
C.反应O3+2KI+H2O===2KOH+O2+I2中,每1 mol O3参与反应转移的电子数为6NA
D.100 g 9.8%的硫酸与磷酸的混合液中含有氧原子数为0.4NA
[解析] A.氨水是弱碱,1 L 0.1 mol·L-1氨水中含有OH-的数目小于0.1NA;A错误;B.正丁烷和异丁烷互为同分异构体,分子式为C4H10,5.8 g由正丁烷和异丁烷组成的混合物是0.1 mol,含共价键的数目为1.3NA,B正确;C.反应O3+2KI+H2O===2KOH+O2+I2中臭氧是氧化剂,碘化钾是还原剂,每1 mol O3参与反应转移的电子数为2NA,C错误;D.该混合溶液溶剂水中还含有大量的氧原子,D错误,答案选B。
2.(2018·全国统仿真模拟四)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( B )
A.若将1 mol氯化铁完全转化为氢氧化铁胶体,则分散系中胶体微粒数为NA
B.1 mol CH3COONa和少量CH3COOH溶于水所得中性溶液中,CH3COO-的数目为NA
C.标准状况下,2.24 L Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA
D.标准状况下,11.2 L三氯甲烷所含的原子数为2NA
[解析] A.氢氧化铁胶粒是大量Fe(OH)3聚集成的,1 mol氯化铁完全转化为氢氧化铁胶体后胶体微粒数小于NA,A项错误;B.溶液中存在电荷守恒c(Na+)+(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),该溶液显中性,则c(H+)=c(OH-),故c(Na+)=(CH3COO-),n(Na+)+n(CH3COO-)=1 mol,即CH3COO-的数目为NA,B项正确;C.Cl2溶于水为可逆反应,0.1 mol Cl2溶于水时只有一部分Cl2与水反应,故转移的电子数小于0.1NA,C项错误;D.标准况状下,三氯甲烷为非气态,D项错误。故答案选B。
3.(2018·潍坊二模)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是( D )
A.常温常压下,22.4 L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子总数为2NA
B.室温下,1 L 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中,CO数目为0.1NA
C.44 g二氧化碳气体中含有共用电子对数目为2NA
D.2.8 g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的原子总数为0.6NA
[解析] A.常温常压下,22.4 L氯气的物质的量不为1 mol,故A项错误;B.CO水解,溶液中存在CO,HCO,H2CO3,B项错误;C.44 g CO2中含有共用电子对数目为4NA,C项错误;D.乙烯和环丁烷的最简式为CH2,故2.8 g乙烯和环丁烷的混合气体中含有的原子数为×3NA=0.6NA,D项正确,答案选D。
4.(2018·河北洛阳一模)硫酸镍铵[(NH4)xNiy(SO4)m·nH2O]可用于电镀、印刷等领域。某同学为测定硫酸镍铵的组成,进行如下实验:①准确称取2.335 0 g样品,配制成100.00 mL溶液A;②准确量取25.00 mL溶液A,用0.040 00 mol·L-1的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Ni2+(离子方程式为Ni2++H2Y2-===NiY2-+2H+),消耗EDTA标准溶液31.25 mL;③另取25.00 mL溶液A,加足量的NaOH溶液并充分加热,生成NH3 56.00 mL(标准状况)。
(1)若滴定管在使用前未用EDTA标准溶液润洗,测得的Ni2+含量将_偏高__(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(2)氨气常用_湿润的红色石蕊试纸__检验,现象是_试纸颜色由红变蓝__。
(3)通过计算确定硫酸镍铵的化学式(写出计算过程)。
答案:n(Ni2+)=0.040 00 mol·L-1×31.25 mL×10-3 L·mL-1=1.250×10-3 mol
n(NH)==2.500×10-3 mol
n(SO)=
=
=2.500×10-3 mol
m(Ni2+)=59 g·mol-1×1.250×10-3 mol=0.073 75 g
m(NH)=18 g·mol-1×2.500×10-3 mol=0.045 00 g
m(SO)=96 g·mol-1×2.500×10-3 mol=0.240 0 g
n(H2O)=
=1.250×10-2 mol
x∶y∶m∶n=n(NH)∶n(Ni2+)∶n(SO)∶n(H2O)=2∶1∶2∶10
硫酸镍铵的化学式为(NH4)2Ni(SO4)2·10H2O
[解析] (1)滴定管未润洗,则标准溶液EDTA的量将增多,故测得的Ni2+含量偏大。(2)NH3为碱性气体,遇湿润的红色石蕊试纸变蓝。(3)根据滴定反应计算出Ni2+的量,根据生成NH3的量计算出NH的量。根据电荷守恒计算出SO的量,最后由质量守恒计算出H2O的量,由四者的物质的量比值,可确定出硫酸镍铵的化学式。
考点三 一定物质的量浓度溶液的配制
Z (课前)
1.下列操作或装置能达到实验目的是( D )
A.配制一定浓度的NaCl溶液(如图1)
B.配制一定物质的量浓度的NaNO3溶液(如图2)
C.用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体
D.配制0.100 0 mol·L-1氯化钠溶液时,将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流
[解析] 配制一定浓度的NaCl溶液,定容时俯视会造成结果偏高,A不正确;配制溶液时,不能直接在容量瓶中溶解,B不正确;加水超过刻度线时应重配,C不正确。
