7.3溶液稀释的表示
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
溶液稀释是化学实验中常见的操作,它涉及到溶液的浓度变化。
溶液的浓度通常可以用溶质的质量、体积或摩尔数来表示。
假设我们有一个初始溶液,其浓度为 C1,体积为 V1。
我们想要将其稀释到新的浓度 C2,体积为 V2。
在稀释过程中,溶质的质量或摩尔数是不变的。
因此,我们可以建立以下方程来表示溶液稀释的关系:
C1 × V1 = C2 × V2
这个方程告诉我们,初始溶液的浓度和体积的乘积等于稀释后溶液的浓度和体积的乘积。
这个方程非常重要,因为它可以帮助我们计算稀释后溶液的浓度或体积。
例如,如果我们有一个浓度为 1M(摩尔/升)的溶液,体积为 100mL,
我们想要将其稀释到 0.5M,那么稀释后的体积应该是多少?
我们可以使用上述方程来解决这个问题:
1M × 100mL = 0.5M × V2
解这个方程,我们可以找到 V2 的值。
计算结果为: [{V2: 200}]
所以,稀释后的溶液体积应该是:200mL。
一、选择题
1.如图是甲、乙、丙三种固体物质(均不含结晶水)的溶解度曲线。下列说法不正确的是
A.t1℃时,甲、丙两种物质的溶解度相等
B.t2℃时,甲的饱和溶液中溶质质量为40g
C.升高温度能使接近饱和的丙溶液变成饱和溶液
D.t2℃时,甲、乙、丙的饱和溶液的溶质质量分数大小顺序是甲>乙>丙
2.将一个不与盐酸反应的小球放入盛有盐酸的烧杯中,小球漂浮在液面上,将几枚洁净的小铁钉投入烧杯中,当不再有气泡逸出时(忽略溶液体积的变化),小球的位置与开始时比较,将
A.下沉一些 B.不变 C.上浮一些 D.无法判断
3.a、b、c三种固体物质的溶解度曲线如图所示,下列叙述正确的是
A.t1℃时a物质的溶解度大于b物质的溶解度
B.a、c两种物质的饱和溶液降温均能析出晶体
C.将t2℃的a、b、c三种物质的饱和溶液降温到t1℃,所得溶液溶质质量分数的关系为b>a=c
D.t2℃时,等质量a和c溶于水恰好形成饱和溶液,则所需水的质量为:a4.如图是a、b、c三种固体(不含结晶水)物质的溶解度曲线,下列分析不正确的是( )
A.t1℃时,a、c两种物质饱和溶液中溶质质量分数相等,约为16.7%
B.t2℃时将等质量的三种物质的饱和溶液降温至t1℃,所得溶液的质量关系是b>a>c
C.将t2℃时a、b、c三种物质的饱和溶液降温至t1℃时,所得溶液溶质质量分数关系是b>a>c
D.t2℃时,将50ga物质放入50g水中充分溶解得到a物质的饱和溶液,其中溶质和溶液的质量比为1:3
5.下列有关溶液的认识中,错误的是( )
A.析出晶体后的溶液是该温度下的饱和溶液
B.在溶液里进行的化学反应,通常是比较快的
C.同种溶质的饱和溶液的溶质质量分数一定比它的不饱和溶液的大
D.同一温度下,氯化钠在等质量的水中和酒精中溶解的质量不同
6.下列图像分别与选项中的描述相对应,其中正确的是( )
A.表示向一定量大理石中滴加稀盐酸,产生二氧化碳的质量变化
B.表示加热一定量碳酸氢铵,试管中固体的质量变化
C.表示电解水实验中,生成的氢气及氧气的质量关系
D.表示向相同浓度和体积的稀硫酸中加入足量的镁粉和铁粉,产生氢气的质量关系
7.a、b两种物质的溶解虔曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.a的溶解度大于b的溶解度
B.15℃时,甲、乙的两种溶液溶质的质量分数相等
C.将30℃时a的饱和溶液降温至15℃,溶质的质量分数不变
