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文檔簡介

第第頁蘇教版(2023)必修第一冊2.2溶液組成的定量研究溶液組成的定量研究(5份打包)(共41張PPT)

第二單元|溶液組成的定量研究

(一)物質(zhì)的量濃度

概念溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度是指單位體積溶液中所含溶質(zhì)B的,用符號cB表示,常用單位為mol·L-1

物質(zhì)的量

續(xù)表

[微點撥]

①V表示溶液的體積,而不是溶劑的體積,單位一般用“L”。

②對于一定物質(zhì)的量濃度的溶液來說,從中取出任意體積的溶液,物質(zhì)的量濃度不變,但其中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量與所取體積有關(guān)。

③整體與部分的關(guān)系。

續(xù)表

(二)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液(以配制100mL0.100mol·L-1Na2CO3溶液為例)

容量瓶容量瓶的結(jié)構(gòu)

容量瓶容量瓶的使用①容量瓶的查漏方法

向容量瓶中注入一定量水,蓋好瓶塞。用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶倒立,觀察是否漏水。如不漏水,將瓶正立并將塞子旋轉(zhuǎn)180°后塞緊,再檢查是否漏水。如不漏水,該容量瓶才能使用

②容量瓶使用的“五不能”

a.不能用容量瓶溶解固體;b.不能用容量瓶稀釋濃溶液;c.不能把容量瓶加熱;d.不能把容量瓶當作反應(yīng)容器;e.不能用容量瓶長期存放溶液

續(xù)表

配制步驟計算根據(jù)n=c·V知,n(Na2CO3)=,m(Na2CO3)=_______

稱量用分析天平或電子天平準確稱取gNa2CO3固體

溶解將碳酸鈉固體轉(zhuǎn)移至100mL燒杯中,用適量蒸餾水溶解,并冷卻到_____

轉(zhuǎn)移①將燒杯中的溶液用小心地引流到中

(用玻璃棒引流時,玻璃棒末端要在容量瓶的刻度線以下)。

②用蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁及2~3次,并將每次洗滌的溶液都注入容量瓶中。輕輕振蕩容量瓶,使溶液混合均勻

續(xù)表

0.01mol

1.06g

1.06

室溫

玻璃棒

100mL容量瓶

玻璃棒

配制步驟定容①緩緩地將蒸餾水注入容量瓶中,直到容量瓶中的液面距離容量瓶的刻度線處。

②改用滴加蒸餾水至溶液的凹液面正好與相切。

③將容量瓶塞蓋好,用食指按住瓶塞,另一只手的手指托住瓶底,反復上下顛倒,搖勻

[微規(guī)律]選擇容量瓶的原則——“大而近”原則所配溶液的體積等于或略小于容量瓶的容積。如:需用480mL某溶液應(yīng)選擇500mL容量瓶來配制溶液。

續(xù)表

1~2cm

膠頭滴管

刻度線

(三)化學反應(yīng)的計算

示例化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比等于其物質(zhì)的量之比。如實驗室為確定一瓶稀鹽酸的濃度,用0.100mol·L-1NaOH溶液中和25.00mL該鹽酸,當酸與堿恰好完全反應(yīng)時,消耗NaOH溶液24.50mL。試求該鹽酸的物質(zhì)的量濃度

續(xù)表

[微提醒]

注意計算過程中相同物理量的有效數(shù)字與題目保持一致,如左欄題目中出現(xiàn)數(shù)據(jù)“24.50mL”精確到4位有效數(shù)字,“0.100mol·L-1”精確到3位有效數(shù)字,要求的鹽酸的物質(zhì)的量濃度就要精確到3位有效數(shù)字。

續(xù)表

[新知探究(一)]

物質(zhì)的量濃度的相關(guān)計算

[歸納與論證能力]

[典例導引]

[典例]濃鹽酸是實驗室常用的三大強酸之一,在試劑標簽上標注其密度為1.179g·cm-3,物質(zhì)的量濃度為12mol·L-1。試回答下列問題:

(1)若把3.01×1024個HCl分子溶于水,得到1L溶液,所得鹽酸溶液的物質(zhì)的量濃度是多少?H+的物質(zhì)的量濃度是多少?

(2)標準狀況下,3.36LHCl溶于水,得到100mL鹽酸溶液,所得鹽酸溶液的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是多少?若把所得鹽酸溶液稀釋至500mL,則所得溶液的物質(zhì)的量濃度是多少?

(3)根據(jù)標簽內(nèi)容,求鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。

[生成認知]

1.由溶質(zhì)的質(zhì)量或微粒數(shù)計算物質(zhì)的量濃度

若已知溶質(zhì)質(zhì)量

若已知溶液中某粒子的個數(shù)

2.由標準狀況下氣體的體積計算物質(zhì)的量濃度

(1)若已知溶液的體積

(2)若已知溶液的密度

假定氣體的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,VL(標準狀況下)該氣體溶于1L水中所得溶液的密度為ρg·cm-3。

3.溶液的稀釋與混合

稀釋時溶質(zhì)質(zhì)量不變:m1w1=m2w2;溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變

c(濃)·V(濃)=c(稀)·V(稀)

混合時c(混)·V(混)=c1V1+c2V2

5.溶液中的計量關(guān)系

[跟蹤訓練]

1.下列溶液中物質(zhì)的量濃度為1mol·L-1的是()