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( C )
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
D.定容后倒转容量瓶几次,发现凹液面最低点低于刻度线,再补几滴蒸馏水
[解析] 根据c=进行分析,用量筒量取所需的浓盐酸时俯视刻度线,读数偏大,实际体积偏小,相当于质量m减小,所以物质的量浓度偏小,A错误;定容时仰视刻度线,所配溶液的体积偏大,所以物质的量浓度偏小,B错误;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,相当于增大了溶质,所配溶液的物质的量浓度偏大,C正确;定容后倒转容量瓶几次,发现凹液面最低点低于刻度线,再补几滴蒸馏水,相当于增大了所配溶液的体积,所以物质的量浓度偏小,D错误。
3.(1)(2017·全国Ⅲ·9改编)下列实验操作是否规范?能否达到目的?说明理由。
目的
操作
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
_本项实验操作不规范。不能达到实验目的。不能在容量瓶中直接溶解固体__。
(2)(2017·天津)将称得的AgNO3配制成250 mL标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有_250_mL(棕色)容量瓶、胶头滴管__。
4.实验室中欲用NaOH固体配制480 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液。以下是某同学的配制过程:
(1)通过计算,该同学首先用托盘天平称量出一个干燥小烧杯的质量为29.4 g,然后称出该烧杯和NaOH固体的质量为_31.4__g。
(2)该同学用量筒粗略量取150 mL水倒入烧杯,进行溶解。
(3)该实验中还要用到的玻璃仪器有_500_mL容量瓶__、_玻璃棒__、_胶头滴管__。
(4)溶液混匀后,该同学发现液面低于刻度线,于是他又滴加少量蒸馏水,使溶液达到刻度线,则他配制的溶液浓度_小于__(填“大于”“等于”或“小于”)0.1 mol·L-1。
R (课堂)
知能补漏
一定物质的量浓度溶液的配制
1.容易遗忘的实验仪器:托盘天平、量筒、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管、烧杯、药匙。
2.容易遗忘的实验步骤:计算→称量(量取)→溶解(稀释)→转移→定容→摇匀→倒出装瓶。
3.容易忘记的容量瓶使用方法
(1)容量瓶使用的第一步操作是检查是否漏水(简称“查漏”)。“查漏”的方法是:向容量瓶中加入适量水,盖好瓶塞,右手食指顶住瓶塞左手托住瓶底,将容量瓶倒转过来看瓶口处是否有水渗出,若没有将容量瓶正立,将瓶塞旋转180度,重复上述操作,如果瓶口处仍无水渗出,则此容量瓶不漏水。若漏水,可以在瓶塞涂点凡士林。
(2)要选择规格合适的容量瓶。
①常见容量瓶的规格有:50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL几种。如配制溶液时明确知道所需容量瓶规格,则需将容量瓶规格一并写上。
②根据所配制溶液的体积,选择合适的容量瓶,如配置480 mL某浓度溶液,则需选用500 mL容量瓶。
③不能用容量瓶直接溶解固体溶质,也不能用于稀释浓溶液。
④容量瓶不能用作反应容器,也不能用于长期贮存溶液。
4.容易忘记的注意事项
(1)如下图所示:用玻璃棒引流时,玻璃棒末端应插入到刻度线以下,且玻璃棒上端靠近容量瓶口处不能接触瓶口。
(2)在使用容量瓶过程中,如需要移动容量瓶,手应握在瓶颈刻度线以上,以免瓶内液体因受热而发生体积变化,导致溶液浓度不准确。
(3)定容摇匀后,液面低于刻度线,不能再滴加蒸馏水。
5.容易混淆的误差分析
进行误差分析的依据是c==,根据公式,分析各个量的变化,判断可能产生的误差。
(1)测定结果偏高的是:砝码生锈,m偏大,结果偏高;定容时溶液温度高;用量筒量取液体时,仰视读数;定容时俯视容量瓶刻度线读数。
(2)测定结果偏低的是:称量时固体溶质与砝码位置放反而又使用游码;未洗涤烧杯及玻璃棒,使n减小,浓度偏低;定容时溶液温度过低;称量易吸水物质时称量时间过长;称量不干燥的物质;用量筒量取液体时,俯视读数;溶液在溶解、稀释、转移、定容和摇匀的过程中有液体溅出;定容时,滴加蒸馏水超过刻度线,再用胶头滴管吸出;定容摇匀后,液面低于刻度线,再滴加蒸馏水至刻度线。
(3)测量结果无影响的是:容量瓶内有少量水;定容摇匀后发现液面低于刻度线。
【例】(1)_量取95_mL水①__,最好选用_100__ mL的量筒,若读数时_仰视刻度②__,则实际量取的水的体积_大于__(填“大于”、“小于”或“等于”)95 mL。
(2)某同学用标准氢氧化钠溶液滴定待测盐酸的物质的量浓度时,若_滴定前,读碱液体积时仰视碱式滴定管液面;滴定后,读碱液体积时俯视碱式滴定管液面③__。上述操作会使盐酸浓度的测定值_偏低__(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【审题指导】①从减小误差的角度看,选用量筒的规格最好与被量取液体的体积相接近,应选取100 mL的量筒。
②量筒的刻度下小上大,量取一定体积的溶液,仰视刻度由图可知实际量取水的体积偏大,即大于95 mL。
③这属于“对一定体积的液体进行读数”问题,滴定管的“0”刻度在上,由图可知,滴定前仰视读出的体积(V1)偏大,滴定后俯视读出的体积(V2)偏小,则滴定过程消耗碱液的体积V碱=V2-V1偏小,根据c盐酸=,可知,测得盐酸的浓度偏低。
借题发挥
在量筒、滴定管、容量瓶的使用时经常涉及俯视、仰视问题,其对实验结果的影响究竟如何(偏大或偏小),分两种情况说明。
1.容量瓶(如图Ⅰ、Ⅱ)
(1)图Ⅰ:定容时俯视,溶液体积偏小,所配制溶液的物质的量浓度偏大。
(2)图Ⅱ:定容时仰视,溶液体积偏大,所配制溶液的物质的量浓度偏小。
2.量筒、滴定管(如图Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ)
