2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第1章 從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué) 第4講 一定物質(zhì)的量濃度的溶液及其配制講義 新人教版.doc
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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第1章 從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué) 第4講 一定物質(zhì)的量濃度的溶液及其配制講義 新人教版.doc
2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第1章 從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué) 第4講 一定物質(zhì)的量濃度的溶液及其配制講義 新人教版
1.概念:表示單位體積溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量。
2.表達(dá)式:cB=。
3.單位:molL-1(或mol/L)。
易錯(cuò)警示
(1)c=中的V是溶液的體積,不是溶劑的體積,也不是溶質(zhì)和溶劑的體積之和。
(2)將CuSO45H2O晶體溶于水,其溶質(zhì)是CuSO4;將Na、Na2O、Na2O2溶于水,其溶質(zhì)是NaOH;將SO3溶于水,所得溶液的溶質(zhì)是H2SO4。
(3)在溶解度的概念中,“100”指的是100 g溶劑(通常是H2O),而不是溶液。
深度思考
1.觀察兩個(gè)試劑瓶上的標(biāo)簽,回答下列問(wèn)題。
(1)“5%硫酸銅溶液”中的5%是什么含義?
答案 5%表示硫酸銅溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù),即100 g硫酸銅溶液中含有5 g硫酸銅溶質(zhì)。
(2)從上述兩種溶液中分別取出5 mL,硫酸銅溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_________,NaCl溶液的濃度為_(kāi)_____________。
答案 5% 0.4 molL-1
解析 溶液一旦配好,它的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及濃度就不再改變;從中取出部分溶液,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)及濃度也不變。
2.正誤判斷,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“”
(1)1 L水中溶解5.85 g NaCl所形成的溶液的物質(zhì)的量濃度是0.1 molL-1( )
(2)將25 g CuSO45H2O晶體溶于75 g水中所得溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%( )
(3)將40 g SO3溶于60 g水中所得溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%( )
(4)將62 g Na2O溶于水中,配成1 L溶液,所得溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為1 molL-1( )
(5)T ℃時(shí)100 g飽和食鹽水中,含有NaCl的質(zhì)量為m g,則該溫度時(shí),NaCl的溶解度是m g( )
答案 (1) (2) (3) (4) (5)
題組一 根據(jù)cB=的計(jì)算
1.若20 g密度為ρ gcm-3的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2,則溶液中NO的物質(zhì)的量濃度為( )
A. molL-1 B. molL-1
C. molL-1 D. molL-1
答案 C
解析 Ca(NO3)2的物質(zhì)的量濃度為= molL-1,NO的物質(zhì)的量濃度為 molL-1。
2.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將V L A氣體(摩爾質(zhì)量為M gmol-1)溶于0.1 L水中,所得溶液的密度為ρ gcm-3,則此溶液的物質(zhì)的量濃度(molL-1)為( )
A. B.
C. D.1 000VρM(MV+2 240)
答案 B
解析 氣體的物質(zhì)的量為 mol,所得溶液的質(zhì)量為(M+100) g,則此溶液的物質(zhì)的量濃度為 mol[(M+100) g(1 000ρ gL-1)]= molL-1。
題組二 關(guān)于物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶解度的換算
3.在一定溫度下,某飽和氫氧化鈉溶液體積為V mL,溶液密度為d gcm-3,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w,物質(zhì)的量濃度為c molL-1,溶液中含氫氧化鈉的質(zhì)量為m g,該溫度下NaOH的溶解度為S。
(1)用w來(lái)表示該溫度下氫氧化鈉的溶解度(S)為_(kāi)_____________________________。
(2)用m、V表示溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(c)為_(kāi)_____________________________。
(3)用w、d表示溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(c)為_(kāi)_____________________________。
(4)用c、d表示溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w)為_(kāi)__________________________________。
(5)用S、d表示溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(c)為_(kāi)_____________________________。
答案 (1) g (2) molL-1 (3)25dw molL-1 (4)% (5) molL-1
解析 (1)S=100 g(溶解度定義)
(2)c== molL-1
(3)c==25dw molL-1
(4)w=100%=%
(5)c== molL-1
題組三 電荷守恒法在物質(zhì)的量濃度計(jì)算中的應(yīng)用
4.把500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含a mol硫酸鈉的溶液,恰好使鋇離子完全沉淀;另取一份加入含b mol硝酸銀的溶液,恰好使氯離子完全沉淀。則該混合溶液中鉀離子濃度為( )
A.0.1(b-2a) molL-1 B.10(2a-b) molL-1
C.10(b-a) molL-1 D.10(b-2a) molL-1
答案 D
解析 根據(jù)題意,500 mL溶液分成5等份,每份為100 mL。每份中n(Ba2+)=a mol,n(Cl-)=b mol,根據(jù)電荷守恒關(guān)系得n(K+)=(b-2a)mol,則c(K+)==10(b-2a) molL-1。
5.把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成兩等份,一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使鎂離子完全沉淀為氫氧化鎂;另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根離子完全沉淀為硫酸鋇。則原混合溶液中鉀離子的濃度為( )
A. molL-1 B. molL-1
C. molL-1 D. molL-1
答案 D
解析 注意混合液分成兩等份,由Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、Ba2++SO===BaSO4↓可知原溶液中n(Mg2+)= mol=a mol、n(SO)=2b mol,依據(jù)電荷守恒可知原溶液中n(K+)=2n(SO)-2n(Mg2+)=2(2b-a) mol。
題組四 溶液稀釋與混合的計(jì)算
6.兩種硫酸溶液,一種硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為c1,密度為ρ1;另一種硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為c2,密度為ρ2,將它們等體積混合后,所得溶液的密度為ρ3,則混合后硫酸的物質(zhì)的量濃度為( )