A.將40gNaOH溶解在1L水中

B.將22.4LHCl氣體溶于水配成1L溶液

C.將1L10mol·L-1濃鹽酸加入9L水中

D.將10gNaOH溶解在少量水中,再加蒸餾水直到溶液體積為250mL

答案:D

2.下列說法中正確的是()

A.將322gNa2SO4·10H2O溶于1L水中,所得溶液的物質(zhì)的量濃度為

1mol·L-1

B.將1L2mol·L-1H2SO4溶液加水稀釋到2L,所得溶液的物質(zhì)的量濃度為1mol·L-1

C.將1L18.4mol·L-1的H2SO4溶液加入1L水中,所得溶液的物質(zhì)的量濃度為9.2mol·L-1

D.將336mLHCl氣體溶于水,配成300mL溶液,所得溶液的物質(zhì)的量濃度為0.05mol·L-1

解析:A項錯在溶劑體積為1L;C項溶液濃度大于9.2mol·L-1;D項,未指明氣體所處狀況。

答案:B

答案:D

4.密度為1.84g·cm-3的98%的濃H2SO4的物質(zhì)的量濃度為__________。

答案:18.4mol·L-1

[新知探究(二)]

溶液配制中的誤差分析

[理解與辨析能力]

[發(fā)展認知]

1.操作不當對溶液濃度的影響

以配制100mL0.1mol·L-1的Na2CO3溶液為例。

可能引起誤差的操作變化的量實際濃度(cB)

將燒杯中溶液向容量瓶中轉(zhuǎn)移時,有少量灑出nB減小偏低

燒杯中溶液傾倒完畢,忘記洗滌燒杯和玻璃棒nB減小偏低

未冷卻至室溫就注入容量瓶定容V減小偏高

定容時,仰視容量瓶的刻度線V增大偏低

定容時,俯視容量瓶的刻度線V減小偏高

定容時,水加多了,用滴管吸出nB減小偏低

定容搖勻后,發(fā)現(xiàn)液面下降,再加水至刻度線V增大偏低

溶解前燒杯內(nèi)有水—無影響

續(xù)表

2.定容時仰視或俯視刻度線產(chǎn)生的誤差圖解

仰視刻度線(圖1)由于操作時是以刻度線為基準加水,刻度線低于液面,故加水量偏多,導致溶液體積偏大,濃度偏小

俯視刻度線(圖2)與仰視刻度線恰好相反,刻度線高于液面,使得加水量偏少,濃度偏大

[跟蹤訓練]

1.配制一定物質(zhì)的量濃度的某溶液,下列情況會使配制結(jié)果偏低的是()

A.未冷卻即轉(zhuǎn)移、定容

B.未洗燒杯及玻璃棒

C.定容時俯視刻度線觀察液面

D.容量瓶中原有少量蒸餾水

解析:A項,未冷卻即轉(zhuǎn)移,最后導致溶液體積偏小,濃度偏高;B項,未洗滌導致溶質(zhì)減少,濃度偏低;C項,俯視刻度線,導致V偏小,濃度偏大;D項沒有影響。

答案:B

2.常溫下,用密度為1.84g·cm-3、溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為98%的硫酸,配制200mL2.3mol·L-1的稀硫酸。

(1)所配制的稀硫酸中,H+的物質(zhì)的量濃度為______mol·L-1。

(2)需用濃硫酸的體積為______mL。

(3)若所配制的稀硫酸濃度偏小,則下列可能的原因分析中正確的是______。

A.配制前,容量瓶中有少量蒸餾水

B.量取濃硫酸時,仰視液體的凹液面

C.未冷卻,立即轉(zhuǎn)移至容量瓶定容

D.定容時,仰視溶液的凹液面

答案:(1)4.6(2)25.0(3)D

[應(yīng)用體驗]

1.下列配制的溶液濃度偏高的是()

A.配制鹽酸用量筒量取濃鹽酸時俯視刻度線

B.配制鹽酸定容時,仰視容量瓶刻度線

C.稱量4gNaOH配制1000mL0.1mol·L-1NaOH溶液時,砝碼錯放左盤

D.NaOH溶解后未經(jīng)冷卻即注入容量瓶并定容至刻度線

解析:A項,用量筒量取濃鹽酸時俯視刻度線,將會使量得鹽酸的體積小于計算值,導致濃度偏低;B項,定容時仰視容量瓶刻度線,將會導致加水量增多,使溶液濃度偏?。籆項,由于所稱NaOH固體的質(zhì)量為整數(shù),不需移動游碼,故稱得固體NaOH的質(zhì)量是準確的,不會影響到配制溶液的濃度;D項,因熱脹冷縮,會使容量瓶中的溶液在冷卻后液面低于刻度線,導致所配溶液濃度偏高。

答案:D

2.用容量瓶配制一定物質(zhì)的量濃度的NaCl溶液的實驗中,會使所配溶液濃度偏高的是()

A.定容時加水加多了,用滴管吸出溶液至刻度線

B.定容時仰視刻度線

C.沒有洗滌溶解NaCl固體的燒杯和玻璃棒

D.稱量NaCl固體時砝碼上有雜質(zhì)

解析:A項,用滴管吸出溶液使n(NaCl)減小,濃度偏低;B項,定容時仰視刻度線,溶液的體積偏大,濃度偏低;C項,未洗滌燒杯、玻璃棒,n(NaCl)減小,濃度偏低;D項,砝碼上有雜質(zhì)使本身質(zhì)量偏大,稱量NaCl的質(zhì)量偏大,濃度偏高。

