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【高分攻略】2025年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)學(xué)案--第02講 物質(zhì)的量濃度及其溶液的配制 (含答案)

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【高分攻略】2025年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)學(xué)案--第02講 物質(zhì)的量濃度及其溶液的配制 (含答案)

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第02講 物質(zhì)的量濃度及其溶液的配制
一、有關(guān)物質(zhì)的量濃度計算的四大類型
由定義出發(fā),運(yùn)用守恒(溶質(zhì)守恒、溶劑守恒等)及公式c=、w=×100%;ρ=進(jìn)行推理,注意密度的橋梁作用,不要死記公式。
1.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體溶液的物質(zhì)的量濃度的計算
c=
2.溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算
(1)計算公式:c= (c為溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度,單位mol·L-1,ρ為溶液的密度,單位g·cm-3,w為溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),M為溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量,單位g·mol-1)。
當(dāng)溶液為飽和溶液時,因為w=,可得c=。
(2)公式的推導(dǎo)(按溶液體積為V L推導(dǎo))
c===或w===。
3.溶液稀釋和同種溶質(zhì)的溶液混合的計算
(1)溶液稀釋
①溶質(zhì)的質(zhì)量在稀釋前后保持不變,即m1w1=m2w2。
②溶質(zhì)的物質(zhì)的量在稀釋前后保持不變,即c1V1=c2V2。
③溶液質(zhì)量守恒,即m(稀)=m(濃)+m(水)(體積一般不守恒)。
(2)溶液混合
①混合前后溶質(zhì)的質(zhì)量保持不變,即m1w1+m2w2=m混w混。
②混合前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變,即c1V1+c2V2=c混V混。
4.應(yīng)用電荷守恒式進(jìn)行未知離子的濃度計算
溶液中所有陽離子所帶正電荷總數(shù)與陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)相等。
例如:CH3COONa和CH3COOH的混合溶液中存在
c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)。
二、溶質(zhì)相同、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的兩溶液混合規(guī)律
同一溶質(zhì)、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為a%、b%的兩溶液混合:
(1)等體積混合
①當(dāng)溶液密度大于1 g·cm-3時,必然是溶液濃度越大,密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多數(shù)溶液),等體積混合后,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)w>(a%+b%)。
②當(dāng)溶液密度小于1 g·cm-3時,必然是溶液濃度越大,密度越小(如酒精、氨水溶液),等體積混合后,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)w<(a%+b%)。
(2)等質(zhì)量混合
兩溶液等質(zhì)量混合時(無論ρ>1 g·cm-3還是ρ<1 g·cm-3),混合后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w=(a%+b%)。
以上規(guī)律概括為“計算推理有技巧,有大必有小,均值均在中間找,誰多向誰靠”。
1.有關(guān)物質(zhì)的量濃度計算的三個易錯點(diǎn)
(1)溶液中溶質(zhì)的判斷
①與水發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì),溶質(zhì)發(fā)生變,水量減少,如:
Na、Na2O、Na2O2NaOH
CO2、SO2、SO3 H2CO3、H2SO3、H2SO4
NH3NH3·H2O(溶質(zhì)按NH3進(jìn)行計算)
②結(jié)晶水合物,溶質(zhì)不變但水量增多,如CuSO4·5H2OCuSO4,F(xiàn)eSO4·7H2OFeSO4。
(2)混淆溶液的體積和溶劑的體積
①不能用溶劑的體積代替溶液的體積,尤其是固體、氣體溶于水時,一般根據(jù)溶液的密度計算溶液的體積:V=。
②溶液稀釋或混合時,溶液的體積一般不可直接相加,應(yīng)根據(jù)溶液的質(zhì)量和密度求算混合溶液的體積。溶液密度的單位一般是g·mL-1,而溶液體積的單位一般是L,要注意單位的換算。若題中注明“忽略混合后溶液體積變化”,則溶液的總體積一般按相加計算。
(3)部分與整體的關(guān)系
溶質(zhì)的濃度和離子的濃度不一定相同,要注意根據(jù)化學(xué)式具體分析。如1mol·L-1Al2(SO4)3溶液中c(S)=3mol·L-1,c(Al3+)等于2mol·L-1(考慮Al3+水解時,則其濃度小于2mol·L-1)。
2.巧用電荷守恒求解離子濃度
任何電解質(zhì)溶液中均存在電荷守恒,即溶液中陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)。如Al2(SO4)3溶液中的電荷守恒關(guān)系為3c(Al3+)+c(H+)=2c(S)+c(OH-),只要知道其中三種離子的濃度,即可求剩余一種離子的濃度。
注意:一般情況下,列電荷守恒等式時不能忽略H+、OH-,但在計算時,酸性溶液中??珊雎設(shè)H-,堿性溶液中??珊雎訦+。
考向1 物質(zhì)的量濃度概念的理解
【典例1】(2024·全國·高三專題練習(xí))下列說法正確的是
A.將44.8 L的HCl氣體溶于水配成1 L溶液,溶液的濃度為2 mol/L
B.將40 g NaOH固體溶解在1 L水中,所得溶液的濃度恰好是1 mol/L
C.2 L0.2 mol/L的NaCl溶液與5 L0.4 mol/L的NaCl溶液的Cl-濃度之比為1:2
D.從100 mL硫酸溶液中取出10 mL,則這10 mL硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度是原溶液的
【答案】C
【解析】A.未知?dú)怏w所處的外界條件,不能確定其物質(zhì)的量,因而不能計算其配制溶液的濃度,A錯誤;
B.40 g NaOH的物質(zhì)的量是1 mol,將其溶解在1 L水中,所得溶液的體積不是1 L,因此不能確定溶液的物質(zhì)的量濃度就是1 mol/L,B錯誤;
C.2 L0.2 mol/L的NaCl溶液中Cl-濃度是0.2 mol/L;5 L0.4 mol/L的NaCl溶液的Cl-濃度是0.4 mol/L,故兩種溶液中Cl-濃度之比為0.2 mol/L :0.4 mol/L =1:2,C正確;
D.溶液具有均一性,同一溶液各處的濃度相等,與溶液體積大小無關(guān),故從100 mL硫酸溶液中取出10 mL,則這10 mL硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度就是原溶液的濃度,D錯誤;
故合理選項是C。
【變式練1】(2024·全國·高三專題練習(xí))下列說法中正確的是
A.把98g硫酸溶于1 L水中,則溶液的物質(zhì)的量濃度為1mol L-1
B.1mol L-1的NaCl溶液是指此溶液中含有1molNaCl
C.1mol L-1的CaCl2溶液中,Cl-的物質(zhì)的量濃度為2mol L-1
D.從100mL的1mol/L的硫酸溶液中取出10mL,則這10mL硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度是0.1mol/L
【答案】C
【解析】A.把98g硫酸溶于1L水中,溶液的體積不是1L,則溶液的物質(zhì)的量濃度不是1mol L﹣1,故A錯誤;
B.溶液體積未知,無法計算溶質(zhì)的物質(zhì)的量,1mol L﹣1的NaCl溶液是指1L溶液中含有1molNaCl,故B錯誤;
C.1mol L﹣1的CaCl2溶液中,存在如下關(guān)系式:CaCl2~2Cl-,則Cl﹣的物質(zhì)的量濃度為2mol L﹣1,故C正確;
D.溶液是均一的分散系,它的濃度與所取體積多少無關(guān),所以從100mL的1mol/L的硫酸溶液中取出10mL,則這10mL硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度與原來相等,故D錯誤;
故選C。
【變式練2】(2024·全國·高三專題練習(xí))下列說法中正確的是
A.1L水中溶解了58.5gNaCl,該溶液的物質(zhì)的量濃度為lmol/L
B.從1L2mol/L的H2SO4溶液中取出0.5L,該溶液的濃度為lmol/L
C.配制500mL0.5mol·L-1的CuSO4溶液,需62.5g膽礬(CuSO4·5H2O)
D.中和100mL1mol/L的H2SO4溶液,需NaOH為4g
【答案】C
【解析】A.1L水中溶解了58.5gNaCl,溶液的體積不是1L,該溶液的物質(zhì)的量濃度不是lmol/L,A錯誤;
B.溶液是均一穩(wěn)定的液體,取出其中一部分,其濃度不變,B錯誤;
C.配制500mL0.5mol·L-1的CuSO4溶液,需要CuSO4物質(zhì)的量,則需膽礬(CuSO4·5H2O)質(zhì)量為,C正確;
D.中和100mL1mol/L的H2SO4溶液,需NaOH物質(zhì)的量,其質(zhì)量為,D錯誤;
故選C。
考向2 物質(zhì)的量濃度的有關(guān)計算
【典例2】(2024·寧夏銀川·高三練習(xí))下列溶液的物質(zhì)的量濃度的相關(guān)計算正確的是
A.同濃度的三種物質(zhì)的溶液:Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3、溶液體積之比為3∶2∶1,則SO濃度之比為3∶1∶3
B.將1mol·L-1的NaCl溶液和0.5mol·L-1的BaCl2溶液等體積混合后,忽略溶液體積變化,c(Cl-)=0.75mol·L-1
C.將100mL 5mol·L-1的鹽酸加水稀釋至1L,再取出5mL,這5mL溶液的物質(zhì)的量濃度為0.5 mol·L-1
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 LHCl溶于1L水,鹽酸的物質(zhì)的量濃度為1mol·L-1
【答案】C
【解析】A.假設(shè)三種溶液的濃度均為1mol/L,則Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3溶液中SO濃度分別=1mol/L×1=1mol/L、1mol/L×1=1mol/L和1mol/L×3=3mol/L,即濃度之比為1∶1∶3,故A錯誤;
B.1mol·L-1的NaCl溶液中c(Cl-)=1mol/L×1=1mol/L,0.5mol L-1的BaCl2溶液中c(Cl-)=0.5mol/L×2=1mol/L,故兩者混合后,不考慮體積的變化,c(Cl-)=1mol L-1,故B錯誤;
C.溶液稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變,則稀釋后鹽酸物質(zhì)的量濃度==0.5mol/L,溶液具有均一性、穩(wěn)定性,所以稀釋后溶液中鹽酸濃度都是相同的,與溶液體積大小無關(guān),5mL溶液物質(zhì)的量濃度為0.5mol/L,故C正確;
D.1L為水的體積,不是溶液的體積,則溶液體積未知不能計算鹽酸的物質(zhì)的量濃度,故D錯誤;
故選C。
【變式練3】(2024·湖南長沙·高三練習(xí))相對分子質(zhì)量為Mr的氣態(tài)化合物VL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)溶于mg水中,得到溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為ω,密度為ρg/cm3,物質(zhì)的量濃度為cmol/L。下列說法正確的是
