题目内容

实验室欲配制0.1mol/L NaOH溶液并进行有关性质实验,请据此回答下列问题
(1)实验时,若配制上述溶液500mL,应用托盘天平称取固体的质量为
2.0
2.0
g.
(2)在配制NaOH溶液时需用的玻璃仪器主要有量筒、烧杯、玻璃棒、
500mL容量瓶
500mL容量瓶
胶头滴管
胶头滴管

(3)若实验过程中遇到下列情况,则会造成所配溶液的浓度偏低的是
ab
ab
.(填字母)
a.加水时越过刻度线                  b.未洗涤烧杯和玻璃棒
c.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理    d.定容时俯视刻度线
(4)向VmL上述浓度的NaOH溶液中,通入一定量的CO2后,然后向该溶液中逐滴中入1mol?L-1的盐酸,所加入盐酸溶液的体积与产生CO2的体积关系如图所示:
①当加入35mL盐酸溶液时,产生二氧化碳的物质的量为
0.01
0.01
mol;
②计算所取氢氧化钠溶液的体积V=
450
450
mL.
(5)取上述氢氧化钠溶液200mL,加入足量的铝,该反应的化学方程式为
2Al+2NaOH+6H2O═2Na[Al(OH)4]+3H2
2Al+2NaOH+6H2O═2Na[Al(OH)4]+3H2
,反应中参与反应的氧化剂的物质的量为
0.06
0.06
分析:(1)根据m=nM=cVM计算需要氢氧化钠的质量;
(2)根据操作步骤选取实验仪器;
(3)分析操作对溶质物质的量、溶液体积的影响,根据c=
n
V
分析操作对所配溶液浓度的影响;
(4)由图可知,此时溶液为氯化钠,从25mL开始生成二氧化碳,反应为HCO3-+H+=CO2↑+H2O,当加入45mL盐酸溶液时,二氧化碳的体积达最大,此时溶液中溶质为氯化钠,
①从25mL开始生成二氧化碳,反应为HCO3-+H+=CO2↑+H2O,生成二氧化碳消耗的盐酸为35mL-25mL=10mL,根据方程式可知n(CO2)=n(HCl),根据n=cV计算n(HCl);
②当加入45mL盐酸溶液时,二氧化碳的体积达最大,此时溶液中溶质为氯化钠,根据钠元素守恒有n(NaOH)=n(NaCl),根据氯元素守恒有n(NaCl)=n(HCl),计算出n(NaOH),再根据V=
n
c
计算氢氧化钠溶液的体积;
(5)过量的铝与氢氧化钠反应生成Na[Al(OH)4]、H2;反应中水作氧化剂,根据n=cV计算200mL氢氧化钠溶液中n(NaOH),根据方程式计算氧化剂水的物质的量.
解答:解:(1)配制500mL0.1mol/L NaOH溶液需要氢氧化钠的质量为0.1mol/L×0.5L×40g/mol=2.0g,故答案为:2.0;
(2)配制步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解(可用量筒量取水),冷却后转移到500mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,洗涤烧杯、玻璃棒2~3次,将洗涤液移入容量瓶,加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加;
所以需要的仪器为:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管,筒量(可用可不用);
还需要的玻璃仪器仪器是:500mL容量瓶、胶头滴管,
故答案为:500mL容量瓶;胶头滴管;
(3)a.加水时越过刻度线,所配溶液的体积偏大,所配溶液的浓度偏低,故a符合;
b.烧杯和玻璃棒上沾有少量的氢氧化钠,未洗涤烧杯和玻璃棒,移入容量瓶内氢氧化钠的物质的量减小,所配溶液的浓度偏低,故b符合;
c.溶液配制需加水定容,容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理对所配溶液的浓度无影响,故c不符合;
d.定容时俯视刻度线,导致所配溶液的体积偏小,所配溶液的浓度偏高,故d不符合.
故选:ab;
(4)由图可知,此时溶液为氯化钠,从25mL开始生成二氧化碳,反应为HCO3-+H+=CO2↑+H2O,当加入45mL盐酸溶液时,二氧化碳的体积达最大,此时溶液中溶质为氯化钠.
①从25mL开始生成二氧化碳,反应为HCO3-+H+=CO2↑+H2O,生成二氧化碳消耗的盐酸为35mL-25mL=10mL,根据方程式可知n(CO2)=n(HCl)=0.01L×1mol?L-1=0.01mol,
故答案为:0.01;
②当加入45mL盐酸溶液时,二氧化碳的体积达最大,此时溶液中溶质为氯化钠,根据钠元素守恒有n(NaOH)=n(NaCl),根据氯元素守恒有n(NaCl)=n(HCl)=0.045L×1mol?L-1=0.045mol,所以n(NaOH)=n(NaCl=0.045mol,氢氧化钠溶液的体积为
0.045mol
0.1mol/L
=0.45L=450mL,
故答案为:450;
(5)过量的铝与氢氧化钠反应生成Na[Al(OH)4]、H2,反应方程式为2Al+2NaOH+6H2O═2Na[Al(OH)4]+3H2↑;
反应中水作氧化剂,200mL氢氧化钠溶液中n(NaOH)=0.2L×0.1mol/L=0.02mol,根据方程式可知经常反应的氧化剂水的物质的量为0.02mol×3=0.06mol,
故答案为:2Al+2NaOH+6H2O═2Na[Al(OH)4]+3H2↑;0.06.
点评:本题考查一定物质的量浓度溶液的配制、根据方程式的计算等,难度中等,注意根据c=
n
V
理解溶液配制与误差分析,(5)中氧化剂是水,反应实质是铝与水反应生成氢氧化铝与氢气,氢氧化铝在与氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠.
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