新冠肺炎期间,化学消毒剂大显身手。高铁酸钾( 是一种高效多功能的绿色消毒剂,广泛应用于生活用水和废水的杀菌、消毒。工业制备高铁酸钾的方法主要有湿法和干法两种。
I.实验室模拟湿法制备高铁酸钾的流程如下:
已知:转化过程发生复分解反应。回答下列问题:
(1)配制上述NaOH 溶液,下列操作可能导致溶液浓度偏大的有___________ (填序号)。
A.将NaOH 放在滤纸上称量
B. NaOH 在烧杯中溶解后,未经冷却就立即转移
C.容量瓶洗净之后未干燥
D.定容时俯视刻度线
E.摇匀后发现液面低于刻度线,再加水至刻度线
(2)NaOH 溶液应置于冰水浴中,否则温度升高将发生如下副反应:(未配平)
①若有 发生该副反应,该过程中转移电子数目为___________ ;
②若反应后溶液中 NaCl 和 的物质的量之比为6∶1,则生成NaCl和 NaClO的物质的量之比为___________ 。
(3)氧化过程中溶液保持碱性。写出反应的离子方程式:___________ 。
(4)产品经干燥后得到纯品 99g, 则的产率为___________ (用百分数表示)。
Ⅱ.工业干法制备高铁酸钾的第一步反应为:
(5)该反应中氧化产物为___________ 、___________ ,氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________ 。第二步反应为: 试用复分解反应原理解释该反应能发生的原因___________ 。
I.实验室模拟湿法制备高铁酸钾的流程如下:
已知:转化过程发生复分解反应。回答下列问题:
(1)配制上述NaOH 溶液,下列操作可能导致溶液浓度偏大的有
A.将NaOH 放在滤纸上称量
B. NaOH 在烧杯中溶解后,未经冷却就立即转移
C.容量瓶洗净之后未干燥
D.定容时俯视刻度线
E.摇匀后发现液面低于刻度线,再加水至刻度线
(2)NaOH 溶液应置于冰水浴中,否则温度升高将发生如下副反应:(未配平)
①若有 发生该副反应,该过程中转移电子数目为
②若反应后溶液中 NaCl 和 的物质的量之比为6∶1,则生成NaCl和 NaClO的物质的量之比为
(3)氧化过程中溶液保持碱性。写出反应的离子方程式:
(4)产品经干燥后得到纯品 99g, 则的产率为
Ⅱ.工业干法制备高铁酸钾的第一步反应为:
(5)该反应中氧化产物为
更新时间:2024-02-18 15:37:29
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解答题-工业流程题
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(0.65)
【推荐1】海水是一个巨大的化学资源宝库。实验室模拟从海水中提取溴,设计实验流程如下:
(1)海水中的溴元素存在形式是___________ (填“游离态”或“化合态”)。
(2)步骤(Ⅰ)中分离粗盐和母液的操作名称是___________ ,该操作使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________ 。
(3)写出步骤(Ⅱ)中和反应的离子方程式:___________ ,可推断氧化性:___________ (填“>”或“<”)。
(4)步骤(Ⅲ)中鼓入热空气可将溴单质分离出来,是利用溴单质的___________ 性。
(5)步骤(Ⅳ)中主要反应的离子方程式为,该反应的还原剂是___________ 。
(1)海水中的溴元素存在形式是
(2)步骤(Ⅰ)中分离粗盐和母液的操作名称是
(3)写出步骤(Ⅱ)中和反应的离子方程式:
(4)步骤(Ⅲ)中鼓入热空气可将溴单质分离出来,是利用溴单质的
(5)步骤(Ⅳ)中主要反应的离子方程式为,该反应的还原剂是
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解答题-实验探究题
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(0.65)
解题方法
【推荐2】氯化碘()在药物合成中用途非常广泛,其熔点为33℃,沸点为73℃,遇水易反应。实验室可用如图装置(部分夹持装置和加热装置已略去)制取,制备的反应原理:,请回答下列问题。
(1)上图中盛装浓盐酸的仪器名称是:___________ 。
(2)若圆底烧瓶中选用药品为二氧化锰,加热圆底烧瓶,打开活塞后发生反应的化学方程式为:___________ ;该反应中氧化剂是:___________ (填化学式)。
(3)丙装置的作用是:___________ 。
(4)制取的反应在哪一个装置中发生___________ 。
a.戊b.乙c.丙d.丁
(5)对于本实验戊装置是否有用,你的观点是?(简要说明理由):___________ 。
(1)上图中盛装浓盐酸的仪器名称是:
(2)若圆底烧瓶中选用药品为二氧化锰,加热圆底烧瓶,打开活塞后发生反应的化学方程式为:
(3)丙装置的作用是:
(4)制取的反应在哪一个装置中发生
a.戊b.乙c.丙d.丁
(5)对于本实验戊装置是否有用,你的观点是?(简要说明理由):
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解答题-工业流程题
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(0.65)
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解题方法
【推荐3】I.实验室常用浓盐酸与高锰酸钾发生反应快速制备少量氯气,该反应的化学方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KC1+5Cl2↑+8H2O。请回答以下问题:
(1)将上述化学反应方程式改写为离子方程式___ 。
(2)该反应中氧化剂为___ (填化学式)。起酸性作用的HCl与起还原作用的HCl的质量之比___ 。
(3)已知在碱性溶液中可发生如下反应2R(OH)3+3ClO-+4OH-=2RO+3Cl-+5H2O,则RO中R的化合价是___ 。
Ⅱ.我国化学家侯德榜发明了联合制碱法,对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要过程如图所示(部分物质已略去)。
(4)①②③所涉及的操作方法中,包含过滤的是___ (填序号)
(5)根据图,写出①中发生反应的化学方程式___ 。
(1)将上述化学反应方程式改写为离子方程式
(2)该反应中氧化剂为
(3)已知在碱性溶液中可发生如下反应2R(OH)3+3ClO-+4OH-=2RO+3Cl-+5H2O,则RO中R的化合价是
A.+3 | B.+4 | C.+5 | D.+6 |
Ⅱ.我国化学家侯德榜发明了联合制碱法,对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要过程如图所示(部分物质已略去)。
(4)①②③所涉及的操作方法中,包含过滤的是
(5)根据图,写出①中发生反应的化学方程式
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐1】中国人民众志成城,抗击新冠疫情。某兴趣小组探究84消毒液的性质与应用。
(1)制备84消毒液(有效成分NaClO)并探究其性质
①A为氯气发生装置,反应的离子方程式为_______ ,B的作用是_______ 。
②84消毒液常用于游泳池的消毒。HClO释放的主要途径如下,反应物已配平,请补充完整_______ 。
_______+_______
③池水的酸碱性对消毒效果影响明显。若池水碱性过强,杀毒作用会_______ (填“增强”或“减弱”)。
(2)探究84消毒液的安全使用
④某工作人员误将84消毒液与双氧水混用,导致游泳池池水变绿,可能的原因是二者反应产生促进藻类快速生长,说明氧化性:NaClO_______ (填“>”或“<”)。
⑤某家庭主妇误将84消毒液与洁厕剂(主要成分为盐酸)混用,导致反应产生氯气而中毒,则该反应的离子方程式为_______ 。
(1)制备84消毒液(有效成分NaClO)并探究其性质
①A为氯气发生装置,反应的离子方程式为
②84消毒液常用于游泳池的消毒。HClO释放的主要途径如下,反应物已配平,请补充完整
_______+_______
③池水的酸碱性对消毒效果影响明显。若池水碱性过强,杀毒作用会
(2)探究84消毒液的安全使用
④某工作人员误将84消毒液与双氧水混用,导致游泳池池水变绿,可能的原因是二者反应产生促进藻类快速生长,说明氧化性:NaClO
⑤某家庭主妇误将84消毒液与洁厕剂(主要成分为盐酸)混用,导致反应产生氯气而中毒,则该反应的离子方程式为
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解答题-实验探究题
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【推荐2】某小组同学欧探究的性质,经历如下探究过程:
预测:中的O作为核心元素,化合价为-1价,因此预测既具有氧化性,也具有还原性。
(1)预测其具有氧化性的依据是___________ 。
实验和观察:小组同学分别选用酸性溶液、酸化的KI溶液与溶液反应以验证预测。
(2)实验①利用了酸性高锰酸钾的___________ 性质,该实验中,证明溶液与反应的现象除了溶液颜色变浅或褪色外,还有___________ 。
(3)实验②是为了验证的氧化性,在反应后的溶液中加入淀粉溶液,可观察到溶液变蓝,写出该反应的离子方程式___________ 。
(4)以上实验可得出的结论是___________ 。
(5)过氧化氢俗称双氧水,根据下列A~D涉及的反应,填空。
A.
B.
C.
D.