A.溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可表示為 B.相對分子質(zhì)量Mr可表示為
C.溶液密度ρ可表示為 D.物質(zhì)的量濃度c可表示為
【答案】A
【解析】A.溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量,溶液質(zhì)量為,則溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,故A正確;
B.質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,則水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,水的質(zhì)量為,則溶液的質(zhì)量為,溶質(zhì)的質(zhì)量為,溶質(zhì)的物質(zhì)的量為,則該化合物的摩爾質(zhì)量為,所以該化合物的相對分子量為,故B錯誤;
C.設(shè)溶液的體積為,則溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為,該溶液的質(zhì)量為,則溶液的密度為,故C錯誤;
D.溶液體積=,溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為,該溶液的濃度為,故D錯誤;
選A。
【變式練4】(2024·海南·高三??茧A段練習(xí))VmL溶液中含有mg,取V/4 mL該溶液用水稀釋至4VmL,則物質(zhì)的量濃度為
A.mol/L B.mol/L C.mol/L D.mol/L
【答案】A
【解析】VmLAl2(SO4)3溶液中含有Al3+mg,則的物質(zhì)的量為mol,取mL該溶液稀釋至4VmL,則的物質(zhì)的量為mol,則其物質(zhì)的量濃度為mol÷(4V×10-3)L=,故答案選A。
1.(2024·北京·高考真題)不同條件下,當(dāng)KMnO4與KI按照反應(yīng)①②的化學(xué)計量比恰好反應(yīng),結(jié)果如下。
反應(yīng)序號 起始酸堿性 KI KMnO4 還原產(chǎn)物 氧化產(chǎn)物
物質(zhì)的量/mol 物質(zhì)的量/mol
① 酸性 0.001 n Mn2+ I2
② 中性 0.001 10n MnO2
已知:的氧化性隨酸性減弱而減弱。
下列說法正確的是
A.反應(yīng)①,
B.對比反應(yīng)①和②,
C.對比反應(yīng)①和②,的還原性隨酸性減弱而減弱
D.隨反應(yīng)進(jìn)行,體系變化:①增大,②不變
【答案】B
【解析】A.反應(yīng)①中Mn元素的化合價由+7價降至+2價,I元素的化合價由-1價升至0價,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒,反應(yīng)①的離子方程式是:10I-+2+16H+=2Mn2++5I2+8H2O,故n(Mn2+)∶n(I2)=2∶5,A項錯誤;
B.根據(jù)反應(yīng)①可得關(guān)系式10I-~2,可以求得n=0.0002,則反應(yīng)②的n(I-)∶n()=0.001∶(10×0.0002)=1∶2,反應(yīng)②中Mn元素的化合價由+7價降至+4價,反應(yīng)②對應(yīng)的關(guān)系式為I-~2~MnO2~~6e-,中I元素的化合價為+5價,根據(jù)離子所帶電荷數(shù)等于正負(fù)化合價的代數(shù)和知x=3,反應(yīng)②的離子方程式是:I-+2+H2O=2MnO2↓++2OH-,B項正確;
C.已知的氧化性隨酸性減弱而減弱,對比反應(yīng)①和②的產(chǎn)物,I-的還原性隨酸性減弱而增強(qiáng),C項錯誤;
D.根據(jù)反應(yīng)①和②的離子方程式知,反應(yīng)①消耗H+、產(chǎn)生水、pH增大,反應(yīng)②產(chǎn)生OH-、消耗水、pH增大,D項錯誤;
答案選B。
2.(2023·全國·高考真題)實(shí)驗室將粗鹽提純并配制的溶液。下列儀器中,本實(shí)驗必須用到的有
①天平 ②溫度計 ③坩堝 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥燒杯 ⑦滴定管 ⑧酒精燈
A.①②④⑥ B.①④⑤⑥ C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
【答案】D
【解析】實(shí)驗室將粗鹽提純時,需要將其溶于一定量的水中,然后將其中的硫酸根離子、鈣離子、鎂離子依次用稍過量的氯化鋇溶液、碳酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液除去,該過程中有過濾操作,需要用到燒杯、漏斗和玻璃棒;將所得濾液加適量鹽酸酸化后蒸發(fā)結(jié)晶得到較純的食鹽,該過程要用到蒸發(fā)皿和酒精燈;用提純后得到的精鹽配制溶液的基本步驟有稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻等操作,需要用到天平、容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管等。綜上所述,本實(shí)驗必須用到的有①天平、⑤容量瓶、⑥燒杯、⑧酒精燈,因此本題選D。
3.(2022·福建·統(tǒng)考高考真題)常溫常壓下,電化學(xué)還原制氨氣的總反應(yīng)方程式:,設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A.水中含有的孤電子對數(shù)為
B.每產(chǎn)生失去的電子數(shù)為
C.氨水中,含有的分子數(shù)少于
D.消耗(已折算為標(biāo)況)時,產(chǎn)生的分子數(shù)為
【答案】D
【解析】A.H2O分子中孤電子對數(shù)為=2,H2O的物質(zhì)的量為=0.5mol,含有的孤電子對數(shù)為,故A錯誤;
B.該反應(yīng)中N2中N元素化合價由0價下降到-3價,34g的物質(zhì)的量為=2mol,每產(chǎn)生,得到6mol電子,數(shù)目為6NA,故B錯誤;
C.氨水的體積未知,無法計算的分子數(shù),故C錯誤;
D.的物質(zhì)的量為0.5mol,由方程式可知,消耗0.5mol,產(chǎn)生的0.75mol,數(shù)目為,故D正確;
故選D。
4.(2024·上?!つM預(yù)測)將V L濃度為0.3mol/L的鹽酸濃度擴(kuò)大一倍,采取的措施合理的是
A.將溶液加熱濃縮至原來體積的一半
B.通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的HCl氣體6.72L
C.加入3mol/L的鹽酸0.2V L,再稀釋至1.5V L
D.加入等體積0.9mol/L的鹽酸,混合均勻
【答案】C
【解析】A.將溶液加熱濃縮至原來體積的一半時,由于HCl的揮發(fā),不能使其濃度擴(kuò)大一倍,A不合理;
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72LHCl的物質(zhì)的量為0.3mol,但向溶液中通入HCl氣體時溶液的體積會發(fā)生變化,所以濃度不能擴(kuò)大一倍,B不合理;
C.V L濃度為0.3mol/L的鹽酸中有0.3VmolHCl,3mol/L的鹽酸0.2V L含HCl的物質(zhì)的量為0.6Vmol,稀釋至1.5V L,濃度為=0.6mol/L,C合理;
D.兩種鹽酸混合后,溶液的體積不能直接加和,所以混合后溶液的物質(zhì)的量濃度不是原來的2倍,D不合理;
綜上所述答案為C。
5.(2024·全國·高三專題練習(xí))下列說法錯誤的是
A.將14%的KOH溶液蒸發(fā)掉100g水后,變?yōu)?8%的KOH溶液80mL,該80mL溶液的物質(zhì)的量濃度為6.25mol/L
B.將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的與水等體積混合,混合后的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于49%
C.某溶液的密度為1.2,的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%,1L該溶液中的物質(zhì)的量為5mol
D.1mol氧氣在放電條件下,有30%轉(zhuǎn)化為,則放電后混合氣體對氫氣的相對密度是35.6
【答案】D
【解析】A.將14%的KOH溶液蒸發(fā)掉100g水后,變?yōu)?8%的KOH溶液,溶質(zhì)質(zhì)量不變,則原溶液質(zhì)量為200g,溶質(zhì)質(zhì)量為,物質(zhì)的量為,蒸發(fā)后的溶液物質(zhì)的量濃度為,故A正確;
B.濃硫酸密度比水大,等體積混合硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于49%,故B正確;
C.溶液的密度為1.2,1L該溶液的質(zhì)量為,的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%,則的質(zhì)量為,物質(zhì)的量為,所以氯離子的物質(zhì)的量為2.5mol×2=5mol,故C正確;
D.根據(jù)質(zhì)量守恒,氣體總質(zhì)量不變,1mol氧氣在放電條件下,有30%轉(zhuǎn)化為,根據(jù)反應(yīng)式3O2=2O3,有0.3molO2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為O3的物質(zhì)的量為0.2mol,則混和氣體的平均摩爾質(zhì)量為,相同條件下有,即,故D錯誤;
故選D。
6.(2024·河南·高三??茧A段練習(xí))下列溶液與20mL1mol·L-1NaNO3溶液中NO物質(zhì)的量濃度相等的是
A.10mL1mol·L-1Mg(NO3)2溶液 B.5mL0.8mol·L-1Al(NO3)3溶液
C.10mL2mol·L-1AgNO3溶液 D.10mL0.5mol·L-1Cu(NO3)2溶液
【答案】D
【解析】A.10mL1mol·L-1Mg(NO3)2溶液中,的物質(zhì)的量濃度為2mol/L,A不同;
B.5mL0.8mol·L-1Al(NO3)3溶液中,的物質(zhì)的量濃度為2.4mol/L,B不同;
C.10mL2mol·L-1AgNO3溶液中,的物質(zhì)的量濃度為2mol/L,C不同;
D.10mL 0.5mol·L-1Cu(NO3)2溶液中,的物質(zhì)的量濃度為1mol/L,D相同;
故答案為:D。
一、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制
1.容量瓶的使用
(1)構(gòu)造及用途
(2)查漏操作
(3)注意事項
①不能將固體或濃溶液直接在容量瓶中溶解或稀釋;
②不能作為反應(yīng)容器或用來長期貯存溶液;
③不能將過冷或過熱的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中,因為容量瓶的容積是在瓶身所標(biāo)的溫度下確定的;
④不能配制任意體積的溶液,只能配制容量瓶上規(guī)定容積的溶液。
2.主要儀器
托盤天平、藥匙、量筒、玻璃棒、燒杯、500mL容量瓶、膠頭滴管。
3.配制過程
以配制500 mL 1.00 mol/L的NaOH溶液為例
(1)計算:需NaOH固體的質(zhì)量為20.0 g。
(2)稱量:通過托盤天平稱量NaOH固體時,需將其放在小燒杯中。
(3)溶解:將稱好的NaOH固體放入燒杯中,用適量水溶解。
(4)移液:待燒杯中的溶液冷卻至室溫后,用玻璃棒引流將溶液注入500 mL容量瓶。
(5)洗滌:用少量蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒2~3次,洗滌液移入容量瓶中,輕輕搖動容量瓶,使溶液混合均勻。
(6)定容:將蒸餾水注入容量瓶,當(dāng)液面距瓶頸刻度線下1~2 cm時,改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液的凹液面最低處與刻度線相切。
(7)搖勻:蓋好瓶塞,反復(fù)上下顛倒,搖勻。
圖示流程如下:
4.誤差分析
(1)配制溶液過程中的誤差分析(以配制NaOH溶液為例分析)。
依據(jù)c=,其中變量為m、V。因操作上的錯誤而導(dǎo)致實(shí)際溶質(zhì)質(zhì)量(或物質(zhì)的量)比理論值m(或n)偏小,或溶液體積比理論值V偏大時,都會使所配溶液濃度偏低。反之偏高。具體分析如下:
可能引起誤差的一些操作 因變量 c/(mol·L-1)
m V
砝碼與藥品位置顛倒(使用了游碼) 減小 — 偏低
稱量時間過長(潮解) 減小 —
放在紙片上稱量NaOH 減小 —
向容量瓶中轉(zhuǎn)移時少量濺出 減小 —
未洗滌燒杯和玻璃棒 減小 —
定容時加水過多, 用膠頭滴管吸出 減小 —
定容搖勻后液面下降再加水 — 增大
定容時仰視刻度線 — 增大
砝碼沾有其他物質(zhì)或已生銹 增大 — 偏高
溶液未冷卻至室溫就 注入容量瓶定容 — 減小
定容時俯視刻度線 — 減小
定容后經(jīng)振蕩、搖勻,液面下降 — — 不變
容量瓶用蒸餾水洗滌后未干 — —
(2)定容時仰視、俯視誤差分析。
結(jié)果:仰視時,容量瓶內(nèi)液面高于刻度線,所配溶液體積偏大,濃度偏低;俯視時,容量瓶內(nèi)液面低于刻度線,所配溶液體積偏小,濃度偏高。
二、質(zhì)量百分比濃度、體積比濃度溶液的配制
1.配制100 g 10%的NaCl溶液。用托盤天平稱取10 g NaCl固體,放入100mL的燒杯中,再用100 mL量筒量取90 mL的水注入燒杯中,然后用玻璃棒攪拌使之溶解。
2.用濃硫酸配制1∶4的稀硫酸50 mL。用50 mL的量筒量取40.0 mL的水注入到100 mL的燒杯中,再用10 mL的量筒量取10.0 mL濃硫酸,然后沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩注入燒杯中,并用玻璃棒不停攪拌。
一、與溶液濃度配制所使用的儀器有關(guān)的易混易錯點(diǎn)
1.容量瓶是配制溶液的精密儀器,使用時要注意:
①不能將固體或濃溶液直接在容量瓶中溶解或稀釋;
②不能作為反應(yīng)容器或用來長期貯存溶液,不能用來加熱;
③不能配制任意體積的溶液,只能配制容量瓶上規(guī)定容積的溶液。
④選用容量瓶的原則——“大而近”,如需配制90mL溶液,應(yīng)選用100mL的容量瓶。
⑤選用容量瓶時應(yīng)指明其規(guī)格。
⑥往容量瓶中轉(zhuǎn)移液體時,要用玻璃棒引流,玻璃棒末端應(yīng)在容量瓶刻度線以下。
2.托盤天平使用時要注意
(1)使用前調(diào)零
(2)藥品不能直接放在托盤上
(3)左物右碼,先大后小
(4)讀數(shù)至小數(shù)點(diǎn)后1位
(5)用托盤天平稱量,物質(zhì)和砝碼放反時,不一定有誤差。若沒有用到游碼,則無誤差;若用到游碼,則按照“藥品的質(zhì)量=砝碼的質(zhì)量-游碼的質(zhì)量”來計算。
3.量筒使用時要注意
(1)不能作反應(yīng)器
(2)不能將濃溶液直接在量筒中稀釋
(3)量取的液體倒出后不必洗滌
4.燒杯使用時要注意
(1)用于溶解固體或稀釋濃溶液
(2)將溶液轉(zhuǎn)入容量瓶后,必須將燒杯洗滌2~3次,洗滌液轉(zhuǎn)入容量瓶
5.玻璃棒使用時要注意
(1)在溶液配制中的作用是攪拌、引流
(2)攪拌勿碰燒杯內(nèi)壁,引流注意玻璃棒下端應(yīng)在刻度線以下
(3)往容量瓶中轉(zhuǎn)移液體時,要用玻璃棒引流,玻璃棒末端應(yīng)在容量瓶刻度線以下。
二、與物質(zhì)的量濃度配制過程有關(guān)的易混易錯點(diǎn)
1.配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液是將一定質(zhì)量或體積的溶質(zhì)在選定的容量瓶中定容,不必計量水的用量。
2.配制NaOH溶液時,必須用小燒杯快速稱量NaOH固體,不能將NaOH直接放在紙上,因NaOH固體易潮解,且易與空氣中的CO2反應(yīng)。
3.把準(zhǔn)確稱量好的固體溶質(zhì)放在燒杯中,用少量溶劑溶解,然后把溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶里。
4.定容加水超過刻度線時,則需重新配制。
5.定容后如果發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,這是因為容量瓶內(nèi)極少量溶液在瓶頸處潤濕所致,所以并不影響所配制溶液的濃度,故不要再向容量瓶內(nèi)加蒸餾水,否則,將使所配制的溶液濃度降低。
6.實(shí)驗室中一般用托盤天平稱量藥品,而托盤天平只能精確到0.1g,所以記錄數(shù)據(jù)時只能保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字。如所需NaCl的質(zhì)量為14.6g,不能寫為14.60g。
7.移液時洗滌燒杯2~3次是為了確保溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)入容量瓶中,否則會導(dǎo)致溶液濃度偏低。
8.定容時,當(dāng)液面離容量瓶頸部刻度線1~2cm時,應(yīng)該改用膠頭滴管滴加,否則容易導(dǎo)致液體體積超過刻度線,導(dǎo)致溶液濃度偏低。
三、溶液配制過程的“四個數(shù)據(jù)”
溶液配制過程中有“四個數(shù)據(jù)”在高考中經(jīng)常考查。
數(shù)據(jù) 要求或解釋
藥品的質(zhì)量 實(shí)驗室中一般用托盤天平稱量藥品,而托盤天平只能精確到0.1g,所以記錄數(shù)據(jù)時只能保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字。如所需NaCl的質(zhì)量為14.6g,不能寫為14.60g
容量瓶的規(guī)格 (1)選擇容量瓶的規(guī)格時應(yīng)該與所配溶液體積相等或稍大,如需配制480mL某溶液,則應(yīng)該選擇500mL容量瓶 (2)回答補(bǔ)充儀器的問題時應(yīng)該注明容量瓶的規(guī)格,如回答“500mL容量瓶”時,不能只回答“容量瓶”
洗滌燒杯2~3次 移液時洗滌燒杯2~3次是為了確保溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)入容量瓶中,否則會導(dǎo)致溶液濃度偏低
液面離容量瓶頸部刻度線1~2cm 定容時,當(dāng)液面離容量瓶頸部刻度線1~2cm時,應(yīng)該改用膠頭滴管滴加,否則容易導(dǎo)致液體體積超過刻度線,導(dǎo)致溶液濃度偏低
四、俯視、仰視導(dǎo)致的誤差分析
在量筒、容量瓶的使用中經(jīng)常涉及俯視、仰視問題,其對實(shí)驗結(jié)果的影響究竟如何(偏大或偏小),必須分情況討論:
(1)用容量瓶定容(如圖Ⅰ、Ⅱ)
①圖Ⅰ:定容時俯視刻度線,液面低于刻度線,導(dǎo)致溶液體積偏小,所配制溶液的濃度偏高。
②圖Ⅱ:定容時仰視刻度線,液面高于刻度線,導(dǎo)致溶液體積偏大,所配制溶液的濃度偏低。
(2)用濃硫酸配制一定濃度的稀硫酸,用量筒量取濃硫酸的體積。
結(jié)果:圖1:仰視時量筒內(nèi)液面高于刻度線,所量取的濃硫酸體積偏大,所配溶液濃度偏高;圖2:俯視時,量筒內(nèi)液面低于刻度線, 所量取的濃硫酸體積偏小,所配溶液濃度偏低。
考向1 一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制過程
【典例1】(2024·全國·高三專題練習(xí))配制500mL的溶液,部分實(shí)驗操作示意圖如下:
下列說法正確的是
A.實(shí)驗中需用的儀器有天平、250mL容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管等
B.上述實(shí)驗操作步驟的正確順序為①②④③
C.容量瓶需要用自來水、蒸餾水洗滌,干燥后才可用
D.定容時,仰視容量瓶的刻度線,使配得的溶液濃度偏低
【答案】D
【解析】A.配制500 mL 0.100 mol·L-1 NaCl溶液用到的儀器有托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、500 mL 容量瓶、膠頭滴管,A錯誤;
B.配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的步驟有計算、稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻等,操作步驟正確的順序為②①④③,B錯誤;
C.容量瓶用蒸餾水洗凈后,由于后面還需要加入蒸餾水定容,所以不必干燥,C錯誤;
D.定容時仰視容量瓶的刻度線,則所加蒸餾水偏多,溶液的體積V偏大,溶液的濃度偏低,D正確。
故選D。
【變式練1】(2024·浙江·高三專題練習(xí))下列有關(guān)溶液配制的敘述正確的是
A.配制0.400 0 mol·L-1的NaOH溶液,稱取4.0 g固體NaOH于燒杯中,加入少量蒸餾水溶解,立即轉(zhuǎn)移至250 mL容量瓶中定容
B.用已準(zhǔn)確稱量的KBrO3固體配制一定體積的0.1 mol·L-1 KBrO3溶液時,用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、容量瓶和膠頭滴管
C.量取27.2 mL 18.4 mol·L-1濃硫酸于燒杯中,加水稀釋、冷卻后轉(zhuǎn)移至500 mL容量瓶中即可得1.0 mol·L-1的H2SO4溶液
D.稱取0.158 g KMnO4固體,放入100 mL 容量瓶中,加水溶解并稀釋至刻度,即可得到0.010 mol·L-1的KMnO4溶液
【答案】B
【解析】A.n(NaOH)=m/M=4.0g÷40g/mol=0.1mol。NaOH在溶解時會放出大量熱,因此需要冷卻至室溫后再轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中,并且洗滌燒杯和玻璃棒2~3次,將洗滌液也轉(zhuǎn)移到容量瓶中,以減小誤差,A錯誤;
B.用已準(zhǔn)確稱量的KBrO3固體配制一定體積的0.1 mol·L-1 KBrO3溶液時,溶解時用到燒杯、玻璃棒,轉(zhuǎn)移到容量瓶中,再用膠頭滴管定容,B正確;
C.濃硫酸稀釋時需要將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁緩慢倒入蒸餾水中,并用玻璃棒不斷攪拌,C錯誤;
D.容量瓶不能作為溶解容器,應(yīng)在燒杯中進(jìn)行溶解,D錯誤。
故本題選B。
【變式練2】(2024秋·山東·高三階段練習(xí))下列操作正確的
①試管、蒸發(fā)皿既能用于給固體加熱也能用于給溶液加熱
②容量瓶在使用前一定要檢漏、洗滌并烘干
③稱取固體的實(shí)驗操作是先在托盤上各放一張濾紙,然后在右盤上添加2g砝碼,左盤上添加NaOH固體
④將小塊鈉投入到盛有水的試管中,進(jìn)行鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗
⑤配制一定濃度的溶液時,將稱得的碳酸鈉小心轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中,加入蒸餾水至刻度線
A.3個 B.2個 C.1個 D.0個
【答案】D
【解析】①試管既能用于給固體加熱也能用于給溶液加熱,蒸發(fā)皿不能用來給固體加熱,故①錯誤;
②容量瓶在使用前一定要檢漏、洗滌,但使用之前不需烘干,最后需加水定容,故②錯誤;
③氫氧化鈉固體具有腐蝕性,易潮解,要放在燒杯中稱量,故③錯誤;
④鈉與水反應(yīng)劇烈,會產(chǎn)生易燃易爆的氫氣,鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗應(yīng)該在燒杯或水槽中實(shí)驗,故④錯誤;
⑤不能在容量瓶中配制溶液,應(yīng)該在燒杯中配置好溶液再轉(zhuǎn)移到容量瓶中,故⑤錯誤;故全部錯誤;
答案選D。
考向2 溶液配制的誤差分析
【典例2】(2024·吉林·高三開學(xué)考試)使用容量瓶配制溶液時,由于操作不當(dāng),會引起誤差,下列情況會使所配溶液濃度偏低的有幾項
①用天平(使用游碼)稱量時,被稱量物與砝碼的位置放顛倒了;
②溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶后,燒杯及玻璃棒未用蒸餾水洗滌;
③轉(zhuǎn)移溶液前容量瓶內(nèi)有少量蒸餾水;
④定容時,仰視容量瓶的刻度線;
⑤定容后搖勻,發(fā)現(xiàn)液面降低,又補(bǔ)加少量水,重新達(dá)到刻度線;
⑥用量筒量取一定量濃硫酸配制稀硫酸,轉(zhuǎn)移到燒杯后,用少量水洗滌量筒;
⑦在燒杯中溶解NaOH后,立即將所得溶液注入容量瓶中。
A.4項 B.5項 C.6項 D.7項
【答案】A
【解析】①用天平(使用游碼)稱量時,應(yīng)該左物右碼,被稱量物與砝碼的位置放顛倒了,物質(zhì)少少了,會使所配溶液濃度偏低;
②溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶后,燒杯及玻璃棒未用蒸餾水洗滌,會造成溶質(zhì)損失,會使所配溶液濃度偏低;