答案:D

練好題——滲透核心價值

1.在無土栽培時,需用0.5mol·L-1NH4Cl、0.16mol·L-1KCl、0.24mol·L-1K2SO4配制而成的營養(yǎng)液。若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三種固體來配制1L營養(yǎng)液,則需此三種固體物質(zhì)的量分別為()

A.0.4mol、0.5mol、0.12mol

B.0.66mol、0.5mol、0.24mol

C.0.64mol、0.5mol、0.24mol

D.0.64mol、0.02mol、0.24mol

答案:D

2.某品牌飲用礦物質(zhì)水的標簽的部分內(nèi)容如下。下列說法正確的是()

××牌飲用礦物質(zhì)水

凈含量:500mL

配料表:純凈水硫酸鎂氯化鉀

保質(zhì)期:12個月

主要離子成分:

鉀離子(K+):1.0~27.3mg·L-1

鎂離子(Mg2+):0.1~4.8mg·L-1

硫酸根離子(SO2-4):0.4~19.2mg·L-1

氯離子(Cl-):10~27.3mg·L-1

A.標簽上的離子的濃度是物質(zhì)的量濃度

B.該品牌飲用礦物質(zhì)水中c(Mg2+)最大值為2×10-4mol·L-1

C.取少量待測液加入稀鹽酸酸化,再滴入硝酸銀,出現(xiàn)白色沉淀,說明有氯離子

D.一瓶該品牌飲用礦物質(zhì)水中SO2-4的物質(zhì)的量不超過1×10-5mol

答案:B

3.(選自魯科版新教材P29)106gNa2CO3溶于1L水中所得溶液與1molNa2CO3溶于水稀釋成1L的溶液相比,Na2CO3的物質(zhì)的量濃度是否相等?為什么?

答案:不相等。106g碳酸鈉溶于1L水時,所得溶液的體積大于1L。所得溶液的物質(zhì)的量濃度小于1mol·L-1,所以1mol碳酸鈉溶于水稀釋成1L的溶液,其物質(zhì)的量濃度為1mol·L-1。

““四翼”檢測評價”見““四翼”檢測評價(八)”

(單擊進入電子文檔)第二單元|溶液組成的定量研究

(一)物質(zhì)的量濃度

概念溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度是指單位體積溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量,用符號cB表示,常用單位為mol·L-1[微點撥]①V表示溶液的體積,而不是溶劑的體積,單位一般用“L”。②對于一定物質(zhì)的量濃度的溶液來說,從中取出任意體積的溶液,物質(zhì)的量濃度不變,但其中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量與所取體積有關(guān)。③整體與部分的關(guān)系。

關(guān)系溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(cB)、溶質(zhì)的物質(zhì)的量(nB)、溶液的體積(V)之間的關(guān)系為cB=。如將53.0gNa2CO3溶解在水中,配成500mL溶液,列式算出所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度。n(Na2CO3)===0.500molc(Na2CO3)===1.00mol·L-1

(二)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液(以配制100mL0.100mol·L-1Na2CO3溶液為例)

容量瓶容量瓶的結(jié)構(gòu)[微規(guī)律]選擇容量瓶的原則——“大而近”原則所配溶液的體積等于或略小于容量瓶的容積。如:需用480mL某溶液應(yīng)選擇500mL容量瓶來配制溶液。

容量瓶的使用①容量瓶的查漏方法向容量瓶中注入一定量水,蓋好瓶塞。用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶倒立,觀察是否漏水。如不漏水,將瓶正立并將塞子旋轉(zhuǎn)180°后塞緊,再檢查是否漏水。如不漏水,該容量瓶才能使用②容量瓶使用的“五不能”a.不能用容量瓶溶解固體;b.不能用容量瓶稀釋濃溶液;c.不能把容量瓶加熱;d.不能把容量瓶當作反應(yīng)容器;e.不能用容量瓶長期存放溶液

配制步驟計算根據(jù)n=c·V知,n(Na2CO3)=0.01_mol,m(Na2CO3)=1.06_g

稱量用分析天平或電子天平準確稱取1.06gNa2CO3固體

溶解將碳酸鈉固體轉(zhuǎn)移至100mL燒杯中,用適量蒸餾水溶解,并冷卻到室溫

轉(zhuǎn)移①將燒杯中的溶液用玻璃棒小心地引流到100_mL容量瓶中(用玻璃棒引流時,玻璃棒末端要在容量瓶的刻度線以下)。②用蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁及玻璃棒2~3次,并將每次洗滌的溶液都注入容量瓶中。輕輕振蕩容量瓶,使溶液混合均勻

定容①緩緩地將蒸餾水注入容量瓶中,直到容量瓶中的液面距離容量瓶的刻度線1~2_cm處。②改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液的凹液面正好與刻度線相切。③將容量瓶塞蓋好,用食指按住瓶塞,另一只手的手指托住瓶底,反復上下顛倒,搖勻

(三)化學反應(yīng)的計算

示例化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比等于其物質(zhì)的量之比。如實驗室為確定一瓶稀鹽酸的濃度,用0.100mol·L-1NaOH溶液中和25.00mL該鹽酸,當酸與堿恰好完全反應(yīng)時,消耗NaOH溶液24.50mL。試求該鹽酸的物質(zhì)的量濃度[微提醒]注意計算過程中相同物理量的有效數(shù)字與題目保持一致,如左欄題目中出現(xiàn)數(shù)據(jù)“24.50mL”精確到4位有效數(shù)字,“0.100mol·L-1”精確到3位有效數(shù)字,要求的鹽酸的物質(zhì)的量濃度就要精確到3位有效數(shù)字。