A. B.
C. D.
思路點(diǎn)撥 (1)在進(jìn)行有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算時(shí),要充分應(yīng)用溶質(zhì)的物質(zhì)的量、質(zhì)量及溶液中的電荷守恒。(2)溶液稀釋混合時(shí),溶液的體積一般不可直接相加,應(yīng)用溶液的總質(zhì)量和密度來(lái)計(jì)算。
答案 A
解析 根據(jù)混合后n(H2SO4)=n1(H2SO4)+n2(H2SO4),設(shè)取混合前兩硫酸溶液的體積均為V mL,則有c===,故選答案A。
7.用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%的稀硫酸配制500 g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28%的硫酸,需要濃硫酸和稀硫酸的質(zhì)量分別為( )
A.62.5 g 437.5 g B.71.4 g 428.6 g
C.437.5 g 62.5 g D.428.6 g 71.4 g
答案 A
解析 設(shè)需要濃硫酸和稀硫酸的質(zhì)量分別為x、y。
由題意得
解得:
故答案選A。
題組五 溶液稀釋與混合的判斷技巧
8.(1)將3p%的硫酸與同體積的p%的硫酸混合得到q%的稀硫酸,則p、q的關(guān)系正確的是________(填序號(hào),下同)。
①q=2p ②q>2p
③q<2p ④無(wú)法確定
(2)若上題中的溶質(zhì)是乙醇而非硫酸,則p、q的關(guān)系是________。
①q=2p ②q>2p
③q<2p ④無(wú)法確定
答案 (1)② (2)③
解析 當(dāng)?shù)润w積混合時(shí),設(shè)濃溶液的密度為ρ1,稀溶液的密度為ρ2,體積各為1 L,則混合后
w==p%
=(1+)p%
則當(dāng)ρ1>ρ2時(shí),如H2SO4溶液、HNO3溶液,w>2p%;
當(dāng)ρ1<ρ2時(shí),如氨水、酒精溶液,w<2p%。
9.(1)在100 g物質(zhì)的量濃度為c molL-1,密度為ρ gcm-3的硫酸中加入一定量的水稀釋成 molL-1的硫酸,則加入水的體積________(填“=”、“>”或“<”,下同)100 mL。
(2)若把(1)中的H2SO4改成氨水,應(yīng)加入水的體積______ 100 mL。
(3)若把(1)(2)中的物質(zhì)的量的濃度均改為溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),則加入水的體積________ 100 mL。
答案 (1)< (2)> (3)=
解析 (1)c=
V水=-100
由于ρ′<ρ,所以V水<100 mL。
(2)由于ρ′>ρ,所以V水>100 mL。
(3)根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=100%知,溶質(zhì)不變,質(zhì)量分?jǐn)?shù)減半,則溶液質(zhì)量加倍,所以均應(yīng)加入100 mL水。
1.有關(guān)物質(zhì)的量濃度計(jì)算的一般方法
(1)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=、質(zhì)量分?jǐn)?shù)=100%進(jìn)行推理,注意密度的橋梁作用,不要死記公式。
(2)在進(jìn)行物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶解度三者之間的轉(zhuǎn)換時(shí),除利用上述方法外,我們還可以運(yùn)用假設(shè)法,使問(wèn)題簡(jiǎn)單化。
例如:已知溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w,溶液的密度為ρ gcm-3,溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M gmol-1,求物質(zhì)的量濃度c。
我們可以假設(shè)溶液為1 L,所以溶液質(zhì)量為11 000ρ g,溶質(zhì)的質(zhì)量為11 000ρw g,溶質(zhì)的物質(zhì)的量為 mol,這樣我們就很容易求出該溶液的物質(zhì)的量濃度c= molL-1。
2.溶液稀釋定律(守恒觀點(diǎn))
(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,m(稀)=m(濃)+m(水)(體積一般不守恒)。
3.同溶質(zhì)不同物質(zhì)的量濃度溶液的混合計(jì)算
(1)混合后溶液體積保持不變時(shí),c1V1+c2V2=c混(V1+V2)。
(2)混合后溶液體積發(fā)生改變時(shí),c1V1+c2V2=c混V混,其中V混=。
4.溶質(zhì)相同、質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的兩溶液混合定律
同一溶質(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 gcm-3時(shí),必然是溶液濃度越大,密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多數(shù)溶液),等體積混合后質(zhì)量分?jǐn)?shù)w>(a%+b%)。
②當(dāng)溶液密度小于1 gcm-3時(shí),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,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(shí)(無(wú)論ρ>1 gcm-3還是ρ<1 gcm-3),則混合后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w=(a%+b%)。