(1)图Ⅲ:量筒上方刻度大,俯视时视线与凹液面最低处相切,视线与量筒壁相交处(a点)即为俯视读数,则量筒内液面俯视读数比实际读数偏大。
(2)图Ⅳ:量筒下方刻度小,仰视时视线与凹液面最低处相切,视线与量筒壁相交处(b)点即为仰视读数,则量筒内液面仰视读数比实际读数偏小。
(3)图Ⅴ:滴定管上方刻度小,俯视读数时视线与凹液面最低处相切,视线与滴定管壁相交处(c点)即为俯视读数,则滴定管内液面俯视读数比实际读数偏小。
(4)图Ⅵ:滴定管下方刻度更大,仰视读数时视线与凹液面最低处相切,视线与滴定管壁相交处(d点)即为仰视读数,则滴定管内液面仰视读数比实际读数偏大。
3.“仰视”、“俯视”对液体体积的影响
实验任务
仪器类型
观察方法
误差偏向
对一定体积的液体进行读数
“0”刻度在下方
仰视
偏低(偏小)
俯视
偏高(偏大)
“0”刻度在上方
仰视
偏高(偏大)
俯视
偏低(偏小)
量取一定体积的液体
“0”刻度在下方
仰视
偏高(偏大)
俯视
偏低(偏小)
“0”刻度在上方
仰视
偏低(偏小)
俯视
偏高(偏大)
平视时,结果均是正确的
B (课后)
1.下列实验操作中,错误的是( D )
A.配制5%食盐溶液时,将称量的食盐放入烧杯中加适量的水搅拌溶解
B.读取滴定管内液体的体积,俯视导致读数偏小
C.测定未知NaOH溶液浓度时,酸式滴定管需用标准酸液润洗2~3次
D.配制0.1 mol·L-1的H2SO4溶液时,将量取的浓硫酸放入容量瓶中加水稀释
[解析] 浓硫酸稀释时放出大量的热,故稀释时应把浓硫酸慢慢地倒入盛有水的烧杯中,且边倒边搅拌,冷却至室温后再转移到容量瓶中,D正确。
2.(2018·山东淄博模一)标准状况下V L氨气溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1),所得溶液的密度为ρ g·mL-1,溶质的质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,则下列关系中不正确的是( A )
A.ρ= B.w=
C.w= D.c=
[解析] 溶液体积不是NH3体积和水的体积的和,A错误。假设溶液的体积为1 L,根据溶质质量分数等于溶质的质量除以溶液的质量,溶质的质量为17c g,溶液的质量为1 000ρ g,即w=,或者w=×17÷(×17十1 000),整理得B、C正确。溶质的物质的量为 mol,溶液的体积为,根据溶质的物质的量浓度等于溶质的物质的量除以溶液的体积可知D正确。
3.(2018·河北定州中学二诊)实验室需要0.1 mol·L-1 NaOH溶液450 mL和0.5 mol·L-1硫酸溶液450 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_AC__(填字母)。仪器C的名称是_分液漏斗__,本实验所需玻璃仪器E规格和名称是_500_mL容量瓶__。
(2)下列操作中,容量瓶所不具备的功能有_BCD__(填字母)。
A.配制一定体积准确浓度的标准溶液
B.长期贮存溶液
C.用来加热溶解固体溶质
D.量取220 mL体积的液体
(3)在配制NaOH溶液实验中,其他操作均正确,若定容时仰视刻度线,则所配制溶液浓度_小于__(填“大于”“等于”或“小于”,下同)0.1 mol·L-1。若NaOH溶液未冷却即转移至容量瓶定容,则所配制溶液浓度_大于__0.1 mol·L-1。
(4)根据计算得知:所需质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸的体积为_13.6__mL(计算结果保留一位小数)。如果实验室有10 mL、25 mL、50 mL量筒,应选和_25__mL规格的量筒最好。
(5)如果定容时不小心超过刻度线,应如何操作:_重新配制__。
4.(2018·河北定州中学一模)将MnO2与FeSO4溶液、硫酸充分反应后过滤,将滤液加热至60 ℃后,再加入Na2CO3溶液,最终可制得碱式碳酸锰[aMnCO3·bMn(OH)2·cH2O]。
(1)用废铁屑与硫酸反应制备FeSO4溶液时,所用铁屑需比理论值略高,原因是_防止FeSO4被氧气氧化__,反应前需将废铁屑用热Na2CO3溶液浸泡,其目的是_除去铁屑表面的油污__。
(2)为测定碱式碳酸锰的组成,取7.390 g样品溶于硫酸,生成CO2 224.0 mL(标准状况),并配成500 mL溶液。准确量取10.00 mL该溶液,用0.050 0 mol·L-1 EDTA(化学式Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Mn2+(原理为Mn2++H2Y2-===MnY2-+2H+),至终点时消耗EDTA标准溶液28.00 mL。通过计算确定该样品的化学式。
答案:(2)n(CO2)=n(MnCO3)=0.01 moL
n(EDTA)=0.001 4 mol
10 mL溶液中n(Mn2+)=0.001 4 mol
7.390 g该碱式碳酸锰中n(Mn2+)=0.07 mol,
n[Mn(OH)2]=0.06 mol
m(H2O)=0.9 g,n(H2O)=0.05 mol
a∶b∶c=1∶6∶5
碱式碳酸锰的化学式为MnCO3·6Mn(OH)2·5H2O。
最新考纲
考向分析
1.化学用语
(1)熟记并正确书写常见元素的名称、符号、离子符号。
(2)熟悉常见元素的化合价。能根据化合价正确书写化学式(分子式),或根据化学式判断元素的化合价。
(3)了解原子结构示意图、分子式、结构式和结构简式的表示方法。
(4)能正确书写化学方程式。
2.常用物理量
(1)了解定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标志。理解摩尔(mol)是物质的量的基本单位,可用于进行简单的化学计算。
(2)了解物质的量的单位——摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。
(3)能根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。
3.溶液
(1)了解溶液的组成。理解溶液中溶质的质量分数的概念,并能进行有关计算。