分析24.50mLNaOH溶液中所含NaOH的物質(zhì)的量為n(NaOH)=2.450×10-2_L×0.100_mol·L-1=2.45×10-3molHCl+NaOH===NaCl+H2O化學計量數(shù)11物質(zhì)的量n(HCl)2.45×10-3moln(HCl)==2.45×10-3mol該鹽酸的物質(zhì)的量濃度為c(HCl)==0.0980mol·L-1

[新知探究(一)]

物質(zhì)的量濃度的相關(guān)計算

[歸納與論證能力]

[典例導引]

[典例]濃鹽酸是實驗室常用的三大強酸之一,在試劑標簽上標注其密度為1.179g·cm-3,物質(zhì)的量濃度為12mol·L-1。試回答下列問題:

(1)若把3.01×1024個HCl分子溶于水,得到1L溶液,所得鹽酸溶液的物質(zhì)的量濃度是多少?H+的物質(zhì)的量濃度是多少?

(2)標準狀況下,3.36LHCl溶于水,得到100mL鹽酸溶液,所得鹽酸溶液的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是多少?若把所得鹽酸溶液稀釋至500mL,則所得溶液的物質(zhì)的量濃度是多少?

(3)根據(jù)標簽內(nèi)容,求鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。

[解析](1)n(HCl)==5mol;c(HCl)=5mol·L-1;c(H+)=5mol·L-1。

(2)n(HCl)==0.15mol,c=1.5mol·L-1。稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變,c=0.15mol÷0.5L=0.3mol·L-1。

(3)假設(shè)鹽酸的體積為1L,溶液的質(zhì)量=ρV=1.179g·cm-3×1000cm3=1179g,n(HCl)=cV=12mol·L-1×1L=12mol,m(HCl)=nM=12mol×36.5g·mol-1=438g,溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)w=438g÷1179g×100%≈37.15%。

[答案](1)c(HCl)=5mol·L-1;c(H+)=5mol·L-1

(2)1.5mol·L-10.3mol·L-1(3)37.15%

[生成認知]

1.由溶質(zhì)的質(zhì)量或微粒數(shù)計算物質(zhì)的量濃度

若已知溶質(zhì)質(zhì)量

若已知溶液中某粒子的個數(shù)

2.由標準狀況下氣體的體積計算物質(zhì)的量濃度

(1)若已知溶液的體積

(2)若已知溶液的密度

假定氣體的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,VL(標準狀況下)該氣體溶于1L水中所得溶液的密度為ρg·cm-3。

先計算溶質(zhì)的物質(zhì)的量n=mol

再計算溶液的體積V==×1×10-3L·mL-1=L

最后計算溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c===mol·L-1

3.溶液的稀釋與混合

稀釋時溶質(zhì)質(zhì)量不變:m1w1=m2w2;溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變c(濃)·V(濃)=c(稀)·V(稀)

混合時c(混)·V(混)=c1V1+c2V2

4.物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)之間的換算

cB====ω=。

5.溶液中的計量關(guān)系

固定組成在溶液中陽離子與陰離子的物質(zhì)的量濃度之比=化學組成中離子個數(shù)之比

電荷守恒在溶液中,陽離子所帶的正電荷數(shù)=陰離子所帶的負電荷數(shù)。如①Na2SO4溶液中c(Na+)∶c(SO)=2∶1(固定組成),即c(Na+)=2c(SO)(電荷守恒)。②Na2SO4和NaCl的混合溶液中:c(Na+)=2c(SO)+c(Cl-)(電荷守恒)

[注意]

①進行物質(zhì)的量濃度的有關(guān)計算時,各種情況下最終落腳點是物質(zhì)的量濃度的定義式c=,要充分利用有關(guān)物質(zhì)的量的各種計算公式,發(fā)揮物質(zhì)的量的橋梁作用。

②計算物質(zhì)的量濃度時,若已知溶液的密度,根據(jù)V=,求出V,然后根據(jù)cB=求出cB。

③用公式c=進行換算時,要注意1000加上單位應(yīng)為1000mL·L-1,ρ的單位為g·mL-1,c的單位為mol·L-1。

④運用電荷守恒時,要特別注意離子的濃度要乘以離子所帶電荷的數(shù)值。

[跟蹤訓練]

1.下列溶液中物質(zhì)的量濃度為1mol·L-1的是()

A.將40gNaOH溶解在1L水中

B.將22.4LHCl氣體溶于水配成1L溶液

C.將1L10mol·L-1濃鹽酸加入9L水中

D.將10gNaOH溶解在少量水中,再加蒸餾水直到溶液體積為250mL

解析:選D根據(jù)公式c=判斷,n為溶質(zhì)的物質(zhì)的量,V為溶液的體積。A項,溶液的體積不等于1L,錯誤;B項,未指明在標準狀況下,22.4LHCl的物質(zhì)的量不一定是1mol,錯誤;C項,鹽酸與水混合后,溶液體積不是10L,錯誤;D項,n(NaOH)=0.25mol,V[NaOH(aq)]=0.25L,c(NaOH)=1mol·L-1,正確。

2.下列說法中正確的是()