以上規(guī)律概括為“計(jì)算推理有技巧,有大必有小,均值均在中間找,誰(shuí)多向誰(shuí)靠”。
考點(diǎn)二 一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制
1.主要儀器
天平、藥匙、量筒、玻璃棒、燒杯、容量瓶、膠頭滴管。
2.容量瓶的構(gòu)造及使用
(1)容量瓶上標(biāo)有溫度、規(guī)格和刻度線。常用規(guī)格有50 mL、100 mL、250 mL、1 000 mL等。
(2)容量瓶在使用前要檢查是否漏水,其操作順序?yàn)檠b水蓋塞→倒立→正立→玻璃塞旋轉(zhuǎn)180→倒立。
3.配制過(guò)程
以配制100 mL 1.00 molL-1 NaCl溶液為例。
(1)計(jì)算:需NaCl固體的質(zhì)量為5.9 g。
(2)稱(chēng)量:用托盤(pán)天平稱(chēng)量NaCl固體。
(3)溶解:將稱(chēng)量好的NaCl固體放入燒杯中,用適量蒸餾水溶解。
(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100 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,洗滌液全部注入容量瓶。輕輕搖動(dòng)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1~2 cm時(shí),改用膠頭滴管,滴加蒸餾水至凹液面與刻度線相切。
(7)搖勻:蓋好瓶塞,反復(fù)上下顛倒,搖勻。
配制流程如下圖所示:
深度思考
1.正誤判斷,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“”。
(1)使用托盤(pán)天平稱(chēng)量藥品,都不能直接放在托盤(pán)中,均應(yīng)放在兩張相同的紙片上( )
(2)為了配制方便,可將固體或濃溶液直接在容量瓶(或量筒)中進(jìn)行溶解(或稀釋)( )
(3)若量取7.2 mL溶液,應(yīng)選用10 mL量筒( )
(4)將10.6 g Na2CO310H2O溶于水配成1 L溶液,物質(zhì)的量濃度為0.1 molL-1( )
答案 (1) (2) (3)√ (4)
2.稱(chēng)量5.9 g NaCl固體,若不慎將物品和砝碼顛倒放置,則實(shí)際稱(chēng)量的NaCl質(zhì)量為_(kāi)_______ g。
答案 4.1
3.實(shí)驗(yàn)中需要2 molL-1的Na2CO3溶液950 mL,配制時(shí),你認(rèn)為應(yīng)該選用的容量瓶的規(guī)格和稱(chēng)取的碳酸鈉質(zhì)量分別是________、________。
答案 1 000 mL 212 g
解析 實(shí)驗(yàn)室中沒(méi)有950 mL的容量瓶,只能選用1 000 mL 的容量瓶。所需Na2CO3的質(zhì)量為2 molL-11 L106 gmol-1=212 g。
4.怎樣向容量瓶中轉(zhuǎn)移液體?
答案 玻璃棒的末端位于容量瓶刻度線以下并靠在容量瓶頸內(nèi)壁上(注意:不要讓玻璃棒其他部位觸及容量瓶口),然后將燒杯中的液體沿玻璃棒緩緩注入容量瓶中。
題組一 一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制
1.實(shí)驗(yàn)室需要配制0.50 molL-1 NaCl溶液480 mL。
按下列操作步驟填上適當(dāng)?shù)奈淖?,以使整個(gè)操作完整。
(1)選擇儀器。完成本實(shí)驗(yàn)所必需用到的儀器有:托盤(pán)天平(帶砝碼、最小砝碼為5 g)、藥匙、燒杯、____________、_____________、____________以及等質(zhì)量的兩片濾紙。
(2)計(jì)算。配制該溶液需取NaCl晶體______ g。
(3)稱(chēng)量。
①天平調(diào)平之后,應(yīng)將天平的游碼調(diào)至某個(gè)位置,請(qǐng)?jiān)谙聢D中用一根豎線標(biāo)出游碼左邊緣所處的位置:
②稱(chēng)量過(guò)程中NaCl晶體應(yīng)放于天平的________(填“左盤(pán)”或“右盤(pán)”)。
③稱(chēng)量完畢,將藥品倒入燒杯中。
(4)溶解、冷卻。該步實(shí)驗(yàn)中需要使用玻璃棒,目的是____________________________。
(5)轉(zhuǎn)移、洗滌。在轉(zhuǎn)移時(shí)應(yīng)使用玻璃棒引流,需要洗滌燒杯2~3次是為了___________。
(6)定容。向容量瓶中加水至液面接近刻度線________處,改用________加水,使溶液凹液面與刻度線相切。
(7)搖勻、裝瓶。
答案 (1)500 mL容量瓶 膠頭滴管 玻璃棒
(2)14.6
(3)①
②左盤(pán)
(4)攪拌,加速NaCl溶解
(5)保證溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)入容量瓶中
(6)1~2 cm 膠頭滴管
解析 配制480 mL 0.50 molL-1的NaCl溶液,必須用500 mL的容量瓶。m(NaCl)=0.50 molL-10.5 L58.5 gmol-1≈14.6 g(托盤(pán)天平精確到0.1 g)。用托盤(pán)天平稱(chēng)量時(shí),物品放在左盤(pán)。配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的一般步驟為計(jì)算→稱(chēng)量(或量取)→溶解、冷卻→轉(zhuǎn)移、洗滌→定容、搖勻→裝瓶貼簽。
題組二 誤差分析“10”例
2.用“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”填空。
(1)配制450 mL 0.1 molL-1的NaOH溶液,用托盤(pán)天平稱(chēng)取NaOH固體1.8 g________。
