题目内容

【题目】I 将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100mL 2mol·L-1的H2SO4溶液中,然后再滴加1mol·L-1的NaOH溶液。请回答:(不需要写出计算过程)

(1)若在滴加NaOH溶液的过程中沉淀质量随加入NaOH溶液的体积V变化如图所示。当mL时,则金属粉末中n(Mg)=________mol,_______mL。

(2)①要配制100 mL 2mol·L的H2SO4溶液,需要的仪器除量筒、烧杯外,还有______________

②下列操作会使所配的溶液浓度偏小的是___________(填代号)

A.用量筒量取一定体积的98%的浓H2SO4,稀释后未经冷却即转入容量瓶内

B.稀释硫酸所用的小烧杯未洗涤

C.定容时俯视液面

D.用蒸馏水洗涤后的容量瓶未干燥

E.定容摇匀后,倒入干燥的试剂瓶中储存时,有少量溶液浅出瓶外

II(1)在100 g物质的量浓度为cmol/l,密度为pg/ mL的硫酸中加入一定量的水稀释成0.5cmol/L的硫酸,则加入水的体积________100 mL (填 “== ”“< ” “ >” 下同)

(2)若把(1)中的硫酸改成氨水,应加入水的体积______100 mL

(3)若把(1)、(2)中物质的量的浓度均改为溶质的质量分数,则加入水的体积_____100 mL

【答案】0.06 440 玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管 B < > =

【解析】

I (1)根据图象可以知道,在滴加NaOH溶液到体积V1=160mL过程中,没有沉淀生成,说明硫酸有剩余,滴加的NaOH用于中和剩余硫酸,V1=160mL时,剩余的H2SO4与滴加的NaOH恰好完全反应,溶液是MgSO4、Al2(SO4)3和Na2SO4的混合液,根据Mg原子、Al原子、SO42-离子、Na+离子守恒,列方程求算n(Mg);当滴加NaOH溶液到体积V2时,Al(OH)3完全溶解,沉淀是Mg(OH)2,溶液是Na2SO4和NaAlO2混合液;根据SO42-离子、Na+离子和Al原子守恒,求出n(NaOH),再利用V=n/c计算;

(2)①根据配制溶液的实验操作过程选择所需的仪器;

②分析操作对溶质的物质的量或对溶液的体积的影响,根据c=n/V分析判断;

II(1)稀释前后溶质的物质的量不变,则稀释后的体积为原硫酸溶液体积的2倍,稀释后硫酸溶液的密度减小,则稀释后溶液的质量小于200g,故加入水的质量小于100克,再根据V=m/ρ计算判断水的体积;

(2)若把硫酸改成氨水,稀释后氨水的密度增大,则稀释后溶液的质量大于200克,故加入水的质量大于100克,再根据V=m/ρ计算判断水的体积;

(3)若把(1)、(2)中物质的量的浓度均改为溶质的质量分数,则稀释后溶液的质量等于200克,故加入水的质量100克,再根据V=m/ρ计算判断水的体积。

(1)当V1=160mL时,此时溶液是MgSO4、Al2(SO4)3和Na2SO4混合液,由Na+离子守恒可以知道n(Na2SO4)=1/2n(Na+)=1/2n(NaOH)=1/2×0.16L×1mol/L=0.08mol;设MgSO4的物质的量为xmol、Al2(SO4)3为ymol,则:根据Mg原子、Al原子守恒有:(1)x+2y=0.1,根据SO42-离子守恒有:(2)x+3y=0.2-0.08;联立方程(1)(2)计算得出:x=0.06,y=0.02;所以金属粉末中: n(Mg)=0.06mol,n(Al)=2y=2×0.02=0.04mol;滴加NaOH溶液到体积V2时,溶液是Na2SO4和NaAlO2混合液,根据SO42-离子、Na+离子和Al原子守恒有:n(NaOH)=2n(Na2SO4)+n(NaAlO2)=2n(H2SO4)+n(Al)=2×0.1L×2mol/L+0.04mol=0.44mol;所以V2=0.44mol/1mol/L=0.44L=440mL;

答案是: 0.06;440;

(2)配制步骤有:计算、量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴签等操作,一般用量筒量取(还需胶头滴管),在烧杯中溶解,冷却后转移到100 mL 容量瓶中,并用玻璃棒引流,洗涤并将洗涤液移入容量瓶,当加水至液面距离刻度线1-2cm时,改用胶头滴管滴加,使溶液的凹液面的最低点与刻线相平,振荡、摇匀后,装瓶、贴签;所以需要的仪器为:玻璃棒、烧杯、胶头滴管、量筒、100 mL容量瓶;本题中还需要的仪器有:玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管;

答案是:玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管;

(2)A、用量筒量取一定体积的98%的浓硫酸,稀释后未经冷却即转入容量瓶内,热溶液的体积偏大,一但冷却下来,溶液的体积偏小,浓度偏大,故A错误;

B、稀释硫酸所用的小烧杯未洗涤,因烧杯内壁沾有溶质,所以溶质的质量偏小,浓度偏小,故B正确;

C、定容时俯视观察液面,溶液的液面低于刻度线,溶液的体积偏小,浓度偏大,故C错误;

D、用蒸馏水洗涤后的容量瓶未干燥,对溶液的体积无影响,浓度不变,故D错误;

E、定容摇匀后,倒入干燥的试剂瓶中储存时,有少量溶液溅出瓶外,因为是均匀的溶液,对溶液的浓度无影响,故E错误;

答案是:B。

II(1)由浓度为cmol/l的溶液稀释成0.5cmol/L,稀释前后溶质的物质的量不变,则稀释后溶液的体积为原硫酸溶液体积的2倍,稀释后硫酸溶液的密度减小,则稀释后溶液的质量小于200g,故加入水的质量小于100g,则加入水的体积小于100mL;

答案是:<;

(2)若把硫酸改成氨水,稀释后氨水的密度增大,则稀释后溶液的质量大于200g,故加入水的质量大于100g,则加入水的体积大于100mL;

答案是:>;

(3)若把(1)、(2)中物质的量的浓度均改为溶质的质量分数,则稀释后溶液的质量等于200g,故加入水的质量100g,则加入水的体积等于100mL;

答案是:=。

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