A.將322gNa2SO4·10H2O溶于1L水中,所得溶液的物質(zhì)的量濃度為1mol·L-1

B.將1L2mol·L-1H2SO4溶液加水稀釋到2L,所得溶液的物質(zhì)的量濃度為1mol·L-1

C.將1L18.4mol·L-1的H2SO4溶液加入1L水中,所得溶液的物質(zhì)的量濃度為9.2mol·L-1

D.將336mLHCl氣體溶于水,配成300mL溶液,所得溶液的物質(zhì)的量濃度為0.05mol·L-1

解析:選BA項錯在溶劑體積為1L;C項溶液濃度大于9.2mol·L-1;D項,未指明氣體所處狀況。

3.密度為dg·cm-3的溶液VmL含有摩爾質(zhì)量為M的溶質(zhì)mg,其物質(zhì)的量濃度為cmol·L-1,質(zhì)量分數(shù)為W%,下列表示式不正確的是()

A.c=B.m=

C.d=D.W%=%

解析:選D用定義式檢驗A項:c=,其中n=,V的單位需要調(diào)整,即c=,正確;用定義式檢驗B項:m質(zhì)=wm液,其中m液=V·ρ,得m=dV×W%,正確;用公式c=檢驗C項和D項:即c=,d=,C項正確;W%=,D項不正確。

4.密度為1.84g·cm-3的98%的濃H2SO4的物質(zhì)的量濃度為__________。

解析:c=mol·L-1=18.4mol·L-1。

答案:18.4mol·L-1

[新知探究(二)]

溶液配制中的誤差分析

[理解與辨析能力]

[發(fā)展認知]

1.操作不當對溶液濃度的影響

以配制100mL0.1mol·L-1的Na2CO3溶液為例。

可能引起誤差的操作變化的量實際濃度(cB)

將燒杯中溶液向容量瓶中轉(zhuǎn)移時,有少量灑出nB減小偏低

燒杯中溶液傾倒完畢,忘記洗滌燒杯和玻璃棒nB減小偏低

未冷卻至室溫就注入容量瓶定容V減小偏高

定容時,仰視容量瓶的刻度線V增大偏低

定容時,俯視容量瓶的刻度線V減小偏高

定容時,水加多了,用滴管吸出nB減小偏低

定容搖勻后,發(fā)現(xiàn)液面下降,再加水至刻度線V增大偏低

溶解前燒杯內(nèi)有水—無影響

2.定容時仰視或俯視刻度線產(chǎn)生的誤差圖解

仰視刻度線(圖1)由于操作時是以刻度線為基準加水,刻度線低于液面,故加水量偏多,導致溶液體積偏大,濃度偏小

俯視刻度線(圖2)與仰視刻度線恰好相反,刻度線高于液面,使得加水量偏少,濃度偏大

[跟蹤訓練]

1.配制一定物質(zhì)的量濃度的某溶液,下列情況會使配制結(jié)果偏低的是()

A.未冷卻即轉(zhuǎn)移、定容

B.未洗燒杯及玻璃棒

C.定容時俯視刻度線觀察液面

D.容量瓶中原有少量蒸餾水

解析:選BA項,未冷卻即轉(zhuǎn)移,最后導致溶液體積偏小,濃度偏高;B項,未洗滌導致溶質(zhì)減少,濃度偏低;C項,俯視刻度線,導致V偏小,濃度偏大;D項沒有影響。

2.常溫下,用密度為1.84g·cm-3、溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為98%的硫酸,配制200mL2.3mol·L-1的稀硫酸。

(1)所配制的稀硫酸中,H+的物質(zhì)的量濃度為______mol·L-1。

(2)需用濃硫酸的體積為______mL。

(3)若所配制的稀硫酸濃度偏小,則下列可能的原因分析中正確的是______。

A.配制前,容量瓶中有少量蒸餾水

B.量取濃硫酸時,仰視液體的凹液面

C.未冷卻,立即轉(zhuǎn)移至容量瓶定容

D.定容時,仰視溶液的凹液面

解析:(1)所配制的硫酸中c(H+)=2c(H2SO4)=2×2.3mol·L-1=4.6mol·L-1。(2)濃硫酸的物質(zhì)的量濃度為mol·L-1=18.4mol·L-1,稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變,故有200×10-3L×2.3mol·L-1=V(H2SO4)×10-3L·mL-1×18.4mol·L-1,V(H2SO4)=25.0mL。(3)容量瓶中是否有水對實驗結(jié)果無影響,故A不符合題意;量取濃硫酸時,仰視凹液面,所配溶液的溶質(zhì)的物質(zhì)的量增大,濃度偏大,故B不符合題意;未冷卻直接轉(zhuǎn)移到容量瓶,定容,冷卻恢復室溫,容量瓶中溶液的體積減小,所配溶液濃度偏大,故C不符合題意;定容時,仰視凹液面,容量瓶中溶液的體積偏大,濃度偏小,故D符合題意。

答案:(1)4.6(2)25.0(3)D

贏微點——內(nèi)化學科素養(yǎng)

誤差分析的方法

在配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液進行誤差分析時,要根據(jù)cB=,圍繞實驗操作對n或V的影響來分析。

(1)凡是使nB增大的因素,使cB偏大。

(2)凡是使nB減小的因素,使cB偏小。

(3)凡是使V增大的因素,使cB偏小。

(4)凡是使V減小的因素,使cB偏大。

[應(yīng)用體驗]

1.下列配制的溶液濃度偏高的是()