(2)配制500 mL 0.1 molL-1的硫酸銅溶液,用托盤(pán)天平稱(chēng)取膽礬8.0 g________。
(3)配制NaOH溶液時(shí),天平的兩個(gè)托盤(pán)上放兩張質(zhì)量相等的紙片,其他操作均正確________。
(4)配制一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液,需稱(chēng)量溶質(zhì)4.4 g,稱(chēng)量時(shí)物碼放置顛倒________。
(5)用量筒量取濃硫酸時(shí),仰視讀數(shù)________。
(6)配制NaOH溶液時(shí),將稱(chēng)量好的NaOH固體放入小燒杯中溶解,未經(jīng)冷卻立即轉(zhuǎn)移到容量瓶中并定容________。
(7)定容時(shí),加水超過(guò)刻度線,用膠頭滴管吸取多余的液體至刻度線________。
(8)定容搖勻后,發(fā)現(xiàn)液面下降,繼續(xù)加水至刻度線______________________。
(9)定容時(shí)仰視刻度線________。
(10)定容搖勻后少量溶液外流________。
答案 (1)偏小 (2)偏小 (3)偏小 (4)偏小
(5)偏大 (6)偏大 (7)偏小 (8)偏小 (9)偏小 (10)無(wú)影響
1.質(zhì)量百分比濃度、體積比濃度的配制
(1)配制100 g 10%的NaCl溶液。用托盤(pán)天平稱(chēng)取10 g NaCl固體,放入100 mL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 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。
2.誤差分析的理論依據(jù)
根據(jù)cB=可知,一定物質(zhì)的量濃度溶液配制的誤差都是由溶質(zhì)的物質(zhì)的量nB和溶液的體積V引起的。誤差分析時(shí),關(guān)鍵要看溶液配制過(guò)程中引起了nB和V怎樣的變化。在配制一定物質(zhì)的量濃度溶液時(shí),若nB比理論值小,或V比理論值大時(shí),都會(huì)使所配溶液濃度偏??;若nB比理論值大,或V比理論值小時(shí),都會(huì)使所配溶液濃度偏大。
3.仰視、俯視的分析
結(jié)果:仰視時(shí),容器內(nèi)液面高于刻度線;俯視時(shí),容器內(nèi)液面低于刻度線。
考點(diǎn)三 溶解度及其曲線
1.固體的溶解度
在一定溫度下,某固體物質(zhì)在100_g溶劑(通常是水)里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)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”。
固體物質(zhì)溶解度(飽和溶液)S=100 g。
影響溶解度大小的因素
(1)內(nèi)因:物質(zhì)本身的性質(zhì)(由結(jié)構(gòu)決定)。
(2)外因:
①溶劑的影響(如NaCl易溶于水不易溶于汽油)。
②溫度的影響:升溫,大多數(shù)固體物質(zhì)的溶解度增大,少數(shù)物質(zhì)卻相反,如Ca(OH)2;溫度對(duì)NaCl的溶解度影響不大。
2.氣體的溶解度
通常指該氣體(其壓強(qiáng)為101 kPa)在一定溫度時(shí)溶解于1體積水里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)氣體的體積,常記為1∶x。如NH3、HCl、SO2、CO2等氣體常溫時(shí)的溶解度分別為1∶700、1∶500、1∶40、1∶1。
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。
3.溶解度的表示方法
(1)列表法
硝酸鉀在不同溫度時(shí)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
4.利用溶解度受溫度影響不同除雜的方法
(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;若NaCl溶液中含有KNO3,應(yīng)采取蒸發(fā)結(jié)晶,趁熱過(guò)濾的方法。
(2)溶解度受溫度影響較大的物質(zhì)(或帶有結(jié)晶水)采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法;若KNO3溶液中含有NaCl,應(yīng)采取加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾的方法。
深度思考
1.在通常狀況下,NH3在水中的溶解度為1∶700,其中“1∶700”的含義是什么?
答案 “1∶700”指的是在常溫常壓下,1體積水溶解700體積的NH3,達(dá)到飽和狀態(tài)。
2.請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列物質(zhì)的結(jié)晶方法。
(1)氯化鈉:________________。
(2)硝酸鉀:________________。
(3)硫酸銅晶體:______________。
(4)從FeCl3溶液中得到FeCl36H2O固體__________。
答案 (1)蒸發(fā)結(jié)晶 (2)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶 (3)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶 (4)在HCl氣氛中加熱,蒸發(fā)結(jié)晶
3.下圖是X、Y、Z三種固體物質(zhì)的溶解度曲線。按要求回答下列問(wèn)題:
(1)若X溶液中混有少量Y,怎樣提純X?
答案 加熱濃縮,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾。
(2)若Y溶液中混有少量的X,怎樣提純Y?
