Question

某實驗小組配制0.10mol/L NaOH溶液并進行有關(guān)性質(zhì)實驗，回答下列問題．
（1）若實驗中大約要使用475mL NaOH溶液，至少需要稱量NaOH固體

 

g．
（2）從圖中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器是（填字母）

 

．

名稱	托盤天平 （帶砝碼）	小燒杯	坩堝鉗	玻璃棒	藥匙	量筒
儀器
序號	a	b	c	d	e	f

（3）下列情況會使所配溶液濃度偏低的是（填序號）

 

①稱量時，左盤高，右盤低
②固體溶解后未冷卻到室溫就直接轉(zhuǎn)移到容量瓶中
③溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶后，未進行洗滌操作
④轉(zhuǎn)移溶液前容量瓶內(nèi)有少量蒸餾水
⑤定容時，仰視容量瓶的刻度線
⑥定容后搖勻，發(fā)現(xiàn)液面降低，又補加少量水，重新達到刻度實驗室欲配制
（4）向VmL上述濃度的NaOH溶液中，通入一定量的CO₂后，然后向該溶液中逐滴加入1mol?L^-1的鹽酸，所加入鹽酸溶液的體積與產(chǎn)生CO₂的體積關(guān)系如圖所示：
①當加入35.0mL鹽酸溶液時，產(chǎn)生標準狀況下二氧化碳的體積為

 

mL；
②計算所取氫氧化鈉溶液的體積V=

 

mL．
（5）取上述氫氧化鈉溶液200mL，加入適量鋁粉使之恰好完全反應，該反應的化學方程式為

 

，逐漸向反應后的溶液中至少加入1.0mol?L^-1的鹽酸

 

 mL才能使生成的沉淀完全溶解．

Answer 1

考點：配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量濃度溶液的方法

專題：

分析：（1）容量瓶只能配制與其規(guī)格相對應的容積的溶液，根據(jù)n=CV和m=nM來計算；
（2）根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的步驟是計算、稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻來選擇使用的儀器；
（3）根據(jù)c=

n

V

，通過判斷不當操作對溶質(zhì)的物質(zhì)的量n和溶液體積V的影響來分析誤差；
（4）由圖可知，此時溶液為氯化鈉，從25mL開始生成二氧化碳，反應為HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，當加入45mL鹽酸溶液時，二氧化碳的體積達最大，此時溶液中溶質(zhì)為氯化鈉，
①從25mL開始生成二氧化碳，反應為HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，生成二氧化碳消耗的鹽酸為35mL-25mL=10mL，根據(jù)方程式可知n（CO₂）=n（HCl），根據(jù)n=cV計算n（HCl）；
②當加入45mL鹽酸溶液時，二氧化碳的體積達最大，此時溶液中溶質(zhì)為氯化鈉，根據(jù)鈉元素守恒有n（NaOH）=n（NaCl），根據(jù)氯元素守恒有n（NaCl）=n（HCl），計算出n（NaOH），再根據(jù)V=

n

c

計算氫氧化鈉溶液的體積；
（5）過量的鋁與氫氧化鈉反應生成NaAlO₂、H₂；根據(jù)氫氧化鈉的物質(zhì)的量n=CV=0.1mol/L×0.2L=0.02mol，可求出反應后溶液中的NaAlO₂的物質(zhì)的量，根據(jù)當生成的沉淀完全溶解時，溶液中的溶質(zhì)為NaCl和AlCl₃，根據(jù)氯離子的守恒來計算．

解答： 解：（1）容量瓶的規(guī)格有100ml/250ml/500ml/1000ml，容量瓶只有一條刻度線，故只能配制與其規(guī)格相同的體積的溶液，應“大而近”的原則來選擇合適的容量瓶，故配制475mL NaOH溶液，應選擇500mL的容量瓶，配制出500mL0.1mol/L的氫氧化鈉溶液，需要的氫氧化鈉的物質(zhì)的量n=CV=0.1mol/L×0.5L=0.05mol，質(zhì)量m=nM=0.05mol×40g/mol=2.0g，故答案為：2.0；
（2）根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的步驟是計算、稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻可知選擇的儀器有：托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶和膠頭滴管，故選abe，故答案為：abe；
（3）①稱量時，左物右碼，左盤高，右盤低，說明藥品偏輕，故所配溶液的濃度偏低，故①選；
②固體溶解后未冷卻到室溫就直接轉(zhuǎn)移到容量瓶中，待冷卻后，溶液體積偏小，則濃度偏高，故②不選；
③溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶后，未進行洗滌操作，會導致溶質(zhì)的損失，則濃度偏低，故③選；
④只要最后定容時凹液面與刻度線相切即可，至于水是事先就有的還是后來加入的，對濃度無影響，故④不選；
⑤定容時，仰視容量瓶的刻度線，會導致溶液體積偏大，則濃度偏低，故⑤選；
⑥定容后搖勻，發(fā)現(xiàn)液面降低是正常的，又補加少量水會導致濃度偏低，故⑥選．
故選：①③⑤⑥；
（4）由圖可知，此時溶液為氯化鈉，從25mL開始生成二氧化碳，反應為HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，當加入45mL鹽酸溶液時，二氧化碳的體積達最大，此時溶液中溶質(zhì)為氯化鈉．
①從25mL開始生成二氧化碳，反應為HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，生成二氧化碳消耗的鹽酸為35mL-25mL=10mL，根據(jù)方程式可知n（CO₂）=n（HCl）=0.01L×1mol?L^-1=0.01mol，體積V=n?Vm=0.01mol×22.4L/mol=224mL
故答案為：224；
②當加入45mL鹽酸溶液時，二氧化碳的體積達最大，此時溶液中溶質(zhì)為氯化鈉，根據(jù)鈉元素守恒有n（NaOH）=n（NaCl），根據(jù)氯元素守恒有n（NaCl）=n（HCl）=0.045L×1mol?L^-1=0.045mol，所以n（NaOH）=n（NaCl=0.045mol，氫氧化鈉溶液的體積為

0.045mol

0.1mol/L

=0.45L=450mL，
故答案為：450；
（5）過量的鋁與氫氧化鈉反應生成NaAlO₂、H₂，故化學方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
由于氫氧化鈉的物質(zhì)的量n=CV=0.1mol/L×0.2L=0.02mol，由于氫氧化鈉完全反應，設(shè)反應后生成的NaAlO₂的物質(zhì)的量為Xmol，根據(jù)反應可知：
NaOH～NaAlO₂
  1      1
0.02mol  Xmol
可知：

1

0.02

=

1

X

解得X=0.02mol
逐漸向反應后的溶液中至少加入1.0mol?L^-1的鹽酸使生成的沉淀完全溶解時，溶液中的溶質(zhì)為0.02molNaCl和0.02molAlCl₃，根據(jù)氯離子的守恒可知，消耗的鹽酸的物質(zhì)的量n（HCl）=n（Cl^-）=0.02mol×1+0.02mol×3=0.08mol
故鹽酸的體積V=

n

c

=

0.08mol

1mol/L

=0.08L=80mL，
故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；80．

點評：本題考查了一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制以及誤差分析和物質(zhì)的量濃度的計算，難度不大，注意實驗的基本操作方法和注意事項．