A.配制鹽酸用量筒量取濃鹽酸時俯視刻度線

B.配制鹽酸定容時,仰視容量瓶刻度線

C.稱量4gNaOH配制1000mL0.1mol·L-1NaOH溶液時,砝碼錯放左盤

D.NaOH溶解后未經(jīng)冷卻即注入容量瓶并定容至刻度線

解析:選DA項,用量筒量取濃鹽酸時俯視刻度線,將會使量得鹽酸的體積小于計算值,導致濃度偏低;B項,定容時仰視容量瓶刻度線,將會導致加水量增多,使溶液濃度偏?。籆項,由于所稱NaOH固體的質(zhì)量為整數(shù),不需移動游碼,故稱得固體NaOH的質(zhì)量是準確的,不會影響到配制溶液的濃度;D項,因熱脹冷縮,會使容量瓶中的溶液在冷卻后液面低于刻度線,導致所配溶液濃度偏高。

2.用容量瓶配制一定物質(zhì)的量濃度的NaCl溶液的實驗中,會使所配溶液濃度偏高的是()

A.定容時加水加多了,用滴管吸出溶液至刻度線

B.定容時仰視刻度線

C.沒有洗滌溶解NaCl固體的燒杯和玻璃棒

D.稱量NaCl固體時砝碼上有雜質(zhì)

解析:選DA項,用滴管吸出溶液使n(NaCl)減小,濃度偏低;B項,定容時仰視刻度線,溶液的體積偏大,濃度偏低;C項,未洗滌燒杯、玻璃棒,n(NaCl)減小,濃度偏低;D項,砝碼上有雜質(zhì)使本身質(zhì)量偏大,稱量NaCl的質(zhì)量偏大,濃度偏高。

練好題——滲透核心價值

1.在無土栽培時,需用0.5mol·L-1NH4Cl、0.16mol·L-1KCl、0.24mol·L-1K2SO4配制而成的營養(yǎng)液。若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三種固體來配制1L營養(yǎng)液,則需此三種固體物質(zhì)的量分別為()

A.0.4mol、0.5mol、0.12mol

B.0.66mol、0.5mol、0.24mol

C.0.64mol、0.5mol、0.24mol

D.0.64mol、0.02mol、0.24mol

解析:選D該營養(yǎng)液中NH+4、Cl-、K+、SO的物質(zhì)的量分別是0.5mol、0.66mol、0.64mol、0.24mol,所以根據(jù)原子守恒可知,KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三種物質(zhì)的物質(zhì)的量分別是0.64mol、0.02mol、0.24mol。

2.某品牌飲用礦物質(zhì)水的標簽的部分內(nèi)容如下。下列說法正確的是()

××牌飲用礦物質(zhì)水凈含量:500mL配料表:純凈水硫酸鎂氯化鉀保質(zhì)期:12個月主要離子成分:鉀離子(K+):1.0~27.3mg·L-1鎂離子(Mg2+):0.1~4.8mg·L-1硫酸根離子(SO2-4):0.4~19.2mg·L-1氯離子(Cl-):10~27.3mg·L-1

A.標簽上的離子的濃度是物質(zhì)的量濃度

B.該品牌飲用礦物質(zhì)水中c(Mg2+)最大值為2×10-4mol·L-1

C.取少量待測液加入稀鹽酸酸化,再滴入硝酸銀,出現(xiàn)白色沉淀,說明有氯離子

D.一瓶該品牌飲用礦物質(zhì)水中SO2-4的物質(zhì)的量不超過1×10-5mol

解析:選B該品牌飲用礦物質(zhì)水中離子濃度表示單位體積內(nèi)含有離子的質(zhì)量,選項A錯誤;該品牌飲用礦物質(zhì)水中鎂離子(Mg2+):0.1~4.8mg·L-1,c(Mg2+)最大值為=2×10-4mol·L-1,選項B正確;鹽酸酸化后的溶液中一定含有氯離子,加入硝酸銀反應(yīng)產(chǎn)生氯化銀白色沉淀,則不能確定原溶液中是否含有氯離子,選項C錯誤;硫酸根離子(SO):0.4~19.2mg·L-1,一瓶該品牌飲用礦物質(zhì)水的體積為500mL,SO4的質(zhì)量最大值為19.2mg·L-1×0.5L=9.6mg,故n(SO)的最大值為=1×10-4mol,選項D錯誤。

3.(選自魯科版新教材P29)106gNa2CO3溶于1L水中所得溶液與1molNa2CO3溶于水稀釋成1L的溶液相比,Na2CO3的物質(zhì)的量濃度是否相等?為什么?

答案:不相等。106g碳酸鈉溶于1L水時,所得溶液的體積大于1L。所得溶液的物質(zhì)的量濃度小于1mol·L-1,所以1mol碳酸鈉溶于水稀釋成1L的溶液,其物質(zhì)的量濃度為1mol·L-1。

[“四翼”檢測評價]

?基礎(chǔ)性——強調(diào)基礎(chǔ)扎實

1.容量瓶是用來配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的定量儀器,其上標有:①溫度②濃度③容積④壓強⑤刻度線⑥酸式或堿式,這六項中的()

A.②④⑥B.③⑤⑥

C.①②④D.①③⑤

答案:D

2.用固體樣品配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,需經(jīng)過稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、定容等操作。下列圖示對應(yīng)的操作規(guī)范的是()

解析:選B稱量固體時,應(yīng)遵循“左物右碼”的原則,A項錯誤;用玻璃棒攪拌可以加快溶解速率,B項正確;向容量瓶中轉(zhuǎn)移溶液時要用玻璃棒引流,C項錯誤;定容時膠頭滴管尖嘴部分不能伸入容量瓶中,D項錯誤。