③轉(zhuǎn)移溶液前容量瓶內(nèi)有少量蒸餾水,不影響溶液的濃度;
④定容時,仰視容量瓶的刻度線,相當(dāng)于水加多了,會使所配溶液濃度偏低;
⑤定容后搖勻,發(fā)現(xiàn)液面降低,又補(bǔ)加少量水,重新達(dá)到刻度線,相當(dāng)于水加多了,會使所配溶液濃度偏低;
⑥用量筒量取一定量濃硫酸配制稀硫酸,轉(zhuǎn)移到燒杯后,不能用水洗滌量筒,若洗滌量筒,會使溶質(zhì)偏多,造成所配溶液濃度偏高;
⑦在燒杯中溶解NaOH后,應(yīng)該冷卻到室溫,若立即將所得溶液注入容量瓶中,熱脹冷縮,相當(dāng)于水加少了,會使所配溶液濃度偏高。
故答案為:A
【變式練3】(2024·新疆·高三開學(xué)考試)某位同學(xué)配制一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時,造成所配溶液濃度偏高的原因是
A.所用NaOH已經(jīng)潮解
B.向容量瓶中加水未到刻度線
C.有少量NaOH溶液殘留在燒杯里
D.用帶游碼的托盤天平稱2.4g NaOH時誤用了“左碼右物”方法
【答案】B
【解析】A.所用NaOH已經(jīng)潮解,導(dǎo)致溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小,根據(jù)可知,所得溶液的濃度偏低,故A錯誤;
B.向容量瓶中加水未到刻度線,導(dǎo)致溶液體積偏小,根據(jù)可知,所得溶液的濃度偏高,故B正確;
C.有少量NaOH溶液殘留在燒杯里,導(dǎo)致溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小,根據(jù)可知,所得溶液的濃度偏低,故C錯誤;
D.稱2.4gNaOH時誤用了“左碼右物”方法,稱量的NaOH質(zhì)量偏小,導(dǎo)致溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小,根據(jù)可知,所得溶液的濃度偏低,故D錯誤。
答案選B。
【變式練4】(2024·浙江·高三專題練習(xí))欲配制50mL,0.1mol·L-1KMnO4溶液,過程示意圖如下所示。下列說法錯誤的是
A.圖示中不正確的操作步驟有①②⑤ B.若未洗滌燒杯和玻璃棒,所配溶液濃度偏小
C.按圖示操作配制的溶液濃度偏大 D.洗滌后應(yīng)輕輕搖動錐形瓶使溶液混合均勻
【答案】C
【解析】A.稱量時不能將藥品直接放在托盤中,不能在量筒中溶解高錳酸鉀,定容時,眼睛應(yīng)與刻度線保持水平,故圖示中不正確的操作步驟有①②⑤,A項正確;
B.燒杯中和玻璃棒上殘留部分KMnO4,若未洗滌燒杯和玻璃棒,所配溶液濃度偏小,B項正確;
C.因為仰視定容,溶液的體積偏大,所配制的溶液濃度將偏小,C項錯誤;
D.洗滌后應(yīng)輕輕搖動容量瓶使溶液混合均勻,D項正確;
答案選C。
1.(2024·北京·高考真題)下列實(shí)驗的對應(yīng)操作中,不合理的是
眼睛注視錐形瓶中溶液
A.用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液 B.稀釋濃硫酸
C.從提純后的溶液獲得晶體 D.配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定NaOH溶液時,眼睛應(yīng)注視錐形瓶中溶液,以便觀察溶液顏色的變化從而判斷滴定終點(diǎn),A項合理;
B.濃硫酸的密度比水的密度大,濃硫酸溶于水放熱,故稀釋濃硫酸時應(yīng)將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁緩慢倒入盛水的燒杯中,并用玻璃棒不斷攪拌,B項合理;
C.NaCl的溶解度隨溫度升高變化不明顯,從NaCl溶液中獲得NaCl晶體采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法,C項合理;
D.配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時,玻璃棒引流低端應(yīng)該在容量瓶刻度線以下;定容階段,當(dāng)液面在刻度線以下約1cm時,應(yīng)改用膠頭滴管滴加蒸餾水,D項不合理;
答案選D。
2.(2024·甘肅·高考真題)下列實(shí)驗操作對應(yīng)的裝置不正確的是
A B C D
灼燒海帶制海帶灰 準(zhǔn)確量取稀鹽酸 配制一定濃度的溶液 使用電石和飽和食鹽水制備
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.灼燒海帶制海帶灰應(yīng)在坩堝中進(jìn)行,并用玻璃棒攪拌,給坩堝加熱時不需要使用石棉網(wǎng)或陶土網(wǎng),A項錯誤;
B.稀鹽酸呈酸性,可用酸式滴定管量取15.00mL稀鹽酸,B項正確;
C.配制一定濃度的NaCl溶液時,需要將在燒杯中溶解得到的NaCl溶液通過玻璃棒引流轉(zhuǎn)移到選定規(guī)格的容量瓶中,C項正確;
D.電石的主要成分CaC2與水發(fā)生反應(yīng)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑制取C2H2,該制氣反應(yīng)屬于固體與液體常溫制氣反應(yīng),分液漏斗中盛放飽和食鹽水,具支錐形瓶中盛放電石,D項正確;
答案選A。
5.(2024·江蘇·高考真題)實(shí)驗室進(jìn)行鐵釘鍍鋅實(shí)驗。下列相關(guān)原理、裝置及操作不正確的是
A B C D
配制溶液 鐵釘除油污 鐵釘除銹 鐵釘鍍鋅
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時,溶質(zhì)要放在燒杯中溶解,不能直接放在容量瓶中溶解,A不正確;
B.油污的主要成分是油脂,油脂在堿性條件下可以發(fā)生水解反應(yīng)生成可溶于水的甘油和高級脂肪酸鹽,因此,鐵釘放在溶液中加熱后可以除去其表面的油污,B正確;
C.鐵銹的主要成分是,其可溶于鹽酸,因此,將鐵釘放在鹽酸中可以除去其表面的鐵銹,C正確;
D.該裝置為電解池,鐵釘與電源負(fù)極相連作陰極,鋅片與電源的正極相連作陽極,電解質(zhì)溶液為溶液,因此,該裝置為電鍍裝置,可以實(shí)現(xiàn)鐵釘上鍍鋅,D正確;
綜上所述,本題選A。
4.(2024·上?!そy(tǒng)考二模)室溫下,甲同學(xué)配制5%的溶液100g,乙同學(xué)配制的溶液100mL(的溶解度為水),下列說法正確的是
A.所需溶質(zhì)的質(zhì)量相同 B.所需儀器均包括100mL容量瓶
C.所配溶液均為不飽和溶液 D.所配溶液質(zhì)量相同
【答案】C
【解析】100g5%氯化鈉溶液中氯化鈉的質(zhì)量為100g×5%=5g,100mL0.5mol/L氯化鈉溶液中氯化鈉的質(zhì)量為0.5mol/L×0.1L×58.5g/mol≈2.9g,100g氯化鈉飽和溶液中氯化鈉的質(zhì)量為≈26.5g,所以5%氯化鈉溶液和0.5mol/L氯化鈉溶液均為不飽和溶液。
A.由分析可知,5%氯化鈉溶液和0.5mol/L氯化鈉溶液中氯化鈉的質(zhì)量不同,故A錯誤;
B.配制100g5%氯化鈉溶液不需要用到100mL容量瓶,故B錯誤;
C.由分析可知,5%氯化鈉溶液和0.5mol/L氯化鈉溶液均為不飽和溶液,故C正確;
D.氯化鈉溶液的密度大于1g/mL,則100mL氯化鈉溶液的質(zhì)量大于100g,故D錯誤;
故選C。
5.(2024·青海西寧·高三??茧A段練習(xí))配制100mL 0.1mol L-1 溶夜,下列操作正確的是
A.稱取1.06g無水碳酸鈉,加入100mL容量 中,加水溶解、定容
B.稱取1.06g無水碳酸鈉,放入小燒杯中加入100mL蒸餾水,攪拌、溶解
C.轉(zhuǎn)移溶液時,未用玻璃棒引流,直接倒入容量 中
D.定容后,塞好瓶塞,反復(fù)倒轉(zhuǎn),搖勻
【答案】D
【解析】A.稱量好的固體不能直接放入容量瓶中,應(yīng)先在燒杯中溶解并冷卻至室溫后轉(zhuǎn)移到容量瓶中,故A錯誤;
B.由物質(zhì)的量濃度的定義可知,100mL是指溶液的體積是100mL,不是蒸餾水的體積是100mL,故B錯誤;
C.向容量瓶中轉(zhuǎn)移溶液時應(yīng)用玻璃棒引流,防止溶液濺出導(dǎo)致實(shí)驗誤差,故C錯誤;
D.配制一定物質(zhì)的量濃度溶液時,定容操作完成后,應(yīng)塞好瓶塞,應(yīng)將容量瓶反復(fù)倒轉(zhuǎn),搖勻溶液,故D正確;
故選D。
6.(2024·四川成都)配制溶液的操作如下所示。下列說法正確的是
A.操作1前需用稱量紙稱取質(zhì)量為的
B.操作1確認(rèn)完全溶解后,應(yīng)立刻進(jìn)行操作2
C.操作4如果俯視,則溶液濃度偏大
D.操作5后液面下降,需補(bǔ)充少量水至刻度線
【答案】C
【解析】A.氫氧化鈉具有腐蝕性。不能用稱量紙稱量,A錯誤;
B. 操作1確認(rèn)完全溶解后,應(yīng)冷卻到室溫、再進(jìn)行操作2,B錯誤;
C. 操作4如果俯視,則導(dǎo)致體積偏小,溶液濃度偏大,C正確;
D.若補(bǔ)充少量水至刻度線,則導(dǎo)致體積偏大,溶液濃度偏小,D錯誤;
答案選C。
7.(2024·高三課時練習(xí))配制250mL0.25的NaOH溶液時,下列實(shí)驗操作會使配得的溶液濃度偏高的是
A.轉(zhuǎn)移溶液后未洗滌燒杯和玻璃棒就直接定容
B.用托盤天平稱量時,藥品放在右盤稱量
C.在容量瓶中定容時俯視刻度線
D.定容后把容量瓶倒轉(zhuǎn)搖勻,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度,再補(bǔ)充幾滴水至刻度線
【答案】C
【解析】A. 轉(zhuǎn)移溶液后未洗滌燒杯和玻璃棒就直接定容,n偏小,所得溶液濃度偏小,故A錯誤;
B. 需要NaOH的質(zhì)量0.250L×0.25×40g/mol=2.5g,用托盤天平稱量時,藥品放在右盤稱量,稱得的NaOH質(zhì)量偏小,n偏小,所得溶液濃度偏小,故B錯誤;
C. 在容量瓶中定容時俯視刻度線,加入蒸餾水體積偏小,導(dǎo)致V偏小,所得溶液濃度偏大,故C正確;
D. 定容后把容量瓶倒轉(zhuǎn)搖勻,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度,再補(bǔ)充幾滴水至刻度線,溶液體積V偏大,所得溶液濃度偏小,故D錯誤;
故選C。
1.溶解度
固體物質(zhì) 的溶解度 定義:在一定溫度下,某固體物質(zhì)在100g溶劑(通常是水)里達(dá)到飽和狀態(tài)時所溶解的質(zhì)量,叫做這種物質(zhì)在該溶劑里的溶解度,其單位為g。
利用飽和溶液求溶解度的公式:S固體=×100 g。
影響因素:①溶劑的影響,如NaCl易溶于水不易溶于汽油。②溫度的影響:升高溫度,大多數(shù)固體物質(zhì)的溶解度增大,少數(shù)物質(zhì)的溶解度減小,如Ca(OH)2。
氣體物質(zhì) 的溶解度 定義:通常指該氣體(壓強(qiáng)為101 kPa)在一定溫度時溶解于1體積水里達(dá)到飽和狀態(tài)時氣體的體積。常記為1∶x。如NH3在常溫常壓下溶解度為1∶700。
影響因素:氣體溶解度的大小與溫度和壓強(qiáng)有關(guān),溫度升高,溶解度減小;壓強(qiáng)增大,溶解度增大。
2.溶解度的表示方法
(1)列表法
硝酸鉀在不同溫度時的溶解度:
溫度 /℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
溶解度 /g 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110 138 168 202 246
(2)曲線法
(3)溶解度曲線的含義。
①同一物質(zhì)在各溫度時的溶解度不同。
②兩曲線交點(diǎn)的含義:表示兩物質(zhì)在某溫度時的溶解度相同。
③快速比較兩種物質(zhì)在某溫度時溶解度的大小。
④能反映出溶解度隨溫度變化的趨勢。
3.根據(jù)溶解度受溫度影響選擇不同的物質(zhì)分離方法
(1)對于大多數(shù)固體物質(zhì),溶解度隨溫度升高而增大,如KNO3,應(yīng)采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾的方法結(jié)晶。
(2)對于溶解度隨溫度變化不大的固體物質(zhì),如NaCl,應(yīng)采取蒸發(fā)結(jié)晶的方法結(jié)晶。
(3)若KNO3溶液中混有NaCl,結(jié)晶的方法是:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾,從而得到較純凈的KNO3固體。
(4)若NaCl溶液中混有KNO3,結(jié)晶的方法是:蒸發(fā)濃縮至有較多固體析出時趁熱過濾,從而得到較純凈的NaCl固體。
