解题思路:(1)根据操作步骤选取实验仪器,根据m=cvM计算所需氢氧化钠的质量;从每种操作过程、所用仪器及作用来分析玻璃棒的作用;
(2)计算HCl的质量以及水的质量,可知溶液的质量,根据密度计算溶液的体积,根据气体的体积可计算气体的物质的量,进而计算溶液的物质的量浓度;
(3)制备氢氧化铝有三种方案,
,对比反应方程式找出最佳方案.
(1)容量瓶规格没有450mL,只能选用500mL容量瓶,m=cvM=2mol/L×0.5L×40g/mol=40.0g,配制步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解(可用量筒量取水),冷却后转移到500mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的仪器为:托盘天平、药匙、烧杯、筒量、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,除容量瓶外,配制上述氯化钾溶液需要用到的是:托盘天平、药匙、烧杯、筒量、玻璃棒、胶头滴管;
①配制一定浓度的溶液中,溶解或稀释溶液,用玻璃棒进行搅拌;转移溶液,用玻璃棒进行引流,用到了两个用途,故①正确;
②硫酸铜晶体结晶水含量的测定,只用了玻璃棒搅拌功能,故②不符合;
③需现过滤制取氢氧化铜,再灼烧制取氧化铜,过滤用到了玻璃棒引流作用,灼烧起搅拌作用,故③符合;
④分离氯化钠与硝酸钾混合物,需溶解和过滤操作,溶解时玻璃棒起搅拌,过滤时引流,故④符合;
⑤测定溶液的pH,使用玻璃棒蘸取待测液,使用了一个用途,故⑤不符合;
⑥浓盐酸与浓氨水相遇发烟,只使用了蘸取的用途,故⑥不符合;
故答案为:40;500;托盘天平、药匙、烧杯、筒量、玻璃棒、胶头滴管;①③④;
(2)依题意可得,气体HCl的质量m(HCl)=n(HCl)×M(HCl)=[V/22.4]×36.5,
所用水的质量m(H2O)=ρ(H2O)×V(H2O)=1g/mL×500mL=500g,
所得溶液质量m[HCl(aq)]=[V/22.4]×36.5+500g,
所得溶液体积V[HCl(aq)]=
m[(HCl)(aq)]
ρ[HCl(aq)]=
V
22.4×36.5+500g
1000ρ,
所得盐酸中溶质的物质的量浓度c(HCl)=
n(HCl)
V[HCl(aq)]=[1000ρv/36.5V+11200],
故答案为:[1000ρv/36.5V+11200];
(3)都生成1molAl(OH)3时,由反应方程式可知
方案①中:2Al+6H+=2Al3++3H2↑、Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,
3 1 13 1
即生成1molAl(OH)3时,消耗3molH+、3molOH-,
方案②中:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、AlO2-+H2O+H+=Al(OH)3↓,
1 1 1 1 1 1
即生成1molAl(OH)3时,消耗1molH+、1molOH-,
方案③中:2Al+6H+=2Al3++3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓,
[3/4] [1/4] [3/4] [3/4] [1/4] [3/4] 1
即生成1molAl(OH)3时,消耗[3/4]molH+、[3/4]molOH-,
显然方
点评:
本题考点: 溶液的配制;镁、铝的重要化合物.
考点点评: 本题考查一定物质的量浓度溶液的配制、物质的量浓度的计算、氢氧化铝的制备,学生应学会根据化学反应方程式来分析设计方案的优劣,注重节约能源、原料易得、环保等问题来分析.