3.下列溶液中,物質(zhì)的量濃度最大的是()

A.1LH2SO4溶液中含98gH2SO4

B.0.5L含49gH2SO4的溶液

C.98gH2SO4溶于水配成2L溶液

D.0.1L含24.5gH2SO4的溶液

解析:選D根據(jù)c==可計算出A、B、C、D項中H2SO4的物質(zhì)的量濃度分別為1mol·L-1、1mol·L-1、0.5mol·L-1、2.5mol·L-1,D符合題意。

4.現(xiàn)有濃度為2mol·L-1的HCl溶液VL,欲使其濃度變?yōu)?mol·L-1,下列方法可行的是()

A.通入標準狀況下的HCl氣體44.8L

B.將溶液加熱蒸發(fā)濃縮至0.5VL

C.加入10mol·L-1鹽酸0.6VL,再將溶液稀釋至2VL

D.蒸發(fā)掉0.5L水

解析:選C標準狀況下的44.8LHCl氣體的物質(zhì)的量為2mol,通入VL2mol·L-1的鹽酸溶液,溶液中氯化氫的物質(zhì)的量為(2V+2)mol,但溶液的體積不一定是0.5(V+1),A不符合題意;蒸發(fā)溶液時,氯化氫揮發(fā),溶液濃度降低,B、D不符合題意;混合后溶液中的氯化氫為2mol·L-1×VL+10mol·L-1×0.6VL=8Vmol,所以混合后氯化氫的濃度為=4mol·L-1,C可行。

5.VLFe2(SO4)3溶液中含mgFe3+,則溶液中SO2-4的物質(zhì)的量濃度為()

A.mol·L-1B.mol·L-1

C.mol·L-1D.mol·L-1

解析:選Dn(Fe3+)=,n(SO2-4)=×mol=mol,c(SO2-4)==mol·L-1。

?綜合性——強調(diào)融會貫通

6.假若你是衛(wèi)生防疫成員,需要配制0.1mol·L-1KMnO4溶液,下列操作會引起所配溶液濃度偏大的是()

A.容量瓶用蒸餾水洗滌后未干燥即用來配制溶液

B.用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒,并將洗滌液轉(zhuǎn)移入容量瓶中

C.定容時,加水未到刻度線

D.搖勻后,液面低于刻度線,沒有再加蒸餾水

解析:選C容量瓶用蒸餾水洗滌后未干燥即用來配制溶液,不影響溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的體積,所配溶液濃度不變,A不符合題意;用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒,并將洗滌液轉(zhuǎn)移入容量瓶中,操作正確無誤,配制的溶液濃度無影響,B不符合題意;定容時,加水未到刻度線,溶液的體積偏小,導致配制的溶液的濃度偏大,C符合題意;搖勻后,液面低于刻度線,不需要任何操作,因此沒有再加蒸餾水,配制的溶液濃度不影響,D不符合題意。

7.實驗室利用反應(yīng)2KClO32KCl+3O2↑制取氧氣,現(xiàn)有24.5gKClO3參加反應(yīng),則得到標準狀況下的氧氣的體積是()

A.2.24LB.4.48L

C.6.72LD.44.8L

解析:選C24.5gKClO3的物質(zhì)的量是=0.2mol,

2KClO32KCl+3O2↑

2mol3mol

0.2moln(O2)

2mol∶0.2mol=3mol∶n(O2),則n(O2)=0.3mol。

故產(chǎn)生的氧氣在標準狀況下的體積是0.3mol×22.4L·mol-1=6.72L。

8.某試劑瓶上貼有如下標簽:“100mL1.0mol·L-1MgCl2溶液”。對該試劑理解正確的是()

A.該溶液中含有的微粒主要有MgCl2、Mg2+、Cl-、H2O

B.若取50mL溶液,其中的c(Cl-)=1.0mol·L-1

C.取該溶液5.0mL恰好與100mL0.1mol·L-1AgNO3溶液完全反應(yīng)

D.取10mL該溶液加水10mL,所得MgCl2溶液的濃度為0.5mol·L-1

解析:選C該溶液中含有的微粒主要有Mg2+、Cl-、H2O,不含MgCl2,A錯誤;取50mL溶液,其中的c(Cl-)=2×1.0mol·L-1=2.0mol·L-1,B錯誤;取該溶液5.0mL,5.0mL溶液中氯離子物質(zhì)的量為1.0mol·L-1×2×0.005L=0.01mol,100mL0.1mol·L-1AgNO3溶液中銀離子的物質(zhì)的量為0.1mol·L-1×0.1L=0.01mol,兩者物質(zhì)的量相等,因此兩者恰好完全反應(yīng),C正確;取10mL該溶液加水10mL,所得混合溶液體積不為20mL,所以得到的MgCl2溶液的濃度不是0.5mol·L-1,D錯誤。

9.某溫度下,質(zhì)量為95g的氯化鎂溶解在0.2L水中(水的密度近似為1g·mL-1)恰好得到氯化鎂的飽和溶液,所得溶液的密度為ρg·mL-1,物質(zhì)的量濃度為cmol·L-1,溶解度為Sg,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則下列敘述中正確的是()

