题目内容

20.把18.0mol/L的浓硫酸稀释成的1.80mol/L稀硫酸100mL,实验操作如下:
(1)请在下列操作步骤中填写有关的空格:
①用量筒量取10 mL的18.0mol/L的浓硫酸;
②将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入盛有少量蒸馏水的烧杯中;
③将已冷却至室温的硫酸沿玻璃棒注入100 ml的容量瓶中;
④用少量蒸馏水洗涤烧杯2-3次,并将洗涤液也全部转移到容量瓶中;
⑤继续向容量瓶中加蒸馏水,直到液面接近刻度线1-2 cm处;
⑥改用胶头滴管逐滴加入蒸馏水,使溶液凹液面恰好与刻度相切;
⑦盖好容量瓶塞,反复颠倒,摇匀;
⑧将配好的稀硫酸倒入试剂瓶中,贴好标签.
(2)请回答:(填“偏高”、“偏低”、“不变”)
①若在操作中没有把洗涤烧杯的洗涤液全部转移到容量瓶中,会使稀硫酸溶液的浓度偏低;
②定容时,眼睛俯视容量瓶刻度线,会使稀硫酸溶液的浓度偏高;
③洗净的容量瓶没有干燥而配制此溶液,会使稀硫酸溶液的浓度不变.

分析 (1)①依据溶液稀释过程中所含溶质的物质的量不变计算需要浓硫酸体积,据此选择量筒规格;
③配制1.80mol/L稀硫酸100mL,需要选择100mL容量瓶;
⑤⑥依据定容的正确操作解答;
(2)分析操作对溶质的物质的量和溶液体积的影响,依据C=$\frac{n}{V}$进行误差分析.

解答 解:(1)①设需要浓硫酸体积V,则依据溶液稀释过程中所含溶质的物质的量不变V×18.0mol/L=1.80mol/L×100mL,解得V=10.0mL,需要选择10mL量筒;
③配制1.80mol/L稀硫酸100mL,需要选择100mL容量瓶;
⑤⑥定容时继续向容量瓶中加蒸馏水,直到液面接近刻度线1-2 cm处,改用胶头滴管逐滴加入蒸馏水,使溶液凹液面恰好与刻度相切;
故答案为:①10;③100;⑤1-2;⑥胶头滴管;
(2)①若在操作中没有把洗涤烧杯的洗涤液全部转移到容量瓶中,导致部分溶质损失,溶质的物质的量偏小,会使稀硫酸溶液的浓度偏低;
②定容时,眼睛俯视容量瓶刻度线,导致溶液体积偏小,会使稀硫酸溶液的浓度偏高;
③洗净的容量瓶没有干燥而配制此溶液,对溶质的物质的量和溶液体积都不会产生影响,稀硫酸溶液的浓度不变;
故答案为:①偏低;②偏高;③不变.

点评 本题考查了一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析,明确配制原理及操作过程是解题关键,题目难度不大.

练习册系列答案
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8.氮可以形成多种化合物,如NH3、N2H4、HCN、NH4NO3等.
(1)已知:N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)△H=+50.6kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1
则①N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-622.2kJ•mol-1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) 不能自发进行的原因是△H>0,△S<0.
③用次氯酸钠氧化氨,可以得到N2H4的稀溶液,该反应的化学方程式是NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O.
(2)采矿废液中的CN- 可用H2O2处理.已知:H2SO4=H++HSO4-   HSO4-?H++SO42-
用铂电极电解硫酸氢钾溶液,在阳极上生成S2O82-,S2O82-水解可以得到H2O2.写出阳极上的电极反应式2HSO4--2e-═S2O82-+2H+
(3)氧化镁处理含NH4+的废水会发生如下反应:
MgO+H2O?Mg(OH)2       Mg(OH)2+2NH4+?Mg2++2NH3•H2O.
①温度对氮处理率的影响如图所示.在25℃前,升高
温度氮去除率增大的原因是升高温度NH3的溶解度降低,有利于NH3的逸出.
②剩余的氧化镁,不会对废水形成二次污染,理由是氧化镁难溶于水中,以沉淀的形式排出,因此不会形成二次污染.
(4)滴定法测废水中的氨氮含量(氨氮以游离氨或铵盐形式存在于水中)步骤如下:
①取10mL废水水样于蒸馏烧瓶中,再加蒸馏水至总体积为175mL
②先将水样调至中性,再加入氧化镁使水样呈微碱性,加热
③用25mL硼酸吸收蒸馏出的氨[2NH3+4H3BO3=(NH42B4O7+5H2O]
④将吸收液移至锥形瓶中,加入2滴指示剂,用c mol•L-1的硫酸滴定至终点[(NH42B4O7+H2SO4+5H2O=(NH42SO4+4H3BO3],记录消耗的体积V mL.
则水样中氮的含量是2800cVmg•L-1(用含c、V的表达式表示).(请写出计算过程)
5.MnO2是一种重要的化工原料,工业上用粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为较纯净MnO2的流程如图所示:

(1)第①步反应中的硫酸能否用浓盐酸代替?否(填“能”或“否”),理由是浓盐酸能被MnO2氧化生成Cl2
(2)第②步操作中,氧化性强弱顺序:ClO3->MnO2(填“>”或“<”),写出操作②中发生反应的离子方程式:5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+;当反应中转移2mol电子时,生成的氧化产物的物质的量为1mol.
(3)工业上用MnO2为原料制取KMnO4,第一步将MnO2和KOH粉碎,混匀,在空气中加热至熔化,并连续搅拌,制取K2MnO4;第二步将K2MnO4挡板浓溶液用惰性电极进行电解,在阳极上得到KMnO4,在阴极上得到KOH.
①制取K2MnO4的化学反应方程式为2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O,工业上不断搅拌的目的是使反应物与O2充分接触.
②电解K2MnO4的浓溶液时,电解的总反应方程式为2K2MnO4+2H2O═KMnO4+2KOH+H2↑.
(4)二氧化锰含量可用碘量法测定,其原理为在盐酸介质中,二氧化锰能定量地将碘离子氧化成碘,以淀粉为指示剂用0.1000mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定碘而确定二氧化锰含量:
MnO2+4HCl+2KI═MnCl2+I2+2KCl+2H2O
I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6
取较为纯净的二氧化锰样品ag加入到适量的盐酸和KI溶液中,反应完毕用Na2S2O3滴定反应后的溶液,消耗VmLNa2S2O3溶液,则该样品中MnO2含量为$\frac{0.435V}{a}$%(杂质不参与反应).
9.工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,实验室可用如下装置(略去部分加持仪器)模拟生成过程.

烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2S(aq)  (Ⅰ)
2H2S(aq)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l)         (Ⅱ)
S(s)+Na2SO3(aq)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq)           (Ⅲ)
(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注,若液柱高度保持不变,则整个装置气密性良好.装置D的作用是防止倒吸.装置E中为NaOH溶液.
(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2:1.
(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择c.
a.蒸馏水                      b.饱和Na2SO3溶液
c.饱和NaHSO3溶液             d.饱和NaHCO3溶液
实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是控制滴加硫酸的速度.已知反应(Ⅲ)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是溶液变澄清(或混浊消失).反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器有ad.
a.烧杯          b.蒸发皿         c.试管         d.锥形瓶
(4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na2S2O3•5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质.利用常见试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作,现象和结论:取少量产品溶于足量稀盐酸、静置、取上层清液(或过滤,取滤液)、滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质.
已知Na2S2O3•5H2O遇酸易分解:S2O32?+2H+═S↓+SO2↑+H2O.

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