D.15℃时分别向l00g水中加入20ga和b,升温至30℃,所得溶液均为饱和溶液
8.室温下,烧杯中装有200g NaCl溶液编号A;向烧杯中加入20g NaCl固体,充分搅拌后,尚有2g固体未溶解,此时的NaCl溶液为编号B;再向烧杯中加入20g水,固体全部溶解,此时的NaCl溶液为编号C.下列说法正确的是
A.A溶液是NaCl的饱和溶液 B.B溶液可能是NaCl的饱和溶液
C.C溶液是NaCl的饱和溶液 D.B溶液的溶质质量分数最大
9.下列说法正确的是
A.洗洁精和汽油都能清洗油污,其原理相同
B.原子得到电子形成阳离子,失去电子形成阴离子
C.同一化合物中,金属元素显正价,非金属元素一定显负价
D.某溶液析出晶体后,所得溶液的溶质质量分数不一定改变
10.如图是a、b、c三种固体物质的溶解度曲线。下列说法正确的是
A.t1℃时,a、c两种溶液的溶质质量分数一定相等
B.使a、c的饱和溶液析出晶体都可以采用降温结晶法
C.t2℃时,30 ga加入50g水中充分溶解,所得溶液质量为80 g
D.t2℃时,a、b、c三种饱和溶液溶质质量分数由大到小的关系是
二、判断题
11.浓溶液中的溶质质量一定不稀溶液的溶质质量大。
12.将50g 20%的硝酸钾溶液稀释到200g--稀释后所得溶液中溶质的质量分数是5%( )
13.现有60℃的饱和硝酸钾溶液,欲降低其溶质质量分数,可蒸发水分( )
14.某温度下两种不同物质的溶液,溶质质量分数相同,则这两种物质的溶解度一定相同( )
15.配制任何一定溶质质量分数的溶液,都需要经过计算、称量、溶解( )
三、综合应用题
16.T1℃时,将等质量的硝酸钾和氯化钾分别加入到甲、乙两个各盛有100g水烧杯中,充分搅拌后现象如图所示,硝酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图所示。
(1)甲、乙两个烧杯中,溶解硝酸钾的烧杯是 。
(2)将两个烧杯同时由T1℃升温到T2℃,并充分搅拌均匀,两烧杯中溶液的溶质质量分数的大小关系是 。
A.甲>乙 B.乙>甲 C.甲=乙 D.不确定
17.已知M、N两种固体物质的溶解度曲线如图所示。据图回答问题:
(1)在t1℃甲、乙两只试管中各盛有50g水,分别取M、N两物质20g溶解于试管中,如图,则甲试管里溶解的是物质 (M、N),若将温度升高至t3℃,则乙试管中的现象是 ,甲试管中溶液的溶质质量分数是 (保留小数点后一位),若将此溶液浓缩成40%的溶液,则需蒸发掉 水。
(2)若将t 3℃时M、N两物质的等质量的饱和溶液降温至t2℃,则溶液的质量由大到小顺序是
18.氧气支持生命活动,在不同的生活、生产环境中对氧气浓度的要求不同,人类常采用不同的方法制取氧气。请根据下列信息及实验装置图回答有关问题。
(1)图中仪器a的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制备氧气,反应的化学方程式为 ,加热高锰酸钾制取氧气时,需要对所选发生装置进行的改动是 。需要一瓶较为纯净的氧气,通常选择的收集装置是 (填字母),若用F装置收集O2,气体从 (填“m”或“n”)端通入。
(3)用双氧水也可以制氧气,实验室常用溶质质量分数为6%的H2O2溶液(MnO2作催化剂)制取少量氧气。市售H2O2溶液溶质质量分数通常为30%。配制100g6%的H2O2溶液,需要30%的H2O2溶液质量为 g。
(4)为了探究双氧水的分解,进行以下两个实验:
①氯化物对双氧水分解的影响。
反应条件:6.0mL30%双氧水,0.1g氯化物,室温;实验时间:1.5h。