(2)了解配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法。
化学用语经常与其他知识点相结合进行考查,重点考查化合价判断、化学式及化学方程式书写等。以物质的量为中心来考查相关基本概念的关系是近几年考查计算的核心,通常以阿伏加德罗常数为载体,以选择题形式考查较多;有关溶液组成的考查,往往在溶解度、物质的量浓度的基础上,又引入了Ksp等的计算,综合性较强;配制一定溶质质量分数或物质的量浓度溶液是常考知识点,可以从配制原理、配制步骤或配制过程产生的误差分析考查。
考点一 化学用语
Z (课前)
1.(2017·江苏高考·2)下列有关化学用语表示正确的是( A )
A.质量数为31的磷原子:P
B.氟原子的结构示意图:
C.CaCl2的电子式:
D.明矾的化学式:Al2(SO4)3
[解析] B代表氟离子,C的电子式表达错误,应该为,D的化学式应为KAl(SO4)2·12H2O,故选A。
2.(2016·江苏·2)下列有关化学用语表示正确的是( B )
A.中子数为10的氧原子:O
B.Mg2+的结构示意图:
C.硫化钠的电子式:
D.甲酸甲酯的结构简式:C2H4O2
[解析] 对物质结构的表达式要有清楚的认识,并具有判断能力。A项考查原子符号,要正确理解符号X的具体含义,左上角A代表质量数,左下角Z代表质子数,如图所示:,其中质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N),原子核外电子数=核内质子数=核电荷数,故中子数为10的氧原子可表示为O,错误;B项考查离子结构示意图,正确;C项考查离子化合物的电子式,Na2S的电子式应为,错误;D项考查有机物的结构简式,结构简式应体现有机物中所含的官能团,故甲酸甲酯的结构简式应为HCOOCH3,错误。
3.(2018·江苏·2)用化学用语表示NH3+HCl===NH4Cl中的相关微粒,其中正确的是( C )
A.中子数为8的氮原子:N
B.HCl的电子式:-
C.NH3的结构式:
D.Cl-的结构示意图:
[解析] C对:NH3的结构式正确。A错:中子数为8的氮原子为N。B错:HCl是共价化合物,电子式为。D错:Cl-的结构示意图为。
4.(2018·北京·8)下列化学用语对事实的表述不正确的是( A )
A.硬脂酸与乙醇的酯化反应:C17H35COOH+C2HOHC17H35COOC2H5+HO
B.常温时,0.1 mol·L-1氨水的pH=11.1:NH3·H2O??NH+OH-
C.由Na和Cl形成离子键的过程:
D.电解精炼铜的阴极反应:Cu2++2e-===Cu
[解析] A错:脂肪酸与醇发生酯化反应时 “酸脱羟基醇脱氢”,生成物应为C17H35CO18OC2H5和H2O。B对:常温时,0.1 mol·L-1氨水的pH=11.1,说明氨水是弱电解质,电离方程式应用可逆号表示。C对:Na和Cl形成离子键时,Na失去e-,Cl得到e-。D对:电解精炼铜的阳极反应式为Cu-2e-===Cu2+,阴极反应式为Cu2++2e-===Cu。
5.(2018·全国Ⅲ·8)下列叙述正确的是( B )
A.24 g镁与27 g铝中,含有相同的质子数
B.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同
C.1 mol重水与1 mol水中,中子数比为2∶1
D.1 mol乙烷和1 mol乙烯中,化学键数相同
[解析] B对:等质量的氧气和臭氧,所含氧原子数相等,故电子数相同。A错:24 g Mg、27 g Al的物质的量均为1 mol,1个Mg原子和1个Al原子所含的质子数分别为12、13,故24 g镁与27 g铝中含有的质子数分别为12 mol和13 mol。C错:1个D2O分子含有10个中子,1个H2O分子含有8个中子,1 mol重水与1 mol水中含有的中子数之比为10∶8(5∶4)。D错:1个乙烷分子中含有7对共用电子,而1个乙烯分子中含有6对共用电子,故1 mol 乙烷与1 mol乙烯中,含有的化学键数之比为7∶6。
R (课堂)
知能补漏
1.四种符号
2.八种表达式
3.两种模型
4.电子式书写六注意
(1)分清化合物的类型:如H2O2的电子式为,而不是。
(2)确认原子周围的电子数:如CO2的电子式为,而不是。
(3)理清原子间的连接顺序:如HClO的电子式为,而不是。
(4)不能因同种微粒而合并:如Na2S的电子式为,而不是。
(5)不能漏掉未成键电子对:如NH3的电子式为,而不是。
(6)区别对待阴离子及复杂阳离子:如NH4Cl的电子式为,而不是或。
B (课后)
1.(2018·南通一模)下列有关化学用语表示正确的是( A )
A.Na2O的电子式:
B.F-的结构示意图:
C.中子数为20的Ar:Ar
D.乙酸的结构简式:HCOOCH3
[解析] Na2O为离子化合物,其电子式为Na+,故A正确;F-的结构示意图为,故B错误;中子数为20的Ar其质量数为38,核素表示方式为Ar,故C错误;乙酸的结构简式为CH3COOH,故D错误。
2.下列化学用语正确的是( A )
A.乙醇分子的结构式:
B.硫原子的结构示意图:
C.过氧化氢分子的电子式:
D.硫酸钠的电离方程式:Na2SO4===Na2++SO
[解析] 硫原子的结构示意图为,故B错误;过氧化氢为共价化合物,电子式为,故C错误;硫酸钠的电离方程式为Na2SO4===2Na++SO,故D错误。
3.下列有关化学用语表示正确的是( B )
A.四氯化碳分子比例模型:
B.COS的电子式:
C.H2CO3的电离方程式:H2CO3??2H++CO
D.O2-的结构示意图:
[解析] A项,模型中原子半径比例错误,氯原子的半径大于碳原子的半径,错误;C项,H2CO3是弱酸,应分步电离,以第一步电离为主,其电离方程式应为H2CO3??H++HCO,错误;D项,O2-的离子结构示意图应为,错误。
4.下列有关化学用语使用正确的是( C )
A.乙烯的结构式:CH2===CH2
B.NH4Cl的电子式:
C.HClO的电子式:
D.对氯甲苯的结构简式:
[解析] A项,CH2===CH2为乙烯的结构简式,错误;B项,氯离子的电子式为,错误;D项,给出的是邻氯甲苯的结构简式,错误。
