Question

【題目】I 將0.1 mol的鎂、鋁混合物溶于100mL 2mol·L-1的H2SO4溶液中，然后再滴加1mol·L-1的NaOH溶液。請回答：（不需要寫出計算過程）

（1）若在滴加NaOH溶液的過程中沉淀質量隨加入NaOH溶液的體積V變化如圖所示。當mL時，則金屬粉末中n(Mg)=________mol，_______mL。

（2）①要配制100 mL 2mol·L的H2SO4溶液，需要的儀器除量筒、燒杯外，還有______________

②下列操作會使所配的溶液濃度偏小的是___________（填代號）

A．用量筒量取一定體積的98%的濃H2SO4，稀釋后未經冷卻即轉入容量瓶內

B．稀釋硫酸所用的小燒杯未洗滌

C．定容時俯視液面

D．用蒸餾水洗滌后的容量瓶未干燥

E．定容搖勻后，倒入干燥的試劑瓶中儲存時，有少量溶液淺出瓶外

II（1）在100 g物質的量濃度為cmol/l，密度為pg/ mL的硫酸中加入一定量的水稀釋成0.5cmol/L的硫酸，則加入水的體積________100 mL (填 “== ”“< ” “ >” 下同）

（2）若把（1）中的硫酸改成氨水，應加入水的體積______100 mL

（3）若把（1）、（2）中物質的量的濃度均改為溶質的質量分數，則加入水的體積_____100 mL

Answer 1

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

【解析】

I (1)根據圖象可以知道,在滴加NaOH溶液到體積V1=160mL過程中，沒有沉淀生成，說明硫酸有剩余，滴加的NaOH用于中和剩余硫酸，V1=160mL時，剩余的H2SO4與滴加的NaOH恰好完全反應，溶液是MgSO4、Al2（SO4）3和Na2SO4的混合液，根據Mg原子、Al原子、SO42-離子、Na+離子守恒，列方程求算n(Mg)；當滴加NaOH溶液到體積V2時，Al（OH）3完全溶解，沉淀是Mg（OH）2，溶液是Na2SO4和NaAlO2混合液；根據SO42-離子、Na+離子和Al原子守恒，求出n（NaOH），再利用V=n/c計算；

(2)①根據配制溶液的實驗操作過程選擇所需的儀器；

②分析操作對溶質的物質的量或對溶液的體積的影響，根據c=n/V分析判斷；

II（1）稀釋前后溶質的物質的量不變，則稀釋后的體積為原硫酸溶液體積的2倍，稀釋后硫酸溶液的密度減小，則稀釋后溶液的質量小于200g，故加入水的質量小于100克，再根據V=m/ρ計算判斷水的體積；

（2）若把硫酸改成氨水，稀釋后氨水的密度增大，則稀釋后溶液的質量大于200克，故加入水的質量大于100克，再根據V=m/ρ計算判斷水的體積；

（3）若把（1）、（2）中物質的量的濃度均改為溶質的質量分數，則稀釋后溶液的質量等于200克，故加入水的質量100克，再根據V=m/ρ計算判斷水的體積。

(1)當V1=160mL時，此時溶液是MgSO4、Al2（SO4）3和Na2SO4混合液，由Na+離子守恒可以知道n（Na2SO4）=1/2n（Na+）=1/2n（NaOH）=1/2×0.16L×1mol/L=0.08mol；設MgSO4的物質的量為xmol、Al2（SO4）3為ymol，則:根據Mg原子、Al原子守恒有:(1)x+2y=0.1，根據SO42-離子守恒有:(2)x+3y=0.2-0.08；聯立方程(1)(2)計算得出:x=0.06，y=0.02；所以金屬粉末中: n(Mg)=0.06mol，n(Al)=2y=2×0.02=0.04mol；滴加NaOH溶液到體積V2時，溶液是Na2SO4和NaAlO2混合液，根據SO42-離子、Na+離子和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)配制步驟有:計算、量取、稀釋、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶、貼簽等操作，一般用量筒量取(還需膠頭滴管)，在燒杯中溶解，冷卻后轉移到100 mL 容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗滌并將洗滌液移入容量瓶，當加水至液面距離刻度線1-2cm時，改用膠頭滴管滴加，使溶液的凹液面的最低點與刻線相平，振蕩、搖勻后,裝瓶、貼簽；所以需要的儀器為：玻璃棒、燒杯、膠頭滴管、量筒、100 mL容量瓶；本題中還需要的儀器有:玻璃棒、100 mL容量瓶、膠頭滴管；

答案是:玻璃棒、100 mL容量瓶、膠頭滴管；

(2)A、用量筒量取一定體積的98%的濃硫酸，稀釋后未經冷卻即轉入容量瓶內，熱溶液的體積偏大，一但冷卻下來，溶液的體積偏小，濃度偏大，故A錯誤；

B、稀釋硫酸所用的小燒杯未洗滌，因燒杯內壁沾有溶質，所以溶質的質量偏小，濃度偏小，故B正確；

C、定容時俯視觀察液面，溶液的液面低于刻度線，溶液的體積偏小，濃度偏大，故C錯誤；

D、用蒸餾水洗滌后的容量瓶未干燥，對溶液的體積無影響，濃度不變，故D錯誤；

E、定容搖勻后，倒入干燥的試劑瓶中儲存時，有少量溶液濺出瓶外，因為是均勻的溶液，對溶液的濃度無影響，故E錯誤；

答案是:B。

II（1）由濃度為cmol/l的溶液稀釋成0.5cmol/L，稀釋前后溶質的物質的量不變，則稀釋后溶液的體積為原硫酸溶液體積的2倍，稀釋后硫酸溶液的密度減小，則稀釋后溶液的質量小于200g，故加入水的質量小于100g，則加入水的體積小于100mL；

答案是：<；

（2）若把硫酸改成氨水，稀釋后氨水的密度增大，則稀釋后溶液的質量大于200g，故加入水的質量大于100g，則加入水的體積大于100mL；

答案是：>；

（3）若把（1）、（2）中物質的量的濃度均改為溶質的質量分數，則稀釋后溶液的質量等于200g，故加入水的質量100g，則加入水的體積等于100mL；

答案是：=。