Question

1．某實(shí)驗(yàn)小組配制0.10mol/L NaOH溶液并進(jìn)行有關(guān)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，回答下列問題．
（1）若實(shí)驗(yàn)中大約要使用475mL NaOH溶液，至少需要稱量NaOH固體2.0g．
（2）從圖中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器是（填字母）abe．

名稱	托盤天平 （帶砝碼）	小燒杯	坩堝鉗	玻璃棒	藥匙	量筒
儀器
序號(hào)	a	b	c	d	e	f

（3）下列情況會(huì)使所配溶液濃度偏低的是（填序號(hào)）①③⑤⑥
①稱量時(shí)，左盤高，右盤低
②固體溶解后未冷卻到室溫就直接轉(zhuǎn)移到容量瓶中
③溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶后，未進(jìn)行洗滌操作
④轉(zhuǎn)移溶液前容量瓶內(nèi)有少量蒸餾水
⑤定容時(shí)，仰視容量瓶的刻度線
⑥定容后搖勻，發(fā)現(xiàn)液面降低，又補(bǔ)加少量水，重新達(dá)到刻度實(shí)驗(yàn)室欲配制
（4）向VmL上述濃度的NaOH溶液中，通入一定量的CO₂后，然后向該溶液中逐滴加入1mol．L^-1的鹽酸，所加入鹽酸溶液的體積與產(chǎn)生CO₂的體積關(guān)系如圖所示：
①當(dāng)加入35.0mL鹽酸溶液時(shí)，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下二氧化碳的體積為224mL；
②計(jì)算所取氫氧化鈉溶液的體積V=450mL．
（5）取上述氫氧化鈉溶液200mL，加入適量鋁粉使之恰好完全反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，逐漸向反應(yīng)后的溶液中至少加入1.0mol．L^-1的鹽酸80 mL才能使生成的沉淀完全溶解．

Answer 1

分析 （1）容量瓶只能配制與其規(guī)格相對(duì)應(yīng)的容積的溶液，根據(jù)n=CV和m=nM來計(jì)算；
（2）根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的步驟是計(jì)算、稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻來選擇使用的儀器；
（3）根據(jù)c=$\frac{n}{V}$，通過判斷不當(dāng)操作對(duì)溶質(zhì)的物質(zhì)的量n和溶液體積V的影響來分析誤差；
（4）由圖可知，此時(shí)溶液為氯化鈉，從25mL開始生成二氧化碳，反應(yīng)為HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，當(dāng)加入45mL鹽酸溶液時(shí)，二氧化碳的體積達(dá)最大，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為氯化鈉，
①從25mL開始生成二氧化碳，反應(yīng)為HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，生成二氧化碳消耗的鹽酸為35mL-25mL=10mL，根據(jù)方程式可知n（CO₂）=n（HCl），根據(jù)n=cV計(jì)算n（HCl）；
②當(dāng)加入45mL鹽酸溶液時(shí)，二氧化碳的體積達(dá)最大，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為氯化鈉，根據(jù)鈉元素守恒有n（NaOH）=n（NaCl），根據(jù)氯元素守恒有n（NaCl）=n（HCl），計(jì)算出n（NaOH），再根據(jù)V=$\frac{n}{c}$計(jì)算氫氧化鈉溶液的體積；
（5）過量的鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成NaAlO₂、H₂；根據(jù)氫氧化鈉的物質(zhì)的量n=CV=0.1mol/L×0.2L=0.02mol，可求出反應(yīng)后溶液中的NaAlO₂的物質(zhì)的量，根據(jù)當(dāng)生成的沉淀完全溶解時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為NaCl和AlCl₃，根據(jù)氯離子的守恒來計(jì)算．

解答 解：（1）容量瓶的規(guī)格有100ml/250ml/500ml/1000ml，容量瓶只有一條刻度線，故只能配制與其規(guī)格相同的體積的溶液，應(yīng)“大而近”的原則來選擇合適的容量瓶，故配制475mL NaOH溶液，應(yīng)選擇500mL的容量瓶，配制出500mL0.1mol/L的氫氧化鈉溶液，需要的氫氧化鈉的物質(zhì)的量n=CV=0.1mol/L×0.5L=0.05mol，質(zhì)量m=nM=0.05mol×40g/mol=2.0g，
故答案為：2.0；
（2）根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的步驟是計(jì)算、稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻可知選擇的儀器有：托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶和膠頭滴管，故選abe，
故答案為：abe；
（3）①稱量時(shí)，左物右碼，左盤高，右盤低，說明藥品偏輕，故所配溶液的濃度偏低，故①選；
②固體溶解后未冷卻到室溫就直接轉(zhuǎn)移到容量瓶中，待冷卻后，溶液體積偏小，則濃度偏高，故②不選；
③溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶后，未進(jìn)行洗滌操作，會(huì)導(dǎo)致溶質(zhì)的損失，則濃度偏低，故③選；
④只要最后定容時(shí)凹液面與刻度線相切即可，至于水是事先就有的還是后來加入的，對(duì)濃度無影響，故④不選；
⑤定容時(shí)，仰視容量瓶的刻度線，會(huì)導(dǎo)致溶液體積偏大，則濃度偏低，故⑤選；
⑥定容后搖勻，發(fā)現(xiàn)液面降低是正常的，又補(bǔ)加少量水會(huì)導(dǎo)致濃度偏低，故⑥選．
故選：①③⑤⑥；
（4）由圖可知，此時(shí)溶液為氯化鈉，從25mL開始生成二氧化碳，反應(yīng)為HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，當(dāng)加入45mL鹽酸溶液時(shí)，二氧化碳的體積達(dá)最大，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為氯化鈉．
①從25mL開始生成二氧化碳，反應(yīng)為HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，生成二氧化碳消耗的鹽酸為35mL-25mL=10mL，根據(jù)方程式可知n（CO₂）=n（HCl）=0.01L×1mol•L^-1=0.01mol，體積V=n•Vm=0.01mol×22.4L/mol=224mL
故答案為：224；
②當(dāng)加入45mL鹽酸溶液時(shí)，二氧化碳的體積達(dá)最大，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為氯化鈉，根據(jù)鈉元素守恒有n（NaOH）=n（NaCl），根據(jù)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，氫氧化鈉溶液的體積為$\frac{0.045mol}{0.1mol/L}$=0.45L=450mL，
故答案為：450；
（5）過量的鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成NaAlO₂、H₂，故化學(xué)方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
由于氫氧化鈉的物質(zhì)的量n=CV=0.1mol/L×0.2L=0.02mol，由于氫氧化鈉完全反應(yīng)，設(shè)反應(yīng)后生成的NaAlO₂的物質(zhì)的量為Xmol，根據(jù)反應(yīng)可知：
NaOH～NaAlO₂
  1      1
0.02mol  Xmol
可知：$\frac{1}{0.02}$=$\frac{1}{x}$，解得X=0.02mol
逐漸向反應(yīng)后的溶液中至少加入1.0mol•L^-1的鹽酸使生成的沉淀完全溶解時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為0.02molNaCl和0.02molAlCl₃，根據(jù)氯離子的守恒可知，消耗的鹽酸的物質(zhì)的量n（HCl）=n（Cl^-）=0.02mol×1+0.02mol×3=0.08mol
故鹽酸的體積V=$\frac{n}{c}$=$\frac{0.08mol}{1mol/L}$=0.08L=80mL，
故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；80．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制以及誤差分析和物質(zhì)的量濃度的計(jì)算，難度不大，注意實(shí)驗(yàn)的基本操作方法和注意事項(xiàng)．