考点二 物质的量及其有关计算
Z (课前)
1.(2017·全国Ⅲ·10)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( A )
A.0.1 mol的11B中,含有0.6 NA个中子
B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1 NA个H+
C.2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6 NA个CO2分子
D.密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备PCl5(g),增加2 NA个P—Cl键
[解析] A.B的原子序数为5,即质子数为5,在质量数为11的B原子中含有6个中子,0.1 mol 11B含有0.6 NA个中子,A正确;B.溶液体积未定,不能计算氢离子个数,B错误;C.标准状况下苯是液体,不能利用气体摩尔体积计算2.24 L苯的物质的量,则无法判断其完全燃烧产生的CO2分子数目,C错误;D.PCl3与Cl2反应生成PCl5的反应是可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,则1 mol PCl3与1 mol Cl2反应生成的PCl5小于1 mol,增加的P—Cl键的数目小于2 NA个,D错误。答案选A。
2.(2017·全国Ⅱ·8)阿伏加德罗常数的值为NA下列说法正确的是( D )
A.1 L 0.1mol·L-1NH4Cl溶液中,NH的数量为0.1 NA
B.2.4 g Mg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1 NA
C.标准状况下,2.24 LN2和O2的混合气体中分子数为0.2 NA
D.0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2 NA
[解析] A项中由于NH水解,使NH数量小于0.1 NA,B项不知H2SO4量的多少,C项分子数最多为0.1 NA,只有D正确。
3.(2018·全国Ⅰ·10)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( B )
A.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为 0.1NA
B.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA
C.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
D.1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA
[解析] B对:氩气是单原子分子,标准状况下,22.4 L氩气的物质的量为1 mol,含有的质子数为18NA。A错:Fe(OH)3胶体粒子是若干个Fe(OH)3分子的集合体。C错:92.0 g甘油的物质的量为1 mol,每个甘油分子含有3个羟基,所以1 mol甘油含有的羟基数为3.0NA。D错:CH4与Cl2发生取代反应生成的有机物除了CH3Cl以外,还有CH2Cl2、CHCl3和CCl4,生成的CH3Cl分子数小于1.0NA。
4.(2018·全国Ⅱ·11)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( C )
A.常温常压下,124 g P4中所含P—P键数目为4NA
B.100 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA
C.标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
D.密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA
[解析] C对:标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5 mol,每个甲烷和乙烯分子都含有4个氢原子,所以含有氢原子数目为2NA。A错:124 g P4的物质的量为1 mol,每个P4分子中含有6个P—P键,所以含有P—P键数目为6NA。B错:Fe3+在水溶液中能发生水解,100 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA。D错:SO2和O2的化合反应为可逆反应,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后,混合气体的物质的量大于2 mol,即分子总数大于2NA。
R (课堂)
知能补漏
1.阿伏加德罗常数计算中常见的陷阱
考查方向
注意问题
气体摩尔体积的适用条件
若题中出现物质的体积,先考虑是否为气体,如果是气体再需考虑条件是否为标准状况(0 ℃,1.01×105 Pa)
物质的聚集状态
在标准状况下是液体或固体的物质,有CCl4、H2O、SO3、己烷、苯、酒精、CHCl3等
物质的微观结构
①注意某些物质分子中的原子个数,如Ne、O3、P4等;②注意特殊物质的摩尔质量或分子中的中子数,如D2O、T2O、18O2、H37Cl等;③注意一些物质中的化学键数目,如SiO2、Si、CH4、P4、CO2、C60、烃分子中的碳碳键数等;④注意一些物质中的离子数目,如Na2O2、NaHSO4等
电解质的电离与水解
弱电解质的电离及某些离子的水解,如1 mol CH3COOH或1 mol FeCl3溶于水时,溶液中CH3COO-或Fe3+的物质的量均小于1 mol
氧化还原反应中的电子转移
如Na2O2、NO2与H2O反应,电解AgNO3溶液,Fe、Cu与S反应,Cl2与H2O、NaOH反应,Fe与稀硝酸反应等
分散系中的微粒数目
FeCl3溶液转化为Fe(OH)3胶体,因为胶体微粒是集合体,所以胶粒的数目小于原溶液中Fe3+的数目
隐含的可逆反应