实验数据如表所示:
氯化物 NaCl MgCl2 CuCl2
放出氧气的体积/mL 2.0 4.0 420.0
双氧水的分解率/% 0.30 0.60 63.18
由上表可知,双氧水保存时应绝对避免引入的离子是 (写离子符号)。
②pH对双氧水分解的影响。
反应条件:6.0mL30%双氧水,60℃;用NaOH溶液调pH;实验时间:1.5h。
实验结果如图所示:
由图可知,pH为 (填数字)时,双氧水的分解率最高。
参考答案:
1.B
【详解】A、t1℃时,由于甲、丙两种物质的溶解度曲线相交,故t1℃时,甲、丙两种物质的溶解度相等;故选项正确,但不符合题意;
B、t2℃时,甲物质的溶解度为40g,但未告诉甲物质饱和溶液的质量,故不能得出其中的溶质质量;故选项错误,但符合题意;
C、丙的溶解度随温度的升高而减小,升高温度,丙的溶解度减小,可使接近饱和的丙溶液变成饱和溶液;故选项正确,但不符合题意;
D、t2℃时三种物质的溶解度大小关系为甲>乙>丙,故所得甲、乙、丙的饱和溶液溶质质量分数大小顺序是甲>乙>丙;故选项正确,但不符合题意;
故选:B。
2.C
【详解】因为小球漂浮于液面上,所以小球所受的浮力不变。
盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,氯化亚铁溶于水所以溶液的密度变大,所以液体的密度增大,而小球受到的浮力不变,根据公式F浮=ρ液gV排可知,排开液体的体积减小,所以小球会上浮;故选C。
3.D
【详解】A、根据溶解度曲线可知,t1℃时a物质的溶解度小于b物质的溶解度,故A错误;
B、a物质的溶解度随温度的降低而减小,其饱和溶液降温能析出晶体,c物质溶解度随降低而增大,其饱和溶液降温不会析出晶体,故B错误;
C、将t2℃时a、b、c三种物质的饱和溶液降温到t1℃时,a、b的溶解度减小,c的溶解度随温度的降低而增大,a、b有晶体析出,质量分数变小溶液仍为饱和溶液,c没有晶体析出,质量分数不变,一定温度下饱和溶液的溶质质量分数=,溶解度越大,质量分数越大,t1℃时b的溶解度大于a的溶解度大于t2℃时c的溶解度,所以t1℃时三种物质的溶质质量分数由大到小的顺序是b>a>c,故C错误;
D、t2℃时,a的溶解度比c的溶解度大,等质量a和c溶于水恰好形成饱和溶液,则所需水的质量为:a故选:D。
4.B
【详解】A、t1℃时,a、c两种物质的溶解度相同,为20g,故饱和溶液中溶质质量分数相等,溶质质量分数为,正确;
B、t2℃时将等质量的三种物质的饱和溶液降温至t1℃,c物质的溶解度增大,不会析出晶体,a、b物质的溶解度减小,但是a物质的溶解度受温度变化影响较大,析出较多的晶体,所以所得溶液的质量关系是c>b>a,错误;
C、将t2℃时,a、b、c三种物质的饱和溶液降温至t1℃,a、b的溶解度减小,且在t1℃时b的溶解度大于a,故所得溶液的溶质质量分数关系是b>a;c的溶解度随温度的降低而增大,故其溶液的组成不变,溶质质量分数仍然是t2℃时的,故其溶质质量分数比a小,故溶质质量分数关系为:b>a>c,正确;
D、t2℃时,a物质的溶解度为50g,即100g水最多能溶解a物质50g,将50ga物质放入50g水中,得到的溶液中溶质为25g,溶剂质量为50g,溶液质量为25g+50g=75g,故溶质和溶液的质量比为1:3,正确;
故选B。
5.C
【详解】A、饱和溶液是指在一定温度下,一定量的溶剂里不能再继续溶解某种溶质的溶液,所以析出晶体后的溶液不能再溶解了,是该温度下的饱和溶液,此选项正确;
B、反应物接触面积越大,反应越剧烈,在溶液里进行的化学反应,反应物之间接触面积最大,通常是比较快的,此选项正确;
