Question

20．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）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（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
（2）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45mL盐酸溶液时，产生二氧化碳的物质的量为0.02mol
②计算所取氢氧化钠溶液的体积V=450mL
（3）取上述氢氧化钠溶液100mL，加入足量的铝，该反应的离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑反应生成的气体的物质的量为0.015mol．

Answer 1

分析 （1）根据c=$\frac{n}{V}$计算不当操作对n或V的影响，如果n偏大或V偏小，则所配制溶液浓度偏高；
（2）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45mL-25mL=20mL，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=$\frac{n}{c}$计算氢氧化钠溶液的体积；
（3）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）a．加水时越过刻度线，会造成溶液体积偏大，则浓度偏小，故a选；
b．未洗涤烧杯和玻璃棒，会造成溶质的损失，则溶液浓度偏小，故b选；
c．只要最后定容正确，容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理对溶液体积无影响，则浓度无影响，故c不选；
d．定容时俯视刻度线，则溶液体积偏小，浓度偏高，故d不选．
故选ab；
（2）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45mL-25mL=20mL，根据方程式可知n（CO₂）=n（HCl）=0.02L×1mol•L^-1=0.02mol，
故答案为：0.02；
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$\frac{0.045mol}{0.1mol/L}$=0.45L=450mL，
故答案为：450；
（3）过量的铝与氢氧化钠反应生成NaAlO₂和H₂，反应方程式为2Al+2NaOH+6H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
反应中水作氧化剂，100mL氢氧化钠溶液中n（NaOH）=0.1L×0.1mol/L=0.01mol，根据方程式可知生成的氢气的物质的量为0.01mol×1.5=0.015mol，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；0.015mol．

点评 本题考查了一定物质的量浓度溶液的配制过程、仪器以及误差分析，难度不大，注意实验的基本操作方法和注意事项．