可逆反应不能进行到底。如2NO2??N2O4,Cl2+H2O??HClO+HCl,合成氨等
2.以物质的量为中心的计算中常用的公式
(1)物质的量计算中的万能恒等式。
n=====cV(aq)。
(2)物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算。
cB====,w=。(ρ的单位:g·cm-3)
(3)物质的量浓度与溶解度的换算。
cB===,S=。(ρ的单位:g·cm-3)
B (课后)
1.(2018·全国统一仿真模拟一)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( B )
A.1 L 0.1 mol·L-1氨水中含有OH-的数目为0.1NA
B.5.8 g由正丁烷和异丁烷组成的混合物含共价键的数目为1.3NA
C.反应O3+2KI+H2O===2KOH+O2+I2中,每1 mol O3参与反应转移的电子数为6NA
D.100 g 9.8%的硫酸与磷酸的混合液中含有氧原子数为0.4NA
[解析] A.氨水是弱碱,1 L 0.1 mol·L-1氨水中含有OH-的数目小于0.1NA;A错误;B.正丁烷和异丁烷互为同分异构体,分子式为C4H10,5.8 g由正丁烷和异丁烷组成的混合物是0.1 mol,含共价键的数目为1.3NA,B正确;C.反应O3+2KI+H2O===2KOH+O2+I2中臭氧是氧化剂,碘化钾是还原剂,每1 mol O3参与反应转移的电子数为2NA,C错误;D.该混合溶液溶剂水中还含有大量的氧原子,D错误,答案选B。
2.(2018·全国统仿真模拟四)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( B )
A.若将1 mol氯化铁完全转化为氢氧化铁胶体,则分散系中胶体微粒数为NA
B.1 mol CH3COONa和少量CH3COOH溶于水所得中性溶液中,CH3COO-的数目为NA
C.标准状况下,2.24 L Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA
D.标准状况下,11.2 L三氯甲烷所含的原子数为2NA
[解析] A.氢氧化铁胶粒是大量Fe(OH)3聚集成的,1 mol氯化铁完全转化为氢氧化铁胶体后胶体微粒数小于NA,A项错误;B.溶液中存在电荷守恒c(Na+)+(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),该溶液显中性,则c(H+)=c(OH-),故c(Na+)=(CH3COO-),n(Na+)+n(CH3COO-)=1 mol,即CH3COO-的数目为NA,B项正确;C.Cl2溶于水为可逆反应,0.1 mol Cl2溶于水时只有一部分Cl2与水反应,故转移的电子数小于0.1NA,C项错误;D.标准况状下,三氯甲烷为非气态,D项错误。故答案选B。
3.(2018·潍坊二模)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是( D )
A.常温常压下,22.4 L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子总数为2NA
B.室温下,1 L 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中,CO数目为0.1NA
C.44 g二氧化碳气体中含有共用电子对数目为2NA
D.2.8 g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的原子总数为0.6NA
[解析] A.常温常压下,22.4 L氯气的物质的量不为1 mol,故A项错误;B.CO水解,溶液中存在CO,HCO,H2CO3,B项错误;C.44 g CO2中含有共用电子对数目为4NA,C项错误;D.乙烯和环丁烷的最简式为CH2,故2.8 g乙烯和环丁烷的混合气体中含有的原子数为×3NA=0.6NA,D项正确,答案选D。
4.(2018·河北洛阳一模)硫酸镍铵[(NH4)xNiy(SO4)m·nH2O]可用于电镀、印刷等领域。某同学为测定硫酸镍铵的组成,进行如下实验:①准确称取2.335 0 g样品,配制成100.00 mL溶液A;②准确量取25.00 mL溶液A,用0.040 00 mol·L-1的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Ni2+(离子方程式为Ni2++H2Y2-===NiY2-+2H+),消耗EDTA标准溶液31.25 mL;③另取25.00 mL溶液A,加足量的NaOH溶液并充分加热,生成NH3 56.00 mL(标准状况)。
(1)若滴定管在使用前未用EDTA标准溶液润洗,测得的Ni2+含量将_偏高__(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(2)氨气常用_湿润的红色石蕊试纸__检验,现象是_试纸颜色由红变蓝__。
(3)通过计算确定硫酸镍铵的化学式(写出计算过程)。
答案:n(Ni2+)=0.040 00 mol·L-1×31.25 mL×10-3 L·mL-1=1.250×10-3 mol
n(NH)==2.500×10-3 mol
n(SO)=
=
=2.500×10-3 mol
m(Ni2+)=59 g·mol-1×1.250×10-3 mol=0.073 75 g
m(NH)=18 g·mol-1×2.500×10-3 mol=0.045 00 g
m(SO)=96 g·mol-1×2.500×10-3 mol=0.240 0 g
n(H2O)=
=1.250×10-2 mol
x∶y∶m∶n=n(NH)∶n(Ni2+)∶n(SO)∶n(H2O)=2∶1∶2∶10
硫酸镍铵的化学式为(NH4)2Ni(SO4)2·10H2O
[解析] (1)滴定管未润洗,则标准溶液EDTA的量将增多,故测得的Ni2+含量偏大。(2)NH3为碱性气体,遇湿润的红色石蕊试纸变蓝。(3)根据滴定反应计算出Ni2+的量,根据生成NH3的量计算出NH的量。根据电荷守恒计算出SO的量,最后由质量守恒计算出H2O的量,由四者的物质的量比值,可确定出硫酸镍铵的化学式。