C、在同一温度下,同种溶质的饱和溶液的溶质质量分数一定比它的不饱和溶液的溶质质量分数大,此选项错误;
D、溶质的溶解性与溶质、溶剂的种类有关,此选项正确。故选C。
6.B
【解析】A、根据大理石中滴加稀盐酸,生成氯化钙、水和二氧化碳气体,二氧化碳的质量不能一直增加,反应物反应完,就不变了解答;
B、根据加热一定量碳酸氢铵(NH4HCO3),生成氨气、水和二氧化碳气体解答;
C、根据电解水的实验结论可以完成解答;
D、根据金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素,因为酸量相同金属过量,故生成的氢气应该相等解答。
【详解】A、大理石中滴加稀盐酸,生成氯化钙、水和二氧化碳气体,二氧化碳的质量不能一直增加,反应物反应完,就不变了,故错误;
B、加热一定量碳酸氢铵(NH4HCO3),生成氨气、水和二氧化碳气体,固体质量逐渐减少,反应完毕,固体质量为0,故正确;
C、电解水实验中产生氢气和氧气的体积比为2:1,质量之比为1:8,故错误;
D、金属与酸反应时氢气来源于酸中的氢元素,因为酸的质量和浓度相同且金属足量,所以生成的氢气的质量应该相等,故错误。
故选:B。
【点睛】此题是过程与图象结合题,是对学生识图能力的考查,解题的关键是能正确的分析各个反应的过程,并结合图象分析问题,对培养学生分析问题的能力有一定帮助。
7.C
【详解】A、a的溶解度大于b的溶解度错误,因为没有指明温度,故选项错误;
B、15℃时,甲、乙的两种溶液溶质的质量分数相等错误,因为没有指明是饱和溶液,故选项错误;
C、将30℃时a的饱和溶液降温至15℃,溶质的质量分数不变正确,因为a的溶解度随温度的升高而减少,a的溶质和溶剂都不变,故选项正确;
D、15℃时分别向l00g水中加入20ga和b,升温至30℃,所得溶液均为饱和溶液错误,因为a析出固体,仍然饱和,b固体物质的溶解度,是随温度升高而增大的,因此b是不饱和溶液;故选项错误。
故选C。
8.D
【分析】室温下,烧杯中装有200g NaCl溶液编号A,向烧杯中加入20g NaCl固体,充分搅拌后,尚有2g固体未溶解,此时的NaCl溶液为编号B,说明加入的氯化钠固体溶解了一部分,说明加水前A溶液能继续溶解这种溶质,A溶液一定是不饱和溶液;B溶液不能继续溶解这种溶质,B溶液一定是饱和溶液,再向烧杯中加入20g水,固体全部溶解,此时的NaCl溶液为编号C,加水后的溶液可能不能继续溶解这种溶质,也可能还能继续溶解这种溶质,C溶液可能是饱和溶液,也可能是不饱和溶液。
【详解】A、由分析可知,A溶液是NaCl的不饱和溶液,故A说法错误;
B、由分析可知,B溶液不能继续溶解这种溶质,B溶液一定是NaCl的饱和溶液,故B说法错误;
C、由分析可知,C溶液可能是饱和溶液,也可能是不饱和溶液,故C说法错误;
D、由分析可知,A溶液是NaCl的不饱和溶液,B溶液一定是NaCl的饱和溶液,C溶液可能是饱和溶液,也可能是不饱和溶液,相同温度下,同种溶质的饱和溶液的溶质质量分数一定大于其不饱和溶液中溶质的质量分数,故B溶液的溶质质量分数最大,故D说法正确;
故选:D。
9.D
【详解】A、洗洁精是乳化油污,汽油是溶解油污,原理不同,错误;
B、原子失去电子后形成阳离子,则原子得到电子后一定形成阴离子,错误;
C、在同一化合物中,金属元素显正价,但非金属元素不一定显负价,如硫酸铜中硫元素显+6价,错误。
D、某溶液析出晶体后,所得溶液的溶质质量分数不一定改变,例如硝酸钾饱和溶液恒温蒸发,有晶体析出,析出晶体后的溶液与析出晶体前的溶液为同温下的饱和溶液,它们的溶质质量分数相同,正确。