一、氣體溶于水,計算物質(zhì)的量濃度的一般思路
氣體溶于水,溶液的體積不是溶劑的體積,也不是氣體體積與溶劑體積之和,應(yīng)根據(jù)V=進(jìn)行計算。
二、物質(zhì)的量濃度、溶解度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)的相互換算
?溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω與物質(zhì)的量濃度c
c====(密度的單位為g·cm-3或g·mL-1)
?飽和溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溶解度
ω=×100%,c=(密度的單位為g·cm-3或g·mL-1)
三、利用溶解度判斷物質(zhì)結(jié)晶的方法:
(1)①溶解度受溫度影響較小的物質(zhì)(如NaCl)采取蒸發(fā)結(jié)晶的方法;②溶解度受溫度影響較大的物質(zhì)采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法;③帶有結(jié)晶水的晶體,一般采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法。(2)檢驗氣體產(chǎn)物時,應(yīng)先檢驗水蒸氣,然后再檢驗其他氣體。
考向1 溶解度曲線的理解
【典例1】(2024·江蘇·高三校聯(lián)考期末)實(shí)驗室以濃縮鹽湖水(含Na+、Li+、Cl-和少量Mg2+、Ca2+)為原料制備高純Li2CO3的實(shí)驗流程如下:
Li2CO3溶解度曲線如圖所示
下列說法錯誤的是
A.“步驟Ⅰ”“步驟Ⅱ”中均需使用漏斗
B.“沉淀2”的主要成分為CaCO3
C.“操作X”依次為蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥
D.“濾液3”經(jīng)除雜后可用作氯堿工業(yè)的原料
【答案】C
【解析】濃縮鹽湖水(含Na+、Li+、Cl-和少量Mg2+、Ca2+)中加入Ca(OH)2,可將Mg2+轉(zhuǎn)化為沉淀,經(jīng)過濾得沉淀1主要為Mg(OH)2;往濾液1中加入Li2CO3,可將Ca2+轉(zhuǎn)化為沉淀,經(jīng)過濾得沉淀2主要為CaCO3,過濾后濾液2中繼續(xù)加入濃度較大的Na2CO3溶液,同時升高溫度,可將Li+轉(zhuǎn)化為Li2CO3沉淀,所得濾液3主要為氯化鈉溶液。
A. “步驟Ⅰ”“步驟Ⅱ”用于分離溶液和沉淀,為過濾操作,均需使用漏斗,A正確;
B. 據(jù)分析,“沉淀2”的主要成分為CaCO3,B正確;
C.題干信息顯示,Li2CO3在冷水中溶解度較熱水中大,所以 “操作X”依次為蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥,C不正確;
D.濾液3主要為氯化鈉溶液,“濾液3”經(jīng)除雜后可用作氯堿工業(yè)的原料,D正確;
答案選C。
【變式練1】(2024·廣東·高三??茧A段練習(xí))已知4種鹽的溶解度曲線如圖所示,下列說法不正確的是
A.將NaCl溶液蒸干可得NaCl固體
B.將MgCl2溶液蒸干可得MgCl2固體
C.可用MgCl2和NaClO3制備Mg(ClO3)2
D.Mg(ClO3)2中混有少量NaCl雜質(zhì),可用重結(jié)晶法提純
【答案】B
【解析】A.氯化鈉受熱不分解,將氯化鈉溶液蒸干后,得到的固體是氯化鈉,A正確;
B.將MgCl2溶液蒸干灼燒,因為鎂離子會發(fā)生水解生成氫氧化鎂和揮發(fā)性酸鹽酸,鹽酸揮發(fā),促進(jìn)鎂離子的水解正向移動,所以不會得到氯化鎂固體,B錯誤;
C.由圖可知,氯化鈉的溶解度較小,所以濃度較大的MgCl2溶液和NaClO3溶液可發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成Mg(ClO3)2和氯化鈉沉淀,反應(yīng)類似侯氏制堿法原理,C正確;
D.氯化鈉的溶解度隨溫度變化不大,而Mg(ClO3)2的溶解度隨溫度的變化較大,所以Mg(ClO3)2中混有少量氯化鈉雜質(zhì),可用重結(jié)晶法提純,D正確,
故選B。
【變式練2】(2024·全國·高三專題練習(xí))甲、乙兩物質(zhì)的溶解度曲線如圖所示,下列說法不正確的是
A.甲溶于水,一定明顯放熱
B.℃時,甲、乙的溶解度相同
C.分別將等質(zhì)量的甲、乙飽和溶液從℃降至℃,析出固體(不含結(jié)晶水)的質(zhì)量甲一定多于乙
D.從甲的溶液中(含少量雜質(zhì))將甲固體結(jié)晶的操作為:加熱濃縮、冷卻結(jié)晶
【答案】A
【解析】A.甲物質(zhì)的溶解度受溫度變化影響較大,但是甲溶于水不一定放熱,故A錯誤;
B.通過分析溶解度曲線可知,t1℃時,甲、乙的溶解度相同,故B正確;
C.t2℃時,將等質(zhì)量的甲、乙兩種物質(zhì)的飽和溶液分別降溫至t1℃,析出晶體的質(zhì)量甲一定多于乙,故C正確;
D.甲物質(zhì)的溶解度受溫度變化影響較大,所以從甲的溶液中(含少量雜質(zhì))將甲固體結(jié)晶的操作為:加熱濃縮、冷卻結(jié)晶,故D正確;
故選A。
考向2 根據(jù)溶解度曲線進(jìn)行分離提純
【典例2】(2024·浙江·高三專題練習(xí))根據(jù)下列各組溶解度曲線圖,判斷分離提純方法。
(1)根據(jù)圖1中Na2SO4和Na2SO4·10H2O的溶解度曲線(g/100 g水),由Na2SO4溶液得到Na2SO4固體的操作為:將溶液升溫結(jié)晶、______、用乙醇洗滌后干燥。用乙醇洗滌而不用水洗的原因是______。
(2)根據(jù)圖2所示相關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線。在實(shí)驗室中提純過硫酸鉀粗產(chǎn)品的實(shí)驗具體操作依次為:將過硫酸鉀粗產(chǎn)品溶于適量水中,__________,干燥。
(3)根據(jù)圖1中紅礬鈉(Na2Cr2O7·2H2O)和Na2SO4的溶解度曲線。從Na2Cr2O7和 Na2SO4的混合溶液中提取紅礬鈉的操作為:先將混合溶液蒸發(fā)濃縮,趁熱過濾。趁熱過濾的目的是__________;然后將濾液______,從而析出紅礬鈉。
【答案】 趁熱過濾 防止形成 Na2SO4·10H2O 在不超過80 ℃的條件下加熱濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,用冷水洗滌 有利于Na2SO4結(jié)晶析出,又能防止Na2Cr2O7·2H2O結(jié)晶析出 冷卻結(jié)晶
【解析】(1)硫酸鈉的溶解度隨溫度降低生成易Na2SO4·10H2O,所以趁熱過濾,再用乙醇洗滌;用乙醇洗滌而不用水的原因是防止形成 Na2SO4·10H2O;
(2)溫度升高,過硫酸鉀會發(fā)生分解反應(yīng),所以將過硫酸鉀粗產(chǎn)品溶于適量水中,在不超過80 ℃的條件下加熱濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,用冷水洗滌;
(3)紅礬鈉的溶解度在相同的溫度高于硫酸鈉,所以趁熱過濾有利于Na2SO4結(jié)晶析出,又能防止Na2Cr2O7·2H2O結(jié)晶析出;因為紅礬鈉的溶解度隨溫度降低,所以將濾液降溫結(jié)晶可得到紅礬鈉固體。
【變式練3】(2024·全國·高三專題練習(xí))海洋是一個巨大的資源寶庫。海水資源綜合利用的部分途徑如下圖:
已知:粗鹽中的雜質(zhì)有泥沙、、,流程中部分操作及試劑已省略。
根據(jù)圖中KNO3、NaCl的溶解度曲線,下列說法不正確的是___________(填字母)。
A.t℃時,將45g KNO3固體放入50g水中充分溶解,所得溶液的質(zhì)量為95g
B.NaCl溶液中含有少量KNO3,可以采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法提純NaCl
C.40℃時,將KNO3的飽和溶液降溫至20℃,溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小(不考慮水分損失)
【答案】A
【解析】A.t℃時,根據(jù)KNO3的溶解度可知100g水中溶解80g KNO3,因此將45g KNO3固體放入50g水中充分溶解,KNO3只溶解了40g,所得溶液的質(zhì)量為90g,故A錯誤;
B.NaCl溶液中含有少量KNO3,可以采用蒸發(fā)結(jié)晶趁熱過濾的方法提純NaCl,故B正確;
C.40℃時,將KNO3的飽和溶液降溫至20℃,KNO3的溶解度減小,溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小,故C正確;
故答案為A。
【變式練4】(2024·北京·高三統(tǒng)考期末)硫酸鋁銨固體中含有少量硫酸銨雜質(zhì),根據(jù)下圖的溶解度曲線,進(jìn)一步提純硫酸鋁銨的操作是加熱溶解、_______、洗滌、干燥。
【答案】降溫結(jié)晶、過濾
【解析】由圖可知,相同溫度下硫酸銨溶解度更大,則進(jìn)一步提純硫酸鋁銨的操作是加熱溶解、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。
1.(2024·黑龍江·模擬預(yù)測)碳酸鈉是一種重要的無機(jī)化工原料,以“侯氏制堿法”為原理,實(shí)驗室中用碳酸氫銨和粗鹽(含有MgCl2、CaCl2)制備碳酸鈉,并測定其含量。回答下列問題:
I.碳酸鈉的制備
制備流程如圖所示。
已知:Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,Ksp(MgCO3)=6.8×10-6,Ksp[Ca(OH)2]=4.7×10-6,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12
(1)濾渣的成分有____。
(2)寫出灼燒碳酸氫鈉的化學(xué)方程式____。
(3)根據(jù)相關(guān)物質(zhì)的溶解度隨溫度的變化曲線(如圖所示),制備NaHCO3時反應(yīng)溫度控制在30~35℃之間,溫度過高或者過低都不利于反應(yīng)進(jìn)行,原因是____。
(4)向母液中加入研細(xì)的NaCl粉末可以制得NH4Cl晶體,為使NH4Cl晶體充分析出并分離,根據(jù)溶解度曲線,需采用的操作為____、____、洗滌、干燥。
【答案】(1)CaCO3、Mg(OH)2
(2)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(3)溫度過高,NH4HCO3易分解;溫度過低,NH4HCO3溶解度小
(4) 降溫結(jié)晶 過濾
【解析】(1)粗鹽(含有MgCl2、CaCl2)中加入NaOH,目的是與MgCl2反應(yīng)生成Mg(OH)2,加入Na2CO3可以CaCl2轉(zhuǎn)化為CaCO3,所以濾渣為CaCO3、Mg(OH)2;
(2)灼燒NaHCO3生成Na2CO3,所以化學(xué)方程式為2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;
(3)由圖象可知,NH4HCO3的溶解度在最大,當(dāng)溫度再高時NH4HCO3分解,而溫度低時NH4HCO3溶解度小,會導(dǎo)致反應(yīng)物濃度較小,反應(yīng)變慢,所以答案為:溫度過高,NH4HCO3易分解;溫度過低,NH4HCO3溶解度??;
(4)根據(jù)溶解度曲線可知,NH4Cl的溶解度隨著溫度的升高而增大,NaCl的溶解度隨溫度變化不明顯,所以采取降溫結(jié)晶的方式得到晶體,然后過濾分離,答案為降溫結(jié)晶,過濾;
2.(2024·北京·高三統(tǒng)考期末)(8)硫酸鋁銨固體中含有少量硫酸銨雜質(zhì),根據(jù)下圖的溶解度曲線,進(jìn)一步提純硫酸鋁銨的操作是加熱溶解、_______、洗滌、干燥。
【答案】(8)降溫結(jié)晶、過濾
【解析】(8)由圖可知,相同溫度下硫酸銨溶解度更大,則進(jìn)一步提純硫酸鋁銨的操作是加熱溶解、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。
3.(2024·寧夏銀川)如圖表示X、Y兩種不含結(jié)晶水的固體物質(zhì)的溶解度曲線。根據(jù)圖示,判斷下列說法中錯誤的是
A.X、Y都是易溶于水物質(zhì)
B.t℃時,X、Y的飽和溶液中物質(zhì)的量濃度相等
C.將t1℃時,等質(zhì)量X、Y的飽和溶液均分別降溫到t℃,X溶液中析出晶體的質(zhì)量比Y的多
D.當(dāng)Y的飽和溶液中含有少量X時,能通過蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾的方法提純Y