①仅体现氧化性的反应是___________ (填字母,下同)。
②既体现氧化性又体现还原性的反应是___________ 。
预测:中的O作为核心元素,化合价为-1价,因此预测既具有氧化性,也具有还原性。
(1)预测其具有氧化性的依据是
实验和观察:小组同学分别选用酸性溶液、酸化的KI溶液与溶液反应以验证预测。
(2)实验①利用了酸性高锰酸钾的
(3)实验②是为了验证的氧化性,在反应后的溶液中加入淀粉溶液,可观察到溶液变蓝,写出该反应的离子方程式
(4)以上实验可得出的结论是
(5)过氧化氢俗称双氧水,根据下列A~D涉及的反应,填空。
A.
B.
C.
D.
①仅体现氧化性的反应是
②既体现氧化性又体现还原性的反应是
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(0.65)
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【推荐3】铋酸钠(NaBiO3)是常用的氧化剂,MnO2是活性电极。以辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含FeS2、SiO2杂质)和软锰矿(主要成分是MnO2)为原料联合焙烧制备NaBiO3和MnO2,流程如下:
已知:①金属活动性:Fe>(H)>Bi>Cu。
②几种金属离子的氢氧化物沉淀pH如下:
回答下列问题:
(1)NaBiO3中Bi的化合价为_____ 。气体X是_____ (填化学式)。
(2)“焙烧”中Bi2S3和MnO2与空气反应生成Bi2O3和MnSO4,写出其反应的化学方程式:_____ 。被还原的元素是_____ (填元素符号)。
(3)“还原”中Bi的作用是_____ 。
(4)检验滤液2中是否有FeCl3的试剂是_____ (填化学式)。
(5)已知Bi(OH)3难溶于水,NaBiO3难溶于冷水,写出冷水中利用Bi(OH)3制备NaBiO3的离子方程式:_____ 。
(6)为探究Cl2和NaBiO3的氧化性相对强弱,设计如下实验:
实验中观察到试管B中溶液变蓝色。
由上述实验现象可知,氧化性:NaBiO3_____ Cl2(填“>”或“<”)。与根据第(5)小题得出的NaBiO3与Cl2氧化性强弱关系相反,其主要原因是_____ 。
已知:①金属活动性:Fe>(H)>Bi>Cu。
②几种金属离子的氢氧化物沉淀pH如下:
金属离子 | 开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH |
Fe3+ | 1.5 | 2.8 |
Fe2+ | 6.3 | 8.3 |
Mn2+ | 8.1 | 10.1 |
(1)NaBiO3中Bi的化合价为
(2)“焙烧”中Bi2S3和MnO2与空气反应生成Bi2O3和MnSO4,写出其反应的化学方程式:
(3)“还原”中Bi的作用是
(4)检验滤液2中是否有FeCl3的试剂是
(5)已知Bi(OH)3难溶于水,NaBiO3难溶于冷水,写出冷水中利用Bi(OH)3制备NaBiO3的离子方程式:
(6)为探究Cl2和NaBiO3的氧化性相对强弱,设计如下实验:
实验中观察到试管B中溶液变蓝色。
由上述实验现象可知,氧化性:NaBiO3
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【推荐1】黄钠铁矾[NaFex(SO4)y(OH)6]是一种高效净水剂。一种以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料,获取黄钠铁矾和纳米镍粉的部分工艺流程如图:
已知:常温下,有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示:
(1)若NaFex(SO4)y(OH)6中y=2,则黄钠铁矾的化学式为_______ 。
(2)“酸浸”过程,欲提高铁和镍元素的浸出率,可采取的措施为_______ (写出一条即可)。
(3)滤渣的主要成分为_______ 。CO2的电子式为_______ 。
(4)“氧化”过程中ClO-被Fe2+还原,反应中n(ClO-):n(Fe2+)=_______ 。
(5)“沉铁”过程中加入碳酸钠的目的是调节溶液的酸碱度,生成黄钠铁矾。根据上表分析:
①pH不可大于3.7的原因是_______ 。
②常温下,Ksp[Fe(OH)3]=_______ 。
(6)写出“沉铁"过程的化学方程式_______ 。
已知:常温下,有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.7 |
沉淀完全(离子浓度为1.0×10-5)的pH | 3.7 | 9.7 | 9.2 |
(1)若NaFex(SO4)y(OH)6中y=2,则黄钠铁矾的化学式为
(2)“酸浸”过程,欲提高铁和镍元素的浸出率,可采取的措施为
(3)滤渣的主要成分为
(4)“氧化”过程中ClO-被Fe2+还原,反应中n(ClO-):n(Fe2+)=
(5)“沉铁”过程中加入碳酸钠的目的是调节溶液的酸碱度,生成黄钠铁矾。根据上表分析:
①pH不可大于3.7的原因是
②常温下,Ksp[Fe(OH)3]=
(6)写出“沉铁"过程的化学方程式
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(0.65)
【推荐2】碳酸亚铁晶体[]为白色固体,不溶于水,干燥品在空气中稳定,湿品在空气中缓慢氧化为呈茶色,可用作阻燃剂、动物饲料铁添加剂、补血剂等。回答下列问题:
(1)实验室利用溶液和溶液制备,实验装置(夹持仪器已省略)如图所示:
①方框内为制取的装置,下列装置和药品较为适宜的是_________ (填字母)。
②装置D中仪器a的名称是___________ 。
③根据①的选择,装置甲中试剂a的名称是_____________ 。
(2)的制备,步骤如下:
通入一段时间后,向溶液中加入过量溶液,搅拌,反应后过滤,将沉淀洗涤、干燥,得到。
①生成的离子方程式为_________________ 。
②装置丙的作用是_________________ 。
(3)将溶液换成溶液能提高产品纯度,原因是________________ 。
(4)某同学查阅资料得知,煅烧的产物中含有+2价铁元素,于是他设计了由制备的方案。先向中依次加入试剂:稀硫酸、①___________ 和②____________ ;然后再③__________ (填操作)灼烧,即可得到。
(1)实验室利用溶液和溶液制备,实验装置(夹持仪器已省略)如图所示:
①方框内为制取的装置,下列装置和药品较为适宜的是
②装置D中仪器a的名称是
③根据①的选择,装置甲中试剂a的名称是
(2)的制备,步骤如下:
通入一段时间后,向溶液中加入过量溶液,搅拌,反应后过滤,将沉淀洗涤、干燥,得到。
①生成的离子方程式为
②装置丙的作用是
(3)将溶液换成溶液能提高产品纯度,原因是
(4)某同学查阅资料得知,煅烧的产物中含有+2价铁元素,于是他设计了由制备的方案。先向中依次加入试剂:稀硫酸、①
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解题方法
【推荐3】同学们对四氧化三铁产生了兴趣,从参考资料中找到氧化沉淀法生产复印用高档四氧化三铁粉的工艺流程简图。
[生产流程]
[查阅资料]
资料一:硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如下表所示:
资料二:氢氧化亚铁受氧气氧化反应原理为4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
资料三:获得四氧化三铁的反应原理为Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe3O4+4H2O
[问题讨论]
(1)溶解时,用50℃至80℃的热水目的是______________ 。
(2)写出加入适量氢氧化钠溶液时发生反应的化学方程式_____________ 。
(3)上述过程中,要控制“通一定量空气”的目的是____________ 。
(4)要使四氧化三铁的产率最高,则上述流程中产生的氢氧化亚铁和氢氧化铁的最佳质量比为___ 。
(5)副产品P是硫酸钠,由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→______ →______ →d。
a.过滤b.加热浓缩c.冷却结晶d.晶体加热至完全失去结晶水
[生产流程]
[查阅资料]
资料一:硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如下表所示:
温度/ | 0 | 10 | 30 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
溶液度/g | 14.0 | 17.0 | 25.0 | 33.0 | 35.3 | 33.0 | 30.5 | 27.0 |
资料二:氢氧化亚铁受氧气氧化反应原理为4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
资料三:获得四氧化三铁的反应原理为Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe3O4+4H2O
[问题讨论]
(1)溶解时,用50℃至80℃的热水目的是
(2)写出加入适量氢氧化钠溶液时发生反应的化学方程式
(3)上述过程中,要控制“通一定量空气”的目的是
(4)要使四氧化三铁的产率最高,则上述流程中产生的氢氧化亚铁和氢氧化铁的最佳质量比为
(5)副产品P是硫酸钠,由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→
a.过滤b.加热浓缩c.冷却结晶d.晶体加热至完全失去结晶水
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解题方法
【推荐1】实验室需要 的溶液,
(1)下列有关配制该溶液的叙述正确的是
(2)请将下列各操作,按正确的序号填在横线上。
A.溶解 B.用胶头滴管滴加水至刻度线 C.洗涤所用仪器2~3 次,并将洗涤液转移到容量瓶中 D.称量 E.反复颠倒摇匀 F.将溶液转移到容量瓶中
其操作正确的顺序依次为___________ 。
(3)选用的主要仪器有:①托盘天平,②药匙,③烧杯,④___________ ,⑤___________ ,⑥___________ 。
(4)回答下列问题:
①在转入容量瓶前烧杯中液体应冷却至室温,否则会使浓度___________ (填“偏高”“偏低”“无影响”,下同);
②洗涤液转入容量瓶后要振荡,若不振荡会使浓度___________ ;
③定容时必须使溶液凹液面与刻度线相平,若仰视会使浓度___________ ;
④用胶头滴管向容量瓶中加水时,不慎超过刻度线,用胶头滴管从瓶中吸出部分溶液使剩余溶液刚好达刻度线,会使浓度___________ ;
⑤使用洁净的容量瓶前,瓶中残留有少量蒸馏水,会使浓度___________ 。
