Question

20．實驗室欲配制0.1mol/L NaOH溶液并進行有關性質實驗，請據(jù)此回答下列問題
（1）若實驗過程中遇到下列情況，則會造成所配溶液的濃度偏低的是ab（填字母）
a．加水時越過刻度線
b．未洗滌燒杯和玻璃棒
c．容量瓶內(nèi)壁附有水珠而未干燥處理
d．定容時俯視刻度線
（2）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中入1mol•L^-1的鹽酸，所加入鹽酸溶液的體積與產(chǎn)生CO₂的體積關系如圖所示：
①當加入45mL鹽酸溶液時，產(chǎn)生二氧化碳的物質的量為0.02mol
②計算所取氫氧化鈉溶液的體積V=450mL
（3）取上述氫氧化鈉溶液100mL，加入足量的鋁，該反應的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑反應生成的氣體的物質的量為0.015mol．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算不當操作對n或V的影響，如果n偏大或V偏小，則所配制溶液濃度偏高；
（2）由圖可知，此時溶液為氯化鈉，從25mL開始生成二氧化碳，反應為HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，當加入45mL鹽酸溶液時，二氧化碳的體積達最大，此時溶液中溶質為氯化鈉，
①從25mL開始生成二氧化碳，反應為HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，生成二氧化碳消耗的鹽酸為45mL-25mL=20mL，根據(jù)方程式可知n（CO₂）=n（HCl），根據(jù)n=cV計算n（HCl）；
②當加入45mL鹽酸溶液時，二氧化碳的體積達最大，此時溶液中溶質為氯化鈉，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），計算出n（NaOH），再根據(jù)V=$\frac{n}{c}$計算氫氧化鈉溶液的體積；
（3）過量的鋁與氫氧化鈉反應生成Na[Al（OH）₄]、H₂；反應中水作氧化劑，根據(jù)n=cV計算200mL氫氧化鈉溶液中n（NaOH），根據(jù)方程式計算氧化劑水的物質的量．

解答 解：（1）a．加水時越過刻度線，會造成溶液體積偏大，則濃度偏小，故a選；
b．未洗滌燒杯和玻璃棒，會造成溶質的損失，則溶液濃度偏小，故b選；
c．只要最后定容正確，容量瓶內(nèi)壁附有水珠而未干燥處理對溶液體積無影響，則濃度無影響，故c不選；
d．定容時俯視刻度線，則溶液體積偏小，濃度偏高，故d不選．
故選ab；
（2）由圖可知，此時溶液為氯化鈉，從25mL開始生成二氧化碳，反應為HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，當加入45mL鹽酸溶液時，二氧化碳的體積達最大，此時溶液中溶質為氯化鈉．
①從25mL開始生成二氧化碳，反應為HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，生成二氧化碳消耗的鹽酸為45mL-25mL=20mL，根據(jù)方程式可知n（CO₂）=n（HCl）=0.02L×1mol•L^-1=0.02mol，
故答案為：0.02；
②當加入45mL鹽酸溶液時，二氧化碳的體積達最大，此時溶液中溶質為氯化鈉，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；
（3）過量的鋁與氫氧化鈉反應生成NaAlO₂和H₂，反應方程式為2Al+2NaOH+6H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
反應中水作氧化劑，100mL氫氧化鈉溶液中n（NaOH）=0.1L×0.1mol/L=0.01mol，根據(jù)方程式可知生成的氫氣的物質的量為0.01mol×1.5=0.015mol，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；0.015mol．

點評 本題考查了一定物質的量濃度溶液的配制過程、儀器以及誤差分析，難度不大，注意實驗的基本操作方法和注意事項．