考点三 一定物质的量浓度溶液的配制
Z (课前)
1.下列操作或装置能达到实验目的是( D )
A.配制一定浓度的NaCl溶液(如图1)
B.配制一定物质的量浓度的NaNO3溶液(如图2)
C.用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体
D.配制0.100 0 mol·L-1氯化钠溶液时,将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流
[解析] 配制一定浓度的NaCl溶液,定容时俯视会造成结果偏高,A不正确;配制溶液时,不能直接在容量瓶中溶解,B不正确;加水超过刻度线时应重配,C不正确。
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( C )
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
D.定容后倒转容量瓶几次,发现凹液面最低点低于刻度线,再补几滴蒸馏水
[解析] 根据c=进行分析,用量筒量取所需的浓盐酸时俯视刻度线,读数偏大,实际体积偏小,相当于质量m减小,所以物质的量浓度偏小,A错误;定容时仰视刻度线,所配溶液的体积偏大,所以物质的量浓度偏小,B错误;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,相当于增大了溶质,所配溶液的物质的量浓度偏大,C正确;定容后倒转容量瓶几次,发现凹液面最低点低于刻度线,再补几滴蒸馏水,相当于增大了所配溶液的体积,所以物质的量浓度偏小,D错误。
3.(1)(2017·全国Ⅲ·9改编)下列实验操作是否规范?能否达到目的?说明理由。
目的
操作
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
_本项实验操作不规范。不能达到实验目的。不能在容量瓶中直接溶解固体__。
(2)(2017·天津)将称得的AgNO3配制成250 mL标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有_250_mL(棕色)容量瓶、胶头滴管__。
4.实验室中欲用NaOH固体配制480 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液。以下是某同学的配制过程:
(1)通过计算,该同学首先用托盘天平称量出一个干燥小烧杯的质量为29.4 g,然后称出该烧杯和NaOH固体的质量为_31.4__g。
(2)该同学用量筒粗略量取150 mL水倒入烧杯,进行溶解。
(3)该实验中还要用到的玻璃仪器有_500_mL容量瓶__、_玻璃棒__、_胶头滴管__。
(4)溶液混匀后,该同学发现液面低于刻度线,于是他又滴加少量蒸馏水,使溶液达到刻度线,则他配制的溶液浓度_小于__(填“大于”“等于”或“小于”)0.1 mol·L-1。
R (课堂)
知能补漏
一定物质的量浓度溶液的配制
1.容易遗忘的实验仪器:托盘天平、量筒、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管、烧杯、药匙。
2.容易遗忘的实验步骤:计算→称量(量取)→溶解(稀释)→转移→定容→摇匀→倒出装瓶。
3.容易忘记的容量瓶使用方法
(1)容量瓶使用的第一步操作是检查是否漏水(简称“查漏”)。“查漏”的方法是:向容量瓶中加入适量水,盖好瓶塞,右手食指顶住瓶塞左手托住瓶底,将容量瓶倒转过来看瓶口处是否有水渗出,若没有将容量瓶正立,将瓶塞旋转180度,重复上述操作,如果瓶口处仍无水渗出,则此容量瓶不漏水。若漏水,可以在瓶塞涂点凡士林。
(2)要选择规格合适的容量瓶。
①常见容量瓶的规格有:50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL几种。如配制溶液时明确知道所需容量瓶规格,则需将容量瓶规格一并写上。
②根据所配制溶液的体积,选择合适的容量瓶,如配置480 mL某浓度溶液,则需选用500 mL容量瓶。
③不能用容量瓶直接溶解固体溶质,也不能用于稀释浓溶液。
④容量瓶不能用作反应容器,也不能用于长期贮存溶液。
4.容易忘记的注意事项
(1)如下图所示:用玻璃棒引流时,玻璃棒末端应插入到刻度线以下,且玻璃棒上端靠近容量瓶口处不能接触瓶口。
(2)在使用容量瓶过程中,如需要移动容量瓶,手应握在瓶颈刻度线以上,以免瓶内液体因受热而发生体积变化,导致溶液浓度不准确。
(3)定容摇匀后,液面低于刻度线,不能再滴加蒸馏水。
5.容易混淆的误差分析
进行误差分析的依据是c==,根据公式,分析各个量的变化,判断可能产生的误差。
(1)测定结果偏高的是:砝码生锈,m偏大,结果偏高;定容时溶液温度高;用量筒量取液体时,仰视读数;定容时俯视容量瓶刻度线读数。
(2)测定结果偏低的是:称量时固体溶质与砝码位置放反而又使用游码;未洗涤烧杯及玻璃棒,使n减小,浓度偏低;定容时溶液温度过低;称量易吸水物质时称量时间过长;称量不干燥的物质;用量筒量取液体时,俯视读数;溶液在溶解、稀释、转移、定容和摇匀的过程中有液体溅出;定容时,滴加蒸馏水超过刻度线,再用胶头滴管吸出;定容摇匀后,液面低于刻度线,再滴加蒸馏水至刻度线。
(3)测量结果无影响的是:容量瓶内有少量水;定容摇匀后发现液面低于刻度线。
【例】(1)_量取95_mL水①__,最好选用_100__ mL的量筒,若读数时_仰视刻度②__,则实际量取的水的体积_大于__(填“大于”、“小于”或“等于”)95 mL。
(2)某同学用标准氢氧化钠溶液滴定待测盐酸的物质的量浓度时,若_滴定前,读碱液体积时仰视碱式滴定管液面;滴定后,读碱液体积时俯视碱式滴定管液面③__。上述操作会使盐酸浓度的测定值_偏低__(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【审题指导】①从减小误差的角度看,选用量筒的规格最好与被量取液体的体积相接近,应选取100 mL的量筒。
②量筒的刻度下小上大,量取一定体积的溶液,仰视刻度由图可知实际量取水的体积偏大,即大于95 mL。
