Question

某实验小组配制0.10mol/L NaOH溶液并进行有关性质实验，回答下列问题．
（1）若实验中大约要使用475mL NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体

 

g．
（2）从图中选择称量NaOH固体所需要的仪器是（填字母）

 

．

名称	托盘天平 （带砝码）	小烧杯	坩埚钳	玻璃棒	药匙	量筒
仪器
序号	a	b	c	d	e	f

（3）下列情况会使所配溶液浓度偏低的是（填序号）

 

①称量时，左盘高，右盘低
②固体溶解后未冷却到室温就直接转移到容量瓶中
③溶液转移到容量瓶后，未进行洗涤操作
④转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水
⑤定容时，仰视容量瓶的刻度线
⑥定容后摇匀，发现液面降低，又补加少量水，重新达到刻度实验室欲配制
（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加入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35.0mL盐酸溶液时，产生标准状况下二氧化碳的体积为

 

mL；
②计算所取氢氧化钠溶液的体积V=

 

mL．
（5）取上述氢氧化钠溶液200mL，加入适量铝粉使之恰好完全反应，该反应的化学方程式为

 

，逐渐向反应后的溶液中至少加入1.0mol?L^-1的盐酸

 

 mL才能使生成的沉淀完全溶解．

Answer 1

考点：配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法

专题：

分析：（1）容量瓶只能配制与其规格相对应的容积的溶液，根据n=CV和m=nM来计算；
（2）根据配制一定物质的量浓度的溶液的步骤是计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀来选择使用的仪器；
（3）根据c=

n

V

，通过判断不当操作对溶质的物质的量n和溶液体积V的影响来分析误差；
（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NaAlO₂、H₂；根据氢氧化钠的物质的量n=CV=0.1mol/L×0.2L=0.02mol，可求出反应后溶液中的NaAlO₂的物质的量，根据当生成的沉淀完全溶解时，溶液中的溶质为NaCl和AlCl₃，根据氯离子的守恒来计算．

解答： 解：（1）容量瓶的规格有100ml/250ml/500ml/1000ml，容量瓶只有一条刻度线，故只能配制与其规格相同的体积的溶液，应“大而近”的原则来选择合适的容量瓶，故配制475mL NaOH溶液，应选择500mL的容量瓶，配制出500mL0.1mol/L的氢氧化钠溶液，需要的氢氧化钠的物质的量n=CV=0.1mol/L×0.5L=0.05mol，质量m=nM=0.05mol×40g/mol=2.0g，故答案为：2.0；
（2）根据配制一定物质的量浓度的溶液的步骤是计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀可知选择的仪器有：托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶和胶头滴管，故选abe，故答案为：abe；
（3）①称量时，左物右码，左盘高，右盘低，说明药品偏轻，故所配溶液的浓度偏低，故①选；
②固体溶解后未冷却到室温就直接转移到容量瓶中，待冷却后，溶液体积偏小，则浓度偏高，故②不选；
③溶液转移到容量瓶后，未进行洗涤操作，会导致溶质的损失，则浓度偏低，故③选；
④只要最后定容时凹液面与刻度线相切即可，至于水是事先就有的还是后来加入的，对浓度无影响，故④不选；
⑤定容时，仰视容量瓶的刻度线，会导致溶液体积偏大，则浓度偏低，故⑤选；
⑥定容后摇匀，发现液面降低是正常的，又补加少量水会导致浓度偏低，故⑥选．
故选：①③⑤⑥；
（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，体积V=n?Vm=0.01mol×22.4L/mol=224mL
故答案为：224；
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NaAlO₂、H₂，故化学方程式为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
由于氢氧化钠的物质的量n=CV=0.1mol/L×0.2L=0.02mol，由于氢氧化钠完全反应，设反应后生成的NaAlO₂的物质的量为Xmol，根据反应可知：
NaOH～NaAlO₂
  1      1
0.02mol  Xmol
可知：

1

0.02

=

1

X

解得X=0.02mol
逐渐向反应后的溶液中至少加入1.0mol?L^-1的盐酸使生成的沉淀完全溶解时，溶液中的溶质为0.02molNaCl和0.02molAlCl₃，根据氯离子的守恒可知，消耗的盐酸的物质的量n（HCl）=n（Cl^-）=0.02mol×1+0.02mol×3=0.08mol
故盐酸的体积V=

n

c

=

0.08mol

1mol/L

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

点评：本题考查了一定物质的量浓度溶液的配制以及误差分析和物质的量浓度的计算，难度不大，注意实验的基本操作方法和注意事项．