答案 蒸發(fā)結(jié)晶,趁熱過(guò)濾。
高氯酸銨可用于火箭推進(jìn)劑,實(shí)驗(yàn)室可由NaClO3等原料制取(部分物質(zhì)溶解度如圖),其實(shí)驗(yàn)流程如下:
(已知氯酸鈉受熱分解生成高氯酸鈉和氯化鈉)
(1)80 ℃時(shí)浸取液冷卻至0 ℃過(guò)濾,濾渣的主要成分為_(kāi)_______(寫(xiě)化學(xué)式)。
(2)反應(yīng)器中加入氯化銨飽和溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________。
答案 (1)NaClO4 (2)NH+ClO===NH4ClO4↓
解析 (1)80 ℃時(shí)浸取液主要含有NaClO4和NaCl,NaClO4溶解度受溫度影響較大,而NaCl受溫度影響很小,當(dāng)冷卻至0 ℃時(shí),NaClO4會(huì)因溫度降低溶解度減小而析出,所以濾渣中主要物質(zhì)是NaClO4。(2)反應(yīng)器中含有NaClO4,加入氯化銨飽和溶液后,根據(jù)不同物質(zhì)的溶解度相對(duì)大小關(guān)系,可知溶解度最小的NH4ClO4首先結(jié)晶析出,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NH+ClO===NH4ClO4↓。
1.正誤判斷,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“”。
(1)配制0.10 molL-1的NaOH溶液( )
(xx安徽理綜,8A)
(2)稱(chēng)取2.0 g NaOH固體,可以先在托盤(pán)上各放1張濾紙,然后在右盤(pán)上添加2 g砝碼,左盤(pán)上添加NaOH固體( )
(xx福建理綜,8A)
(3)( )
(xx四川理綜,3A)
(4)( )
(xx重慶理綜,4B)
(5)提純混有少量硝酸鉀的氯化鈉,應(yīng)采用在較高溫度下制得濃溶液再冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、干燥的方法( )
(xx浙江理綜,8D)
(6)用容量瓶配溶液時(shí),若加水超過(guò)刻度線,立即用滴管吸出多余液體( )
(xx新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ,12D)
(7)配制溶液定容時(shí),俯視容量瓶刻度會(huì)使溶液濃度偏高( )
(xx大綱全國(guó)卷,6C)
(8)因?yàn)镵NO3的溶解度大,所以可用重結(jié)晶法除去KNO3中混有的NaCl( )
(xx廣東理綜,9A)
(9)因?yàn)镃a(OH)2能制成澄清石灰水,所以可配制2.0 molL-1的Ca(OH)2溶液( )
(xx廣東理綜,9D)
(10)配制0.100 0 molL-1氯化鈉溶液時(shí),將液體轉(zhuǎn)移到容量瓶中需用玻璃棒引流( )
(xx福建理綜,10C)
(11)用容量瓶配制溶液,定容時(shí)俯視刻度線,所配溶液濃度偏小( )
(xx天津理綜,4B)
答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)√ (8) (9) (10)√ (11)
2.[xx山東理綜,31(1)]實(shí)驗(yàn)室用37%的鹽酸配制15%的鹽酸,除量筒外還需使用下列儀器中的________。
a.燒杯 b.容量瓶 c.玻璃棒 d.滴定管
答案 ac
3.[xx江蘇,18(3)]如圖可以看出,從MnSO4和MgSO4混合溶液中結(jié)晶MnSO4H2O晶體,需控制的結(jié)晶溫度范圍為_(kāi)_______________________。
答案 高于60 ℃
解析 由圖可知,要從MnSO4和MgSO4混合溶液中結(jié)晶出MnSO4H2O晶體,溫度應(yīng)大于60 ℃,其原因是此時(shí)MgSO46H2O的溶解度大于MnSO4H2O的溶解度,有利于MnSO4H2O晶體析出,MgSO46H2O晶體不易析出。
4.(xx四川理綜,12)標(biāo)準(zhǔn)狀況下V L氨氣溶解在1 L水中(水的密度近似為1 gmL-1),所得溶液的密度為ρ gmL-1 ,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w,物質(zhì)的量濃度為c molL-1,則下列關(guān)系中不正確的是( )
A.ρ=(17V+22 400)/(22.4+22.4V)
B.w=17c/(1 000ρ)
C.w=17V/(17V+22 400)
D.c=1 000Vρ/(17V+22 400)
答案 A
解析 由c==
= molL-1
由上可推知:ρ=
設(shè)溶液的體積為1 L
由c=可得,w==
w===
因此只有A項(xiàng)不正確。
練出高分
1.下列溶液中,溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不是1 molL-1的是( )
A.10 g NaOH固體溶解在水中配成250 mL溶液
B.將80 g SO3溶于水并配成1 L的溶液
C.將0.5 molL-1的NaNO3溶液100 mL加熱蒸發(fā)掉50 g水的溶液
D.標(biāo)況下,將22.4 L氯化氫氣體溶于水配成1 L溶液
答案 C
解析 A項(xiàng),c(NaOH)==1 molL-1;B項(xiàng),c(H2SO4)==1 molL-1;C項(xiàng),蒸發(fā)掉50 g水后,溶液的體積并不是50 mL,NaNO3的濃度也不是1 molL-1;D項(xiàng),c(HCl)==1 molL-1。
2.下圖是某同學(xué)用500 mL容量瓶配制0.10 molL-1 NaOH溶液的過(guò)程:
該同學(xué)的錯(cuò)誤步驟有( )
A.1處 B.2處 C.3處 D.4處
答案 C
解析 第①步不能把NaOH放在稱(chēng)量紙上稱(chēng)量;第④步玻璃棒應(yīng)接觸容量瓶?jī)?nèi)壁刻度線以下的部分;第⑤步定容時(shí)應(yīng)平視刻度線。