③这属于“对一定体积的液体进行读数”问题,滴定管的“0”刻度在上,由图可知,滴定前仰视读出的体积(V1)偏大,滴定后俯视读出的体积(V2)偏小,则滴定过程消耗碱液的体积V碱=V2-V1偏小,根据c盐酸=,可知,测得盐酸的浓度偏低。
借题发挥
在量筒、滴定管、容量瓶的使用时经常涉及俯视、仰视问题,其对实验结果的影响究竟如何(偏大或偏小),分两种情况说明。
1.容量瓶(如图Ⅰ、Ⅱ)
(1)图Ⅰ:定容时俯视,溶液体积偏小,所配制溶液的物质的量浓度偏大。
(2)图Ⅱ:定容时仰视,溶液体积偏大,所配制溶液的物质的量浓度偏小。
2.量筒、滴定管(如图Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ)
(1)图Ⅲ:量筒上方刻度大,俯视时视线与凹液面最低处相切,视线与量筒壁相交处(a点)即为俯视读数,则量筒内液面俯视读数比实际读数偏大。
(2)图Ⅳ:量筒下方刻度小,仰视时视线与凹液面最低处相切,视线与量筒壁相交处(b)点即为仰视读数,则量筒内液面仰视读数比实际读数偏小。
(3)图Ⅴ:滴定管上方刻度小,俯视读数时视线与凹液面最低处相切,视线与滴定管壁相交处(c点)即为俯视读数,则滴定管内液面俯视读数比实际读数偏小。
(4)图Ⅵ:滴定管下方刻度更大,仰视读数时视线与凹液面最低处相切,视线与滴定管壁相交处(d点)即为仰视读数,则滴定管内液面仰视读数比实际读数偏大。
3.“仰视”、“俯视”对液体体积的影响
实验任务
仪器类型
观察方法
误差偏向
对一定体积的液体进行读数
“0”刻度在下方
仰视
偏低(偏小)
俯视
偏高(偏大)
“0”刻度在上方
仰视
偏高(偏大)
俯视
偏低(偏小)
量取一定体积的液体
“0”刻度在下方
仰视
偏高(偏大)
俯视
偏低(偏小)
“0”刻度在上方
仰视
偏低(偏小)
俯视
偏高(偏大)
平视时,结果均是正确的
B (课后)
1.下列实验操作中,错误的是( D )
A.配制5%食盐溶液时,将称量的食盐放入烧杯中加适量的水搅拌溶解
B.读取滴定管内液体的体积,俯视导致读数偏小
C.测定未知NaOH溶液浓度时,酸式滴定管需用标准酸液润洗2~3次
D.配制0.1 mol·L-1的H2SO4溶液时,将量取的浓硫酸放入容量瓶中加水稀释
[解析] 浓硫酸稀释时放出大量的热,故稀释时应把浓硫酸慢慢地倒入盛有水的烧杯中,且边倒边搅拌,冷却至室温后再转移到容量瓶中,D正确。
2.(2018·山东淄博模一)标准状况下V L氨气溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1),所得溶液的密度为ρ g·mL-1,溶质的质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,则下列关系中不正确的是( A )
A.ρ= B.w=
C.w= D.c=
[解析] 溶液体积不是NH3体积和水的体积的和,A错误。假设溶液的体积为1 L,根据溶质质量分数等于溶质的质量除以溶液的质量,溶质的质量为17c g,溶液的质量为1 000ρ g,即w=,或者w=×17÷(×17十1 000),整理得B、C正确。溶质的物质的量为 mol,溶液的体积为,根据溶质的物质的量浓度等于溶质的物质的量除以溶液的体积可知D正确。
3.(2018·河北定州中学二诊)实验室需要0.1 mol·L-1 NaOH溶液450 mL和0.5 mol·L-1硫酸溶液450 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_AC__(填字母)。仪器C的名称是_分液漏斗__,本实验所需玻璃仪器E规格和名称是_500_mL容量瓶__。
(2)下列操作中,容量瓶所不具备的功能有_BCD__(填字母)。
A.配制一定体积准确浓度的标准溶液
B.长期贮存溶液
C.用来加热溶解固体溶质
D.量取220 mL体积的液体
(3)在配制NaOH溶液实验中,其他操作均正确,若定容时仰视刻度线,则所配制溶液浓度_小于__(填“大于”“等于”或“小于”,下同)0.1 mol·L-1。若NaOH溶液未冷却即转移至容量瓶定容,则所配制溶液浓度_大于__0.1 mol·L-1。
(4)根据计算得知:所需质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸的体积为_13.6__mL(计算结果保留一位小数)。如果实验室有10 mL、25 mL、50 mL量筒,应选和_25__mL规格的量筒最好。
(5)如果定容时不小心超过刻度线,应如何操作:_重新配制__。
4.(2018·河北定州中学一模)将MnO2与FeSO4溶液、硫酸充分反应后过滤,将滤液加热至60 ℃后,再加入Na2CO3溶液,最终可制得碱式碳酸锰[aMnCO3·bMn(OH)2·cH2O]。
(1)用废铁屑与硫酸反应制备FeSO4溶液时,所用铁屑需比理论值略高,原因是_防止FeSO4被氧气氧化__,反应前需将废铁屑用热Na2CO3溶液浸泡,其目的是_除去铁屑表面的油污__。
(2)为测定碱式碳酸锰的组成,取7.390 g样品溶于硫酸,生成CO2 224.0 mL(标准状况),并配成500 mL溶液。准确量取10.00 mL该溶液,用0.050 0 mol·L-1 EDTA(化学式Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Mn2+(原理为Mn2++H2Y2-===MnY2-+2H+),至终点时消耗EDTA标准溶液28.00 mL。通过计算确定该样品的化学式。
答案:(2)n(CO2)=n(MnCO3)=0.01 moL
n(EDTA)=0.001 4 mol
10 mL溶液中n(Mn2+)=0.001 4 mol
7.390 g该碱式碳酸锰中n(Mn2+)=0.07 mol,
n[Mn(OH)2]=0.06 mol
m(H2O)=0.9 g,n(H2O)=0.05 mol
a∶b∶c=1∶6∶5
碱式碳酸锰的化学式为MnCO3·6Mn(OH)2·5H2O。
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