【答案】B
【解析】A.根據(jù)圖示,20℃時兩物質(zhì)的溶解度都大于10g,屬于易溶物質(zhì),故A正確;
B.t℃時X、Y兩物質(zhì)的溶解度曲線交于一點(diǎn),此時兩種物質(zhì)的溶解度相等,飽和溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%相等,但物質(zhì)的量濃度不相等,故B錯誤;
C.X的溶解度受溫度的影響比較大,所以在t1℃時,等質(zhì)量X、Y的飽和溶液均分別降溫到t℃,X溶液中析出晶體的質(zhì)量比Y的多,故C正確;
D.由于X的溶解度隨溫度的升高而明顯增大,而Y的溶解度受溫度的影響很小,因此可以通過能通過蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾的方法提純Y,故D正確;
答案選B。
2/ 讓教學(xué)更有效 精品試卷 | 化學(xué)
第02講 物質(zhì)的量濃度及其溶液的配制
一、有關(guān)物質(zhì)的量濃度計算的四大類型
由定義出發(fā),運(yùn)用守恒(溶質(zhì)守恒、溶劑守恒等)及公式c=、w=×100%;ρ=進(jìn)行推理,注意密度的橋梁作用,不要死記公式。
1.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體溶液的物質(zhì)的量濃度的計算
c=
2.溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算
(1)計算公式:c= (c為溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度,單位mol·L-1,ρ為溶液的密度,單位g·cm-3,w為溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),M為溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量,單位g·mol-1)。
當(dāng)溶液為飽和溶液時,因為w=,可得c=。
(2)公式的推導(dǎo)(按溶液體積為V L推導(dǎo))
c===或w===。
3.溶液稀釋和同種溶質(zhì)的溶液混合的計算
(1)溶液稀釋
①溶質(zhì)的質(zhì)量在稀釋前后保持不變,即m1w1=m2w2。
②溶質(zhì)的物質(zhì)的量在稀釋前后保持不變,即c1V1=c2V2。
③溶液質(zhì)量守恒,即m(稀)=m(濃)+m(水)(體積一般不守恒)。
(2)溶液混合
①混合前后溶質(zhì)的質(zhì)量保持不變,即m1w1+m2w2=m混w混。
②混合前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變,即c1V1+c2V2=c混V混。
4.應(yīng)用電荷守恒式進(jìn)行未知離子的濃度計算
溶液中所有陽離子所帶正電荷總數(shù)與陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)相等。
例如:CH3COONa和CH3COOH的混合溶液中存在
c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)。
二、溶質(zhì)相同、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的兩溶液混合規(guī)律
同一溶質(zhì)、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為a%、b%的兩溶液混合:
(1)等體積混合
①當(dāng)溶液密度大于1 g·cm-3時,必然是溶液濃度越大,密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多數(shù)溶液),等體積混合后,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)w>(a%+b%)。
②當(dāng)溶液密度小于1 g·cm-3時,必然是溶液濃度越大,密度越小(如酒精、氨水溶液),等體積混合后,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)w<(a%+b%)。
(2)等質(zhì)量混合
兩溶液等質(zhì)量混合時(無論ρ>1 g·cm-3還是ρ<1 g·cm-3),混合后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w=(a%+b%)。
以上規(guī)律概括為“計算推理有技巧,有大必有小,均值均在中間找,誰多向誰靠”。
1.有關(guān)物質(zhì)的量濃度計算的三個易錯點(diǎn)
(1)溶液中溶質(zhì)的判斷
①與水發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì),溶質(zhì)發(fā)生變,水量減少,如:
Na、Na2O、Na2O2NaOH
CO2、SO2、SO3 H2CO3、H2SO3、H2SO4
NH3NH3·H2O(溶質(zhì)按NH3進(jìn)行計算)
②結(jié)晶水合物,溶質(zhì)不變但水量增多,如CuSO4·5H2OCuSO4,F(xiàn)eSO4·7H2OFeSO4。
(2)混淆溶液的體積和溶劑的體積
①不能用溶劑的體積代替溶液的體積,尤其是固體、氣體溶于水時,一般根據(jù)溶液的密度計算溶液的體積:V=。
②溶液稀釋或混合時,溶液的體積一般不可直接相加,應(yīng)根據(jù)溶液的質(zhì)量和密度求算混合溶液的體積。溶液密度的單位一般是g·mL-1,而溶液體積的單位一般是L,要注意單位的換算。若題中注明“忽略混合后溶液體積變化”,則溶液的總體積一般按相加計算。
(3)部分與整體的關(guān)系
溶質(zhì)的濃度和離子的濃度不一定相同,要注意根據(jù)化學(xué)式具體分析。如1mol·L-1Al2(SO4)3溶液中c(S)=3mol·L-1,c(Al3+)等于2mol·L-1(考慮Al3+水解時,則其濃度小于2mol·L-1)。
2.巧用電荷守恒求解離子濃度
任何電解質(zhì)溶液中均存在電荷守恒,即溶液中陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)。如Al2(SO4)3溶液中的電荷守恒關(guān)系為3c(Al3+)+c(H+)=2c(S)+c(OH-),只要知道其中三種離子的濃度,即可求剩余一種離子的濃度。
注意:一般情況下,列電荷守恒等式時不能忽略H+、OH-,但在計算時,酸性溶液中??珊雎設(shè)H-,堿性溶液中??珊雎訦+。
考向1 物質(zhì)的量濃度概念的理解
【典例1】(2024·全國·高三專題練習(xí))下列說法正確的是
A.將44.8 L的HCl氣體溶于水配成1 L溶液,溶液的濃度為2 mol/L
B.將40 g NaOH固體溶解在1 L水中,所得溶液的濃度恰好是1 mol/L
C.2 L0.2 mol/L的NaCl溶液與5 L0.4 mol/L的NaCl溶液的Cl-濃度之比為1:2
D.從100 mL硫酸溶液中取出10 mL,則這10 mL硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度是原溶液的
【變式練1】(2024·全國·高三專題練習(xí))下列說法中正確的是
A.把98g硫酸溶于1 L水中,則溶液的物質(zhì)的量濃度為1mol L-1
B.1mol L-1的NaCl溶液是指此溶液中含有1molNaCl
C.1mol L-1的CaCl2溶液中,Cl-的物質(zhì)的量濃度為2mol L-1
D.從100mL的1mol/L的硫酸溶液中取出10mL,則這10mL硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度是0.1mol/L
【變式練2】(2024·全國·高三專題練習(xí))下列說法中正確的是
A.1L水中溶解了58.5gNaCl,該溶液的物質(zhì)的量濃度為lmol/L
B.從1L2mol/L的H2SO4溶液中取出0.5L,該溶液的濃度為lmol/L
C.配制500mL0.5mol·L-1的CuSO4溶液,需62.5g膽礬(CuSO4·5H2O)
D.中和100mL1mol/L的H2SO4溶液,需NaOH為4g
考向2 物質(zhì)的量濃度的有關(guān)計算
【典例2】(2024·寧夏銀川·高三練習(xí))下列溶液的物質(zhì)的量濃度的相關(guān)計算正確的是
A.同濃度的三種物質(zhì)的溶液:Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3、溶液體積之比為3∶2∶1,則SO濃度之比為3∶1∶3
B.將1mol·L-1的NaCl溶液和0.5mol·L-1的BaCl2溶液等體積混合后,忽略溶液體積變化,c(Cl-)=0.75mol·L-1
C.將100mL 5mol·L-1的鹽酸加水稀釋至1L,再取出5mL,這5mL溶液的物質(zhì)的量濃度為0.5 mol·L-1
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 LHCl溶于1L水,鹽酸的物質(zhì)的量濃度為1mol·L-1
【變式練3】(2024·湖南長沙·高三練習(xí))相對分子質(zhì)量為Mr的氣態(tài)化合物VL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)溶于mg水中,得到溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為ω,密度為ρg/cm3,物質(zhì)的量濃度為cmol/L。下列說法正確的是
A.溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可表示為 B.相對分子質(zhì)量Mr可表示為
C.溶液密度ρ可表示為 D.物質(zhì)的量濃度c可表示為
【變式練4】(2024·海南·高三??茧A段練習(xí))VmL溶液中含有mg,取V/4 mL該溶液用水稀釋至4VmL,則物質(zhì)的量濃度為
A.mol/L B.mol/L C.mol/L D.mol/L
1.(2024·北京·高考真題)不同條件下,當(dāng)KMnO4與KI按照反應(yīng)①②的化學(xué)計量比恰好反應(yīng),結(jié)果如下。
反應(yīng)序號 起始酸堿性 KI KMnO4 還原產(chǎn)物 氧化產(chǎn)物
物質(zhì)的量/mol 物質(zhì)的量/mol
① 酸性 0.001 n Mn2+ I2
② 中性 0.001 10n MnO2
已知:的氧化性隨酸性減弱而減弱。
下列說法正確的是
A.反應(yīng)①,
B.對比反應(yīng)①和②,
C.對比反應(yīng)①和②,的還原性隨酸性減弱而減弱
D.隨反應(yīng)進(jìn)行,體系變化:①增大,②不變
2.(2023·全國·高考真題)實(shí)驗室將粗鹽提純并配制的溶液。下列儀器中,本實(shí)驗必須用到的有
①天平 ②溫度計 ③坩堝 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥燒杯 ⑦滴定管 ⑧酒精燈
A.①②④⑥ B.①④⑤⑥ C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
3.(2022·福建·統(tǒng)考高考真題)常溫常壓下,電化學(xué)還原制氨氣的總反應(yīng)方程式:,設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A.水中含有的孤電子對數(shù)為
B.每產(chǎn)生失去的電子數(shù)為
C.氨水中,含有的分子數(shù)少于
D.消耗(已折算為標(biāo)況)時,產(chǎn)生的分子數(shù)為
4.(2024·上?!つM預(yù)測)將V L濃度為0.3mol/L的鹽酸濃度擴(kuò)大一倍,采取的措施合理的是
A.將溶液加熱濃縮至原來體積的一半
B.通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的HCl氣體6.72L
C.加入3mol/L的鹽酸0.2V L,再稀釋至1.5V L
D.加入等體積0.9mol/L的鹽酸,混合均勻
5.(2024·全國·高三專題練習(xí))下列說法錯誤的是
A.將14%的KOH溶液蒸發(fā)掉100g水后,變?yōu)?8%的KOH溶液80mL,該80mL溶液的物質(zhì)的量濃度為6.25mol/L
B.將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的與水等體積混合,混合后的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于49%