3.某學(xué)生在配制一定物質(zhì)的量濃度氫氧化鈉溶液時(shí),結(jié)果所配溶液的濃度偏高,其原因可能是( )
A.所用氫氧化鈉已經(jīng)潮解
B.向容量瓶中加水未到刻度線
C.有少量氫氧化鈉溶液殘留在燒杯里
D.用帶游碼的托盤(pán)天平稱(chēng)2.4 g NaOH時(shí)誤用了“左碼右物”方法
答案 B
解析 A項(xiàng),所用NaOH已經(jīng)潮解,實(shí)際稱(chēng)量的氫氧化鈉的質(zhì)量減小,氫氧化鈉的物質(zhì)的量減小,所配溶液濃度偏低,錯(cuò)誤;B項(xiàng),向容量瓶中加水未到刻度線時(shí)溶液的體積偏小,溶液的濃度偏大,正確;C項(xiàng),有少量氫氧化鈉溶液殘留在燒杯里,造成了溶質(zhì)的損耗,溶液濃度偏低,錯(cuò)誤;D項(xiàng),稱(chēng)量時(shí)誤用“左碼右物”,若不使用游碼,對(duì)稱(chēng)取的氫氧化鈉的質(zhì)量無(wú)影響,對(duì)所配溶液濃度無(wú)影響;若使用游碼,實(shí)際稱(chēng)取氫氧化鈉的質(zhì)量減小,所配溶液濃度偏低,錯(cuò)誤。
4.下列溶液的配制過(guò)程能引起濃度偏高的是( )
①用1 g 98%的濃硫酸加4 g水配成1∶4的硫酸
②配制一定物質(zhì)的量濃度的硫酸溶液時(shí),定容后,塞好塞子倒轉(zhuǎn)搖勻后,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線
③在100 mL無(wú)水乙醇中加入2 g碘片溶解后配成2%的碘酒溶液
④在80 mL水中加入18.4 molL-1的硫酸20 mL,配制3.68 molL-1的硫酸溶液
⑤質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5x%和x%的兩種氨水等體積混合配成3x%的氨水
⑥10%的硫酸和90%的硫酸等體積混合配制50%的硫酸溶液
A.①③⑤ B.②④⑤
C.③④⑥ D.④⑤⑥
答案 C
解析?、贊饬蛩岬拿芏却笥? gmL-1,水的密度是1 gmL-1,用1 g 98%的濃硫酸加4 g水配成1∶4(體積比)的硫酸,濃硫酸的體積和水的體積比小于1∶4,導(dǎo)致配制溶液濃度偏低;②配制一定物質(zhì)的量濃度的硫酸溶液時(shí),定容后,塞好塞子倒轉(zhuǎn)搖勻后,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的體積都不變,所以配制溶液濃度不變;③乙醇的密度小于1 gmL-1,故在100 mL無(wú)水乙醇中加入2 g碘片溶解后形成的溶液的濃度大于2%;④濃硫酸溶液密度大于水的密度,在80 mL水中加入18.4 molL-1的硫酸20 mL,溶液體積小于100 mL,所以配制濃度高于3.68 molL-1;⑤5x%的氨水與x%的氨水等質(zhì)量混合時(shí)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(5x%+x%)/2=3%,如果等體積混合時(shí),由于5x%的氨水的密度小于x%的氨水的密度,則x%的氨水的質(zhì)量大于5x%的氨水的質(zhì)量,所以混合后溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏向于x%的氨水,故質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于3x%;⑥溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為90%和10%的兩種硫酸溶液等質(zhì)量混合后,溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(90%+10%)/2=50%,哪種溶液的質(zhì)量大,就偏向于誰(shuí)的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù),由于90%硫酸溶液的密度大于10%硫酸溶液的密度,所以90%和10%的兩種硫酸溶液等體積混合后,90%硫酸溶液的質(zhì)量大于10%硫酸溶液的質(zhì)量,所以混合后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于50%,則配制溶液濃度偏大;故選C。
5.把200 mL NH4HCO3和Na2CO3的混合溶液分成兩等份,取一份加入含a mol NaOH的溶液恰好反應(yīng)完全;取另一份加入含b mol HCl的鹽酸恰好反應(yīng)完全。該混合溶液中c(Na+)為( )
A.(10b-5a)molL-1 B.(2b-a)molL-1
C.(-)molL-1 D.(5b-)molL-1
答案 A
解析 NH4HCO3和a mol NaOH恰好完全反應(yīng),則NH4HCO3的物質(zhì)的量為0.5a mol,取另一份加入含b mol HCl的鹽酸恰好反應(yīng)完全,由NH4HCO3反應(yīng)掉的鹽酸為0.5a mol,則由Na2CO3反應(yīng)掉的鹽酸為b mol-0.5a mol,Na2CO3的物質(zhì)的量為(b mol-0.5a mol)0.5,則c(Na+)=(b mol-0.5a mol)0.1=(10b-5a)molL-1。
6.有Al2(SO4)3和Na2SO4的混合溶液V L,將它均分成兩份。一份滴加氨水,使Al3+完全沉淀;另一份滴加BaCl2溶液,使SO完全沉淀。反應(yīng)中消耗a mol NH3H2O、b mol BaCl2。據(jù)此得知原混合溶液中的c(Na+)(molL-1)為( )
A.(4b-2a)/V B.(2b-2a)/V
C.(2b-a)/V D.(b-2a)/V
答案 A
解析 根據(jù)題意Al3+的物質(zhì)的量為a/3 mol,SO的物質(zhì)的量為b mol,因Na2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液不顯電性,設(shè)每份混合溶液中Na+的物質(zhì)的量為x mol,則根據(jù)電荷守恒可知,a/33+x1=b2,x=2b-a,原混合溶液中的c(Na+)=(4b-2a)/V molL-1。