(1)下列有关配制该溶液的叙述正确的是
A.称取无水硫酸铜,加入水,在的容量瓶中配成溶液 |
B.称取 ,在的容量瓶中配成溶液 |
C.称取无水硫酸铜,加入水,在的容量瓶中配成溶液 |
D.称取 ,在的容量瓶中配成溶液 |
A.溶解 B.用胶头滴管滴加水至刻度线 C.洗涤所用仪器2~3 次,并将洗涤液转移到容量瓶中 D.称量 E.反复颠倒摇匀 F.将溶液转移到容量瓶中
其操作正确的顺序依次为
(3)选用的主要仪器有:①托盘天平,②药匙,③烧杯,④
(4)回答下列问题:
①在转入容量瓶前烧杯中液体应冷却至室温,否则会使浓度
②洗涤液转入容量瓶后要振荡,若不振荡会使浓度
③定容时必须使溶液凹液面与刻度线相平,若仰视会使浓度
④用胶头滴管向容量瓶中加水时,不慎超过刻度线,用胶头滴管从瓶中吸出部分溶液使剩余溶液刚好达刻度线,会使浓度
⑤使用洁净的容量瓶前,瓶中残留有少量蒸馏水,会使浓度
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【推荐2】“84消毒液”是一种以NaClO为主的高效消毒剂,被广泛用于宾馆、旅游、医院、食品加工行业、家庭等的卫生消毒。某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示,该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题:
(1)此“84消毒液”的物质的量浓度约为________ 。(计算结果保留一位小数)
(2)某同学量取100mL此“84消毒液”,按说明要求稀释后用于消毒,则稀释后的溶液中c(Na+)=___ mol/L。
(3)该同学参阅读该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含NaClO质量分数为24%的消毒液。
①如图所示的仪器中配制溶液需要使用的是________________ (填仪器序号),还缺少的玻璃仪器是______________ 。
②该同学配制此溶液需称取称量NaClO固体的质量为_________________ g。
(4)若实验遇下列情况,导致所配溶液的物质的量浓度偏高的是____________ (填序号)。
a.定容时俯视刻度线 b.转移前,容量瓶内有蒸馏水
c.未冷至室温就转移定容 d.定容时水多加了,用胶头滴管吸出
84消毒液 【有效成分】NaClO 【规格】1000mL 【质量分数】24% 【密度】1.18g/cm3 |
(1)此“84消毒液”的物质的量浓度约为
(2)某同学量取100mL此“84消毒液”,按说明要求稀释后用于消毒,则稀释后的溶液中c(Na+)=
(3)该同学参阅读该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含NaClO质量分数为24%的消毒液。
①如图所示的仪器中配制溶液需要使用的是
②该同学配制此溶液需称取称量NaClO固体的质量为
(4)若实验遇下列情况,导致所配溶液的物质的量浓度偏高的是
a.定容时俯视刻度线 b.转移前,容量瓶内有蒸馏水
c.未冷至室温就转移定容 d.定容时水多加了,用胶头滴管吸出
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【推荐3】实验室现只有下列几种规格的容量瓶:100mL、200mL、250mL、500mL。某个实验中需要0.50 mol·L-1NaOH溶液450 mL和0.46 mol·L-1硫酸溶液500 mL,根据相关情况回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是______ (填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是__________ (填仪器名称)。
(2)用18.4 mol/L的浓硫酸配制0.46 mol·L-1硫酸溶液500 mL的实验中,______ 步用到胶头滴管。
(3)根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为____ g。若NaOH固体溶解后立即转移至容量瓶,则所得溶液浓度____ 0.50 mol·L-1(填“大于”、“等于”或“小于”,下同)。在实验中其他操作均正确,若定容时仰视刻度线,则所得溶液浓度____ 0.50 mol·L-1。
(4)根据计算得知,所需质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸的体积为__ mL(计算结果保留一位小数)。配制过程中需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释,稀释时操作方法是______________________________ 。
(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是
(2)用18.4 mol/L的浓硫酸配制0.46 mol·L-1硫酸溶液500 mL的实验中,
(3)根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为
(4)根据计算得知,所需质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸的体积为
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