故选D。
10.D
【详解】A、因为没有指明是饱和溶液,t1℃时,a、c两种物质的溶液的溶质质量分数一定相等错误,故选项错误;
B、因为c的溶解度随温度的升高而减少;c没有晶体析出,a的溶解度随温度的降低而减少,可采用降温结晶法,故选项错误;
C、在t2℃时,a的溶解度是50g,因此将a物质30g加入50g水中,充分溶解,所得溶液质量为:25g+50g=75g,故选项错误;
D、t2℃时,a、b、c三种物质的溶解度关系为:a>b>c,则a、b、c三种饱和溶液溶质质量分数由大到小的关系是 a>b>c,故选项正确。
故选:D。
11.错
【详解】根据溶质质量分数=,由于未指定溶液质量,因此浓溶液中的溶质质量不一定比稀溶液的溶质质量大。原说法错误。
12.正确
【详解】稀释前溶液中溶质的质量=50g×20%=10g,稀释后溶液的溶质质量分数=×100%=5%,选项正确,故填正确。
13.错误
【详解】蒸发水分,有晶体析出,所得溶液仍为该温度下的饱和溶液,其溶质质量分数不变。
14.错误
【详解】两种溶液的溶质质量分数相同,可能溶解度不同,因为并不确定是否为饱和溶液,如果确定为饱和溶液,该说法正确,但不知溶液是否为饱和溶液,故错误。
15.错误
【详解】用浓溶液配制稀溶液,需要经过计算、量取、混匀,无需称量,故错误。
16.(1)乙
(2)C
【详解】(1)由于T1℃时,硝酸钾的溶解度比氯化钾的溶解度小,甲、乙两个烧杯中,溶解硝酸钾的烧杯是乙。
(2)将两个烧杯同时由T1℃升温到T2℃,并充分搅拌均匀,因为T2℃时两种物质的溶解度相等,所以100g水中溶解的两种物质的质量相等,则两烧杯中溶液的溶质质量分数的相等,故选C。
17. M 有固体结晶出来 28.6% 20g M<N
【详解】(1)据图可知,t1℃时,甲试管中有剩余固体,此时50g水中溶解溶质小于20g,即100g水溶解小于40g,结合固体物质溶解度曲线分析,此时溶解度小于40g的是M物质。若将温度升高至t3℃,M物质的溶解度增加,故其溶液中溶质不变,而N的溶解度降低,故其有溶质晶体析出;则乙试管中的现象是溶质晶体析出。此时,M物质的溶解度大于40g,故其剩余固体全部溶解;此时溶液中溶质质量分数=;
设此溶液浓缩成40%的溶液,需蒸发掉g水,则:
(2)根据t3℃降温至t2℃时,M的溶解度降低,N的溶解度的升高,故M溶液中有溶质结晶出来,N中无晶体析出,故此时M物质等质量的溶液质量少于N溶液。即:M<N。
18.(1)长颈漏斗
(2)
在试管口放置一团棉花 C m
(3)20
(4) Cu2+ 9
【详解】(1)a是长颈漏斗。
(2)高锰酸钾受热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为。因反应需要加热所以选择A装置,因高锰酸钾制取氧气的速度较快,为防止固体粉末随气流进入导管,因在试管口放置一团棉花。
氧气不易溶于水,密度比空气大,可用排水法和向上排空气法收集。排水法收集到的气体较为纯净,所以可选择C装置收集。
氧气密度比空气大,先集中在F装置的下部,所以从长管m通入。
(3)稀释前后溶质质量不变,设需要30%的H2O2溶液质量为x
100g×6%=30%×x,x=20g。故填:20。
(4)①双氧水的分解率越高,说明引入的物质越会加速过氧化氢分解,所以应避免引入氯化铜,因给出的物质都含有氯离子,不同的离子是铜离子,所以是铜离子促进了过氧化氢的分解,所以双氧水保存时应绝对避免引入的离子是Cu2+。
②pH=9时双氧水的分解率对应的点最高。