7.下圖是某學(xué)校實(shí)驗(yàn)室從化學(xué)試劑商店買(mǎi)回的硫酸試劑標(biāo)簽上的部分內(nèi)容。據(jù)此下列說(shuō)法正確的是( )
硫酸 化學(xué)純(CP)
(500 mL)
品名:硫酸
化學(xué)式:H2SO4
相對(duì)分子質(zhì)量:98
密度:1.84 gcm-3
質(zhì)量分?jǐn)?shù):98%
A.該硫酸的物質(zhì)的量濃度為9.2 molL-1
B.1 mol Zn與足量該硫酸反應(yīng)產(chǎn)生2 g氫氣
C.配制200 mL 4.6 molL-1的稀硫酸需取該硫酸50 mL
D.該硫酸與等質(zhì)量的水混合后所得溶液的濃度大于9.2 molL-1
答案 C
解析 A項(xiàng),c=
=18.4 molL-1;B項(xiàng),Zn與濃H2SO4反應(yīng)放出SO2氣體;C項(xiàng),200 mL4.6 molL-1=x18.4 molL-1,x=50 mL;D項(xiàng),由于水的密度小于H2SO4的密度,所以當(dāng)濃H2SO4與水等質(zhì)量混合時(shí),其體積大于濃H2SO4體積的2倍,所以其物質(zhì)的量濃度小于9.2 molL-1。
8.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將a L NH3完全溶于水得到V mL氨水,溶液的密度為ρ gcm-3,溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w,溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為c molL-1。下列敘述中正確的是( )
①w=100%
②c=
③向上述溶液中再加入V mL水后,所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.5w
A.①③ B.②③
C.② D.①
答案 C
解析?、侔彼娜苜|(zhì)可看作氨氣,則w=100%,錯(cuò)誤;②正確;③溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=溶質(zhì)質(zhì)量/溶液質(zhì)量100%=ρ(氨水)Vw/[ρ(氨水)V+ρ(水)V]100%<0.5w[因?yàn)棣?氨水)<1],錯(cuò)誤;故選C。
9.向100 mL FeCl3溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H2S氣體3.36 L,設(shè)H2S全部被吸收后,再加入過(guò)量的鐵粉,待反應(yīng)停止后,測(cè)得溶液中含有0.6 mol金屬陽(yáng)離子,則原FeCl3溶液的物質(zhì)的量濃度為( )
A.5.0 molL-1 B.4.0 molL-1
C.4.5 molL-1 D.3.0 molL-1
答案 B
10.下表記錄了t ℃時(shí)的4份相同的硫酸銅溶液中加入無(wú)水硫酸銅的質(zhì)量以及析出的硫酸銅晶體(CuSO45H2O)的質(zhì)量(溫度保持不變)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
硫酸銅溶液
①
②
③
④
加入的無(wú)水硫酸銅(g)
3.00
5.50
8.50
10.00
析出的硫酸銅晶體(g)
1.00
5.50
10.90
13.60
當(dāng)加入6.20 g無(wú)水硫酸銅時(shí),析出硫酸銅晶體的質(zhì)量(g)為( )
A.7.70 B.6.76
C.5.85 D.9.00
答案 B
解析?。?
x=1.26 g
所以當(dāng)加入6.20 g無(wú)水硫酸銅時(shí),析出CuSO4晶體的質(zhì)量為1.26 g+5.50 g=6.76 g。
11.如圖是MgSO4、NaCl的溶解度曲線。下列說(shuō)法正確的是( )
A.MgSO4的溶解度隨溫度升高而升高
B.NaCl的溶解度比MgSO4的溶解度大
C.在t2℃時(shí),MgSO4飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大
D.把MgSO4飽和溶液的溫度從t3 ℃降至t2 ℃時(shí),有晶體析出
答案 C
解析 A項(xiàng),t2 ℃之前,MgSO4的溶解度隨溫度的升高而增大,t2 ℃之后,隨溫度的升高而降低;B項(xiàng),t1 ℃、t3 ℃時(shí),NaCl、MgSO4的溶解度相等;C項(xiàng),w=100%,S越大, w越大;D項(xiàng),把MgSO4飽和溶液的溫度從t3 ℃降至t2 ℃時(shí),由飽和溶液變成不飽和溶液,不會(huì)有晶體析出。
12.已知某“84消毒液”瓶體部分標(biāo)簽如圖所示,該“84消毒液”通常稀釋100倍(體積之比)后使用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)該“84消毒液”的物質(zhì)的量濃度約為_(kāi)___________ molL-1。
84消毒液
有效成分 NaClO
規(guī)格 1 000 Ml
質(zhì)量分?jǐn)?shù) 25%
密度 1.19 gcm-3
(2)某同學(xué)取100 mL該“84消毒液”,稀釋后用于消毒,稀釋后的溶液中c(Na+)=________ molL-1。
(3)該同學(xué)參閱該“84消毒液”的配方,欲用NaClO固體配制480 mL含NaClO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的消毒液。下列說(shuō)法正確的是________(填字母)。
A.如圖所示的儀器中,有三種是不需要的,還需要一種玻璃儀器
B.容量瓶用蒸餾水洗凈后,應(yīng)烘干后才能用于溶液配制
C.配制過(guò)程中,未用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒可能導(dǎo)致結(jié)果偏低