C.某溶液的密度為1.2,的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%,1L該溶液中的物質(zhì)的量為5mol
D.1mol氧氣在放電條件下,有30%轉(zhuǎn)化為,則放電后混合氣體對氫氣的相對密度是35.6
6.(2024·河南·高三??茧A段練習(xí))下列溶液與20mL1mol·L-1NaNO3溶液中NO物質(zhì)的量濃度相等的是
A.10mL1mol·L-1Mg(NO3)2溶液 B.5mL0.8mol·L-1Al(NO3)3溶液
C.10mL2mol·L-1AgNO3溶液 D.10mL0.5mol·L-1Cu(NO3)2溶液
一、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制
1.容量瓶的使用
(1)構(gòu)造及用途
(2)查漏操作
(3)注意事項
①不能將固體或濃溶液直接在容量瓶中溶解或稀釋;
②不能作為反應(yīng)容器或用來長期貯存溶液;
③不能將過冷或過熱的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中,因為容量瓶的容積是在瓶身所標(biāo)的溫度下確定的;
④不能配制任意體積的溶液,只能配制容量瓶上規(guī)定容積的溶液。
2.主要儀器
托盤天平、藥匙、量筒、玻璃棒、燒杯、500mL容量瓶、膠頭滴管。
3.配制過程
以配制500 mL 1.00 mol/L的NaOH溶液為例
(1)計算:需NaOH固體的質(zhì)量為20.0 g。
(2)稱量:通過托盤天平稱量NaOH固體時,需將其放在小燒杯中。
(3)溶解:將稱好的NaOH固體放入燒杯中,用適量水溶解。
(4)移液:待燒杯中的溶液冷卻至室溫后,用玻璃棒引流將溶液注入500 mL容量瓶。
(5)洗滌:用少量蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒2~3次,洗滌液移入容量瓶中,輕輕搖動容量瓶,使溶液混合均勻。
(6)定容:將蒸餾水注入容量瓶,當(dāng)液面距瓶頸刻度線下1~2 cm時,改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液的凹液面最低處與刻度線相切。
(7)搖勻:蓋好瓶塞,反復(fù)上下顛倒,搖勻。
圖示流程如下:
4.誤差分析
(1)配制溶液過程中的誤差分析(以配制NaOH溶液為例分析)。
依據(jù)c=,其中變量為m、V。因操作上的錯誤而導(dǎo)致實(shí)際溶質(zhì)質(zhì)量(或物質(zhì)的量)比理論值m(或n)偏小,或溶液體積比理論值V偏大時,都會使所配溶液濃度偏低。反之偏高。具體分析如下:
可能引起誤差的一些操作 因變量 c/(mol·L-1)
m V
砝碼與藥品位置顛倒(使用了游碼) 減小 — 偏低
稱量時間過長(潮解) 減小 —
放在紙片上稱量NaOH 減小 —
向容量瓶中轉(zhuǎn)移時少量濺出 減小 —
未洗滌燒杯和玻璃棒 減小 —
定容時加水過多, 用膠頭滴管吸出 減小 —
定容搖勻后液面下降再加水 — 增大
定容時仰視刻度線 — 增大
砝碼沾有其他物質(zhì)或已生銹 增大 — 偏高
溶液未冷卻至室溫就 注入容量瓶定容 — 減小
定容時俯視刻度線 — 減小
定容后經(jīng)振蕩、搖勻,液面下降 — — 不變
容量瓶用蒸餾水洗滌后未干 — —
(2)定容時仰視、俯視誤差分析。
結(jié)果:仰視時,容量瓶內(nèi)液面高于刻度線,所配溶液體積偏大,濃度偏低;俯視時,容量瓶內(nèi)液面低于刻度線,所配溶液體積偏小,濃度偏高。
二、質(zhì)量百分比濃度、體積比濃度溶液的配制
1.配制100 g 10%的NaCl溶液。用托盤天平稱取10 g NaCl固體,放入100mL的燒杯中,再用100 mL量筒量取90 mL的水注入燒杯中,然后用玻璃棒攪拌使之溶解。
2.用濃硫酸配制1∶4的稀硫酸50 mL。用50 mL的量筒量取40.0 mL的水注入到100 mL的燒杯中,再用10 mL的量筒量取10.0 mL濃硫酸,然后沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩注入燒杯中,并用玻璃棒不停攪拌。
一、與溶液濃度配制所使用的儀器有關(guān)的易混易錯點(diǎn)
1.容量瓶是配制溶液的精密儀器,使用時要注意:
①不能將固體或濃溶液直接在容量瓶中溶解或稀釋;
②不能作為反應(yīng)容器或用來長期貯存溶液,不能用來加熱;
③不能配制任意體積的溶液,只能配制容量瓶上規(guī)定容積的溶液。
④選用容量瓶的原則——“大而近”,如需配制90mL溶液,應(yīng)選用100mL的容量瓶。
⑤選用容量瓶時應(yīng)指明其規(guī)格。
⑥往容量瓶中轉(zhuǎn)移液體時,要用玻璃棒引流,玻璃棒末端應(yīng)在容量瓶刻度線以下。
2.托盤天平使用時要注意
(1)使用前調(diào)零
(2)藥品不能直接放在托盤上
(3)左物右碼,先大后小
(4)讀數(shù)至小數(shù)點(diǎn)后1位
(5)用托盤天平稱量,物質(zhì)和砝碼放反時,不一定有誤差。若沒有用到游碼,則無誤差;若用到游碼,則按照“藥品的質(zhì)量=砝碼的質(zhì)量-游碼的質(zhì)量”來計算。
3.量筒使用時要注意
(1)不能作反應(yīng)器
(2)不能將濃溶液直接在量筒中稀釋
(3)量取的液體倒出后不必洗滌
4.燒杯使用時要注意
(1)用于溶解固體或稀釋濃溶液
(2)將溶液轉(zhuǎn)入容量瓶后,必須將燒杯洗滌2~3次,洗滌液轉(zhuǎn)入容量瓶
5.玻璃棒使用時要注意
(1)在溶液配制中的作用是攪拌、引流
(2)攪拌勿碰燒杯內(nèi)壁,引流注意玻璃棒下端應(yīng)在刻度線以下
(3)往容量瓶中轉(zhuǎn)移液體時,要用玻璃棒引流,玻璃棒末端應(yīng)在容量瓶刻度線以下。
二、與物質(zhì)的量濃度配制過程有關(guān)的易混易錯點(diǎn)
1.配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液是將一定質(zhì)量或體積的溶質(zhì)在選定的容量瓶中定容,不必計量水的用量。
2.配制NaOH溶液時,必須用小燒杯快速稱量NaOH固體,不能將NaOH直接放在紙上,因NaOH固體易潮解,且易與空氣中的CO2反應(yīng)。
3.把準(zhǔn)確稱量好的固體溶質(zhì)放在燒杯中,用少量溶劑溶解,然后把溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶里。
4.定容加水超過刻度線時,則需重新配制。
5.定容后如果發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,這是因為容量瓶內(nèi)極少量溶液在瓶頸處潤濕所致,所以并不影響所配制溶液的濃度,故不要再向容量瓶內(nèi)加蒸餾水,否則,將使所配制的溶液濃度降低。
6.實(shí)驗室中一般用托盤天平稱量藥品,而托盤天平只能精確到0.1g,所以記錄數(shù)據(jù)時只能保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字。如所需NaCl的質(zhì)量為14.6g,不能寫為14.60g。
7.移液時洗滌燒杯2~3次是為了確保溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)入容量瓶中,否則會導(dǎo)致溶液濃度偏低。
8.定容時,當(dāng)液面離容量瓶頸部刻度線1~2cm時,應(yīng)該改用膠頭滴管滴加,否則容易導(dǎo)致液體體積超過刻度線,導(dǎo)致溶液濃度偏低。
三、溶液配制過程的“四個數(shù)據(jù)”
溶液配制過程中有“四個數(shù)據(jù)”在高考中經(jīng)常考查。
數(shù)據(jù) 要求或解釋
藥品的質(zhì)量 實(shí)驗室中一般用托盤天平稱量藥品,而托盤天平只能精確到0.1g,所以記錄數(shù)據(jù)時只能保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字。如所需NaCl的質(zhì)量為14.6g,不能寫為14.60g
容量瓶的規(guī)格 (1)選擇容量瓶的規(guī)格時應(yīng)該與所配溶液體積相等或稍大,如需配制480mL某溶液,則應(yīng)該選擇500mL容量瓶 (2)回答補(bǔ)充儀器的問題時應(yīng)該注明容量瓶的規(guī)格,如回答“500mL容量瓶”時,不能只回答“容量瓶”
洗滌燒杯2~3次 移液時洗滌燒杯2~3次是為了確保溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)入容量瓶中,否則會導(dǎo)致溶液濃度偏低
液面離容量瓶頸部刻度線1~2cm 定容時,當(dāng)液面離容量瓶頸部刻度線1~2cm時,應(yīng)該改用膠頭滴管滴加,否則容易導(dǎo)致液體體積超過刻度線,導(dǎo)致溶液濃度偏低
四、俯視、仰視導(dǎo)致的誤差分析
在量筒、容量瓶的使用中經(jīng)常涉及俯視、仰視問題,其對實(shí)驗結(jié)果的影響究竟如何(偏大或偏小),必須分情況討論:
(1)用容量瓶定容(如圖Ⅰ、Ⅱ)
①圖Ⅰ:定容時俯視刻度線,液面低于刻度線,導(dǎo)致溶液體積偏小,所配制溶液的濃度偏高。
②圖Ⅱ:定容時仰視刻度線,液面高于刻度線,導(dǎo)致溶液體積偏大,所配制溶液的濃度偏低。
(2)用濃硫酸配制一定濃度的稀硫酸,用量筒量取濃硫酸的體積。
結(jié)果:圖1:仰視時量筒內(nèi)液面高于刻度線,所量取的濃硫酸體積偏大,所配溶液濃度偏高;圖2:俯視時,量筒內(nèi)液面低于刻度線, 所量取的濃硫酸體積偏小,所配溶液濃度偏低。
考向1 一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制過程
【典例1】(2024·全國·高三專題練習(xí))配制500mL的溶液,部分實(shí)驗操作示意圖如下:
下列說法正確的是
A.實(shí)驗中需用的儀器有天平、250mL容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管等
B.上述實(shí)驗操作步驟的正確順序為①②④③
C.容量瓶需要用自來水、蒸餾水洗滌,干燥后才可用
D.定容時,仰視容量瓶的刻度線,使配得的溶液濃度偏低
【變式練1】(2024·浙江·高三專題練習(xí))下列有關(guān)溶液配制的敘述正確的是
A.配制0.400 0 mol·L-1的NaOH溶液,稱取4.0 g固體NaOH于燒杯中,加入少量蒸餾水溶解,立即轉(zhuǎn)移至250 mL容量瓶中定容
B.用已準(zhǔn)確稱量的KBrO3固體配制一定體積的0.1 mol·L-1 KBrO3溶液時,用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、容量瓶和膠頭滴管
C.量取27.2 mL 18.4 mol·L-1濃硫酸于燒杯中,加水稀釋、冷卻后轉(zhuǎn)移至500 mL容量瓶中即可得1.0 mol·L-1的H2SO4溶液
D.稱取0.158 g KMnO4固體,放入100 mL 容量瓶中,加水溶解并稀釋至刻度,即可得到0.010 mol·L-1的KMnO4溶液
【變式練2】(2024秋·山東·高三階段練習(xí))下列操作正確的
①試管、蒸發(fā)皿既能用于給固體加熱也能用于給溶液加熱
②容量瓶在使用前一定要檢漏、洗滌并烘干
③稱取固體的實(shí)驗操作是先在托盤上各放一張濾紙,然后在右盤上添加2g砝碼,左盤上添加NaOH固體
④將小塊鈉投入到盛有水的試管中,進(jìn)行鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗
⑤配制一定濃度的溶液時,將稱得的碳酸鈉小心轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中,加入蒸餾水至刻度線
A.3個 B.2個 C.1個 D.0個
考向2 溶液配制的誤差分析
【典例2】(2024·吉林·高三開學(xué)考試)使用容量瓶配制溶液時,由于操作不當(dāng),會引起誤差,下列情況會使所配溶液濃度偏低的有幾項
①用天平(使用游碼)稱量時,被稱量物與砝碼的位置放顛倒了;
②溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶后,燒杯及玻璃棒未用蒸餾水洗滌;
③轉(zhuǎn)移溶液前容量瓶內(nèi)有少量蒸餾水;
④定容時,仰視容量瓶的刻度線;
⑤定容后搖勻,發(fā)現(xiàn)液面降低,又補(bǔ)加少量水,重新達(dá)到刻度線;
⑥用量筒量取一定量濃硫酸配制稀硫酸,轉(zhuǎn)移到燒杯后,用少量水洗滌量筒;
⑦在燒杯中溶解NaOH后,立即將所得溶液注入容量瓶中。
A.4項 B.5項 C.6項 D.7項
【變式練3】(2024·新疆·高三開學(xué)考試)某位同學(xué)配制一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時,造成所配溶液濃度偏高的原因是
A.所用NaOH已經(jīng)潮解
B.向容量瓶中加水未到刻度線
C.有少量NaOH溶液殘留在燒杯里
D.用帶游碼的托盤天平稱2.4g NaOH時誤用了“左碼右物”方法
【變式練4】(2024·浙江·高三專題練習(xí))欲配制50mL,0.1mol·L-1KMnO4溶液,過程示意圖如下所示。下列說法錯誤的是
A.圖示中不正確的操作步驟有①②⑤ B.若未洗滌燒杯和玻璃棒,所配溶液濃度偏小
C.按圖示操作配制的溶液濃度偏大 D.洗滌后應(yīng)輕輕搖動錐形瓶使溶液混合均勻
1.(2024·北京·高考真題)下列實(shí)驗的對應(yīng)操作中,不合理的是
眼睛注視錐形瓶中溶液
A.用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液 B.稀釋濃硫酸
C.從提純后的溶液獲得晶體 D.配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液
A.A B.B C.C D.D
2.(2024·甘肅·高考真題)下列實(shí)驗操作對應(yīng)的裝置不正確的是
A B C D
灼燒海帶制海帶灰 準(zhǔn)確量取稀鹽酸 配制一定濃度的溶液 使用電石和飽和食鹽水制備
A.A B.B C.C D.D
5.(2024·江蘇·高考真題)實(shí)驗室進(jìn)行鐵釘鍍鋅實(shí)驗。下列相關(guān)原理、裝置及操作不正確的是
A B C D
配制溶液 鐵釘除油污 鐵釘除銹 鐵釘鍍鋅
A.A B.B C.C D.D
4.(2024·上海·統(tǒng)考二模)室溫下,甲同學(xué)配制5%的溶液100g,乙同學(xué)配制的溶液100mL(的溶解度為水),下列說法正確的是
A.所需溶質(zhì)的質(zhì)量相同 B.所需儀器均包括100mL容量瓶
C.所配溶液均為不飽和溶液 D.所配溶液質(zhì)量相同
5.(2024·青海西寧·高三校考階段練習(xí))配制100mL 0.1mol L-1 溶夜,下列操作正確的是
A.稱取1.06g無水碳酸鈉,加入100mL容量 中,加水溶解、定容
B.稱取1.06g無水碳酸鈉,放入小燒杯中加入100mL蒸餾水,攪拌、溶解
C.轉(zhuǎn)移溶液時,未用玻璃棒引流,直接倒入容量 中
D.定容后,塞好瓶塞,反復(fù)倒轉(zhuǎn),搖勻
6.(2024·四川成都)配制溶液的操作如下所示。下列說法正確的是
A.操作1前需用稱量紙稱取質(zhì)量為的
B.操作1確認(rèn)完全溶解后,應(yīng)立刻進(jìn)行操作2
C.操作4如果俯視,則溶液濃度偏大
D.操作5后液面下降,需補(bǔ)充少量水至刻度線
7.(2024·高三課時練習(xí))配制250mL0.25的NaOH溶液時,下列實(shí)驗操作會使配得的溶液濃度偏高的是
A.轉(zhuǎn)移溶液后未洗滌燒杯和玻璃棒就直接定容
B.用托盤天平稱量時,藥品放在右盤稱量
C.在容量瓶中定容時俯視刻度線
D.定容后把容量瓶倒轉(zhuǎn)搖勻,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度,再補(bǔ)充幾滴水至刻度線
1.溶解度
固體物質(zhì) 的溶解度 定義:在一定溫度下,某固體物質(zhì)在100g溶劑(通常是水)里達(dá)到飽和狀態(tài)時所溶解的質(zhì)量,叫做這種物質(zhì)在該溶劑里的溶解度,其單位為g。
利用飽和溶液求溶解度的公式:S固體=×100 g。
影響因素:①溶劑的影響,如NaCl易溶于水不易溶于汽油。②溫度的影響:升高溫度,大多數(shù)固體物質(zhì)的溶解度增大,少數(shù)物質(zhì)的溶解度減小,如Ca(OH)2。
氣體物質(zhì) 的溶解度 定義:通常指該氣體(壓強(qiáng)為101 kPa)在一定溫度時溶解于1體積水里達(dá)到飽和狀態(tài)時氣體的體積。常記為1∶x。如NH3在常溫常壓下溶解度為1∶700。
影響因素:氣體溶解度的大小與溫度和壓強(qiáng)有關(guān),溫度升高,溶解度減??;壓強(qiáng)增大,溶解度增大。
2.溶解度的表示方法
(1)列表法
硝酸鉀在不同溫度時的溶解度:
溫度 /℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
溶解度 /g 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110 138 168 202 246
(2)曲線法
(3)溶解度曲線的含義。
①同一物質(zhì)在各溫度時的溶解度不同。
②兩曲線交點(diǎn)的含義:表示兩物質(zhì)在某溫度時的溶解度相同。
③快速比較兩種物質(zhì)在某溫度時溶解度的大小。
④能反映出溶解度隨溫度變化的趨勢。
3.根據(jù)溶解度受溫度影響選擇不同的物質(zhì)分離方法
(1)對于大多數(shù)固體物質(zhì),溶解度隨溫度升高而增大,如KNO3,應(yīng)采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾的方法結(jié)晶。
(2)對于溶解度隨溫度變化不大的固體物質(zhì),如NaCl,應(yīng)采取蒸發(fā)結(jié)晶的方法結(jié)晶。
(3)若KNO3溶液中混有NaCl,結(jié)晶的方法是:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾,從而得到較純凈的KNO3固體。
(4)若NaCl溶液中混有KNO3,結(jié)晶的方法是:蒸發(fā)濃縮至有較多固體析出時趁熱過濾,從而得到較純凈的NaCl固體。
一、氣體溶于水,計算物質(zhì)的量濃度的一般思路
氣體溶于水,溶液的體積不是溶劑的體積,也不是氣體體積與溶劑體積之和,應(yīng)根據(jù)V=進(jìn)行計算。
二、物質(zhì)的量濃度、溶解度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)的相互換算
?溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω與物質(zhì)的量濃度c
c====(密度的單位為g·cm-3或g·mL-1)
?飽和溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溶解度
ω=×100%,c=(密度的單位為g·cm-3或g·mL-1)
三、利用溶解度判斷物質(zhì)結(jié)晶的方法:
(1)①溶解度受溫度影響較小的物質(zhì)(如NaCl)采取蒸發(fā)結(jié)晶的方法;②溶解度受溫度影響較大的物質(zhì)采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法;③帶有結(jié)晶水的晶體,一般采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法。(2)檢驗氣體產(chǎn)物時,應(yīng)先檢驗水蒸氣,然后再檢驗其他氣體。
考向1 溶解度曲線的理解
【典例1】(2024·江蘇·高三校聯(lián)考期末)實(shí)驗室以濃縮鹽湖水(含Na+、Li+、Cl-和少量Mg2+、Ca2+)為原料制備高純Li2CO3的實(shí)驗流程如下:
Li2CO3溶解度曲線如圖所示
下列說法錯誤的是
A.“步驟Ⅰ”“步驟Ⅱ”中均需使用漏斗
B.“沉淀2”的主要成分為CaCO3
C.“操作X”依次為蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥
D.“濾液3”經(jīng)除雜后可用作氯堿工業(yè)的原料
【變式練1】(2024·廣東·高三校考階段練習(xí))已知4種鹽的溶解度曲線如圖所示,下列說法不正確的是
A.將NaCl溶液蒸干可得NaCl固體
B.將MgCl2溶液蒸干可得MgCl2固體
C.可用MgCl2和NaClO3制備Mg(ClO3)2
D.Mg(ClO3)2中混有少量NaCl雜質(zhì),可用重結(jié)晶法提純
【變式練2】(2024·全國·高三專題練習(xí))甲、乙兩物質(zhì)的溶解度曲線如圖所示,下列說法不正確的是
A.甲溶于水,一定明顯放熱
B.℃時,甲、乙的溶解度相同
C.分別將等質(zhì)量的甲、乙飽和溶液從℃降至℃,析出固體(不含結(jié)晶水)的質(zhì)量甲一定多于乙
D.從甲的溶液中(含少量雜質(zhì))將甲固體結(jié)晶的操作為:加熱濃縮、冷卻結(jié)晶
考向2 根據(jù)溶解度曲線進(jìn)行分離提純
【典例2】(2024·浙江·高三專題練習(xí))根據(jù)下列各組溶解度曲線圖,判斷分離提純方法。
(1)根據(jù)圖1中Na2SO4和Na2SO4·10H2O的溶解度曲線(g/100 g水),由Na2SO4溶液得到Na2SO4固體的操作為:將溶液升溫結(jié)晶、______、用乙醇洗滌后干燥。用乙醇洗滌而不用水洗的原因是______。
(2)根據(jù)圖2所示相關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線。在實(shí)驗室中提純過硫酸鉀粗產(chǎn)品的實(shí)驗具體操作依次為:將過硫酸鉀粗產(chǎn)品溶于適量水中,__________,干燥。
(3)根據(jù)圖1中紅礬鈉(Na2Cr2O7·2H2O)和Na2SO4的溶解度曲線。從Na2Cr2O7和 Na2SO4的混合溶液中提取紅礬鈉的操作為:先將混合溶液蒸發(fā)濃縮,趁熱過濾。趁熱過濾的目的是__________;然后將濾液______,從而析出紅礬鈉。
【變式練3】(2024·全國·高三專題練習(xí))海洋是一個巨大的資源寶庫。海水資源綜合利用的部分途徑如下圖:
已知:粗鹽中的雜質(zhì)有泥沙、、,流程中部分操作及試劑已省略。
根據(jù)圖中KNO3、NaCl的溶解度曲線,下列說法不正確的是___________(填字母)。
A.t℃時,將45g KNO3固體放入50g水中充分溶解,所得溶液的質(zhì)量為95g
B.NaCl溶液中含有少量KNO3,可以采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法提純NaCl
C.40℃時,將KNO3的飽和溶液降溫至20℃,溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小(不考慮水分損失)
【變式練4】(2024·北京·高三統(tǒng)考期末)硫酸鋁銨固體中含有少量硫酸銨雜質(zhì),根據(jù)下圖的溶解度曲線,進(jìn)一步提純硫酸鋁銨的操作是加熱溶解、_______、洗滌、干燥。
1.(2024·黑龍江·模擬預(yù)測)碳酸鈉是一種重要的無機(jī)化工原料,以“侯氏制堿法”為原理,實(shí)驗室中用碳酸氫銨和粗鹽(含有MgCl2、CaCl2)制備碳酸鈉,并測定其含量?;卮鹣铝袉栴}:
I.碳酸鈉的制備
制備流程如圖所示。
已知:Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,Ksp(MgCO3)=6.8×10-6,Ksp[Ca(OH)2]=4.7×10-6,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12
(1)濾渣的成分有____。
(2)寫出灼燒碳酸氫鈉的化學(xué)方程式____。
(3)根據(jù)相關(guān)物質(zhì)的溶解度隨溫度的變化曲線(如圖所示),制備NaHCO3時反應(yīng)溫度控制在30~35℃之間,溫度過高或者過低都不利于反應(yīng)進(jìn)行,原因是____。
(4)向母液中加入研細(xì)的NaCl粉末可以制得NH4Cl晶體,為使NH4Cl晶體充分析出并分離,根據(jù)溶解度曲線,需采用的操作為____、____、洗滌、干燥。
2.(2024·北京·高三統(tǒng)考期末)(8)硫酸鋁銨固體中含有少量硫酸銨雜質(zhì),根據(jù)下圖的溶解度曲線,進(jìn)一步提純硫酸鋁銨的操作是加熱溶解、_______、洗滌、干燥。
3.(2024·寧夏銀川)如圖表示X、Y兩種不含結(jié)晶水的固體物質(zhì)的溶解度曲線。根據(jù)圖示,判斷下列說法中錯誤的是
A.X、Y都是易溶于水物質(zhì)
B.t℃時,X、Y的飽和溶液中物質(zhì)的量濃度相等
C.將t1℃時,等質(zhì)量X、Y的飽和溶液均分別降溫到t℃,X溶液中析出晶體的質(zhì)量比Y的多
D.當(dāng)Y的飽和溶液中含有少量X時,能通過蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾的方法提純Y
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