D.需要稱(chēng)量NaClO固體的質(zhì)量為143.0 g
(4)“84消毒液”與稀硫酸混合使用可增強(qiáng)消毒能力,某消毒小組人員用98%(密度為1.84 gcm-3)的濃硫酸配制2 L 2.3 molL-1的稀硫酸用于增強(qiáng)“84消毒液”的消毒能力。
①所配制的稀硫酸中,H+的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______ molL-1。
②需用濃硫酸的體積為_(kāi)_______mL。
答案 (1)4.0 (2)0.04 (3)C (4)①4.6?、?50
解析 (1)由c=得,c(NaClO)
=≈4.0(molL-1)。
(2)稀釋前后溶液中NaClO的物質(zhì)的量不變,則有:100 mL10-3 LmL-14.0 molL-1=100 mL10010-3 LmL-1c(NaClO),解得稀釋后c(NaClO)=0.04 molL-1,c(Na+)=c(NaClO)=0.04 molL-1。
(3)選項(xiàng)A,需用托盤(pán)天平稱(chēng)量NaClO固體,需用燒杯來(lái)溶解NaClO,需用玻璃棒進(jìn)行攪拌和引流,需用容量瓶和膠頭滴管來(lái)定容,圖示中的A、B不需要,但還需要玻璃棒和膠頭滴管;選項(xiàng)B,配制過(guò)程中需要加水,所以經(jīng)洗滌干凈的容量瓶不必烘干后再使用;選項(xiàng)C,未洗滌燒杯和玻璃棒將導(dǎo)致配制的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量減小,結(jié)果偏低。選項(xiàng)D,應(yīng)選取500 mL的容量瓶進(jìn)行配制,然后取出480 mL即可,所以需要NaClO的質(zhì)量為0.5 L4.0 molL-174.5 gmol-1=149.0 g。
(4)①根據(jù)H2SO4的組成可知,溶液中c(H+)=2c(H2SO4)=4.6 molL-1。②2 L 2.3 molL-1的稀硫酸中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為2 L2.3 molL-1=4.6 mol,設(shè)需要98%(密度為1.84 gcm-3)的濃硫酸的體積為V mL,則有=4.6 mol,解得V=250。
13.工業(yè)上用重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)結(jié)晶后的母液(含少量雜質(zhì)Fe3+)生產(chǎn)重鉻酸鉀(K2Cr2O7)。
工藝流程及相關(guān)物質(zhì)溶解度曲線如圖:
(1)由Na2Cr2O7生產(chǎn)K2Cr2O7的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________,
通過(guò)冷卻結(jié)晶析出大量K2Cr2O7的原因是____________________。
(2)向Na2Cr2O7母液中加堿液調(diào)pH的目的是____________________。
(3)固體A主要為_(kāi)_________(填化學(xué)式),固體B主要為_(kāi)_________(填化學(xué)式)。
(4)用熱水洗滌固體A,回收的洗滌液轉(zhuǎn)移到母液________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)中,既能提高產(chǎn)率又可使能耗最低。
答案 (1)Na2Cr2O7+2KCl===K2Cr2O7+2NaCl
低溫下K2Cr2O7溶解度遠(yuǎn)小于其他組分,隨溫度的降低,K2Cr2O7溶解度明顯減小(合理即可)
(2)除去Fe3+
(3)NaCl K2Cr2O7
(4)Ⅱ
解析 (1)Na2Cr2O7與KCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),化學(xué)方程式為Na2Cr2O7+2KCl===K2Cr2O7+2NaCl,根據(jù)圖像可知,低溫下K2Cr2O7溶解度遠(yuǎn)小于其他組分,隨溫度的降低,K2Cr2O7的溶解度明顯減小。
(2)加堿使Fe3+生成沉淀而除去Fe3+。
(3)根據(jù)溶解度的大小,高溫濃縮時(shí),NaCl析出,所以固體A主要為NaCl;冷卻結(jié)晶時(shí),K2Cr2O7析出,所以固體B主要為K2Cr2O7。
(4)用熱水洗滌固體NaCl,洗滌液中含有NaCl,所以洗滌液轉(zhuǎn)移到母液Ⅱ中,既能提高產(chǎn)率又能使能耗最低。
14.工業(yè)上黃銅礦(主要成分X是由Cu、Fe、S三種元素組成的鹽)為確定X的化學(xué)式,通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)測(cè)定:
①準(zhǔn)備稱(chēng)取11.04 g樣品,全部溶于200 mL的濃HNO3中,反應(yīng)后的溶液加水稀釋至2 L時(shí)測(cè)得其pH為0;
②將稀釋后的溶液分為兩等份,向其中一份溶液中滴加5.75 molL-1的NaOH溶液,當(dāng)加入的NaOH溶液體積為200 mL時(shí),正好沉淀完全;向另一份溶液中滴加0.600 molL-1 Ba(NO3)2溶液,當(dāng)加入的Ba(NO3)2溶液體積為100 mL時(shí),正好沉淀完全。
通過(guò)計(jì)算確定X的化學(xué)式(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。
答案 原溶液中SO的物質(zhì)的量為100 mL0.600 molL-12=0.12 mol
加入NaOH的物質(zhì)的量:200 mL5.750 00 molL-1=1.15 mol
沉淀原溶液中金屬離子需要消耗NaOH物質(zhì)的量為
1.15 mol2-2 L1 molL-1=0.3 mol
設(shè)Cu元素的物質(zhì)的量為x,F(xiàn)e元素的物質(zhì)的量為y
x=0.06 mol y=0.06 mol
化學(xué)式為CuFeS2。