A.所得溶液中含有NA個氯化鎂分子

B.所得溶液的物質(zhì)的量濃度為5mol·L-1

C.所得溶液的溶解度可表示為

D.所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)可表示為

解析:選C氯化鎂是強電解質(zhì),氯化鎂溶液中不含氯化鎂分子,A錯誤;95g氯化鎂的物質(zhì)的量是=1mol,溶液的體積為L,物質(zhì)的量濃度為mol·L-1,B錯誤;設(shè)溶液體積為1L,則溶質(zhì)的物質(zhì)的量是cmol,質(zhì)量是95cg,溶液的質(zhì)量是1000ρg,溶劑的質(zhì)量是1000ρg-95cg,則=,S=,C正確;設(shè)溶液體積為1L,則溶質(zhì)的物質(zhì)的量是cmol,質(zhì)量是95cg,溶液的質(zhì)量是1000ρg,溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)可表示為×100%,D錯誤。

10.在催化劑存在下發(fā)生反應(yīng):4NH3+5O24NO+6H2O,完成下列計算:10molNH3和10molO2反應(yīng)生成8molNO,過量的氨溶于產(chǎn)物水中成為氨水,則該氨水中氨的質(zhì)量分數(shù)為()

A.13.6%B.15.7%

C.28%D.32.4%

解析:選A令參加反應(yīng)的氨氣為amol、生成的水為bmol,則:

4NH3+5O24NO+6H2O

446

amol8molbmol

所以4∶4=amol∶8mol,解得a=8,4∶6=8mol∶bmol,解得b=12,故剩余氨氣為10mol-8mol=2mol,所得氨水的質(zhì)量分數(shù)為×100%=13.6%。

11.將19.5g鋅粒投入250mL2mol·L-1的稀硫酸中,試計算(寫出計算過程):

(1)產(chǎn)生的氫氣在標準狀況下的體積。

(2)忽略溶液體積變化,反應(yīng)后溶液中氫離子濃度。

(3)要配制250mL2mol·L-1的稀硫酸,需取用質(zhì)量分數(shù)為98%、密度為1.84g·cm-3的濃硫酸的體積為多少毫升?(保留三位有效數(shù)字)

答案:(1)設(shè)反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量為xmol,19.5g鋅粒的物質(zhì)的量為0.3mol,250mL2mol·L-1的稀硫酸中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為0.25L×2mol·L-1=0.5mol。

Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑

1mol1mol1mol

0.3mol0.5molxmol

硫酸過量,按鋅進行計算,得x=0.3,體積為0.3mol×22.4L·mol-1=6.72L。

(2)硫酸反應(yīng)了0.3mol,剩余(0.5-0.3)mol=0.2mol,反應(yīng)后溶液中氫離子濃度為mol·L-1=1.6mol·L-1。

(3)質(zhì)量分數(shù)為98%、密度為1.84g·cm-3濃硫酸的濃度為mol·L-1=18.4mol·L-1,設(shè)需要濃硫酸的體積為V,濃硫酸在稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變,0.25L×2mol·L-1=18.4mol·L-1×V,V≈0.0272L=27.2mL。

12.實驗室中經(jīng)常需配制一定濃度的NaOH溶液,現(xiàn)將24.4gNaOH固體溶于水配成100mL溶液,其密度為1.219g·mL-1。

(1)該溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為_________________________________。

(2)該溶液中NaOH的質(zhì)量分數(shù)約為______________________________________。

(3)從該溶液中取出10mL,其中NaOH的物質(zhì)的量濃度為____________,含NaOH的質(zhì)量為____________,含NaOH的物質(zhì)的量為____________。

(4)將取出的10mL溶液加水稀釋到100mL,稀釋后溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為____________。

解析:(1)24.4gNaOH的物質(zhì)的量為0.61mol,c(NaOH)==6.1mol·L-1。(2)100mLNaOH溶液的質(zhì)量為100mL×1.219g·mL-1=121.9g;NaOH的質(zhì)量分數(shù)為×100%≈20%。(3)因為溶液是均勻的,所以這10mL溶液與原100mL溶液相比,NaOH的物質(zhì)的量濃度相同,但NaOH的質(zhì)量和物質(zhì)的量均為原來的。(4)這10mL溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為6.1mol·L-1,稀釋到100mL后,NaOH的物質(zhì)的量濃度減小為=0.61mol·L-1。

答案:(1)6.1mol·L-1(2)20%(3)6.1mol·L-12.44g0.061mol(4)0.61mol·L-1

13.實驗室欲用NaOH固體配制1.0mol·L-1的NaOH溶液240mL。

(1)配制溶液時,一般可以分為以下幾個步驟:

①稱量②計算③溶解④搖勻⑤轉(zhuǎn)移

⑥洗滌⑦定容⑧冷卻⑨搖動

正確的操作順序為___________________________________________________。

本實驗必須用到的儀器有托盤天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、__________________。

(2)某同學欲稱量NaOH的質(zhì)量,他先用托盤天平稱量燒杯的質(zhì)量,天平平衡后的狀態(tài)如圖所示。燒杯的實際質(zhì)量為______g,要完成本實驗該同學應(yīng)稱出________gNaOH。

(3)使用容量瓶前必須進行的一步操作是______。

(4)在配制過程中,其他操作都是正確的,下列操作會使?jié)舛绕叩氖莀_____(填標號)。

A.所用NaOH已經(jīng)潮解

B.向容量瓶中加水未到刻度線

C.有少量NaOH溶液殘留在燒杯里

D.用帶游碼的托盤天平稱5.4gNaOH(1g以下用游碼)時誤用了“左碼右物”方法

解析:(1)配制1.0mol·L-1NaOH溶液的步驟:計算所需NaOH固體的質(zhì)量→用托盤天平稱量→在燒杯中溶解→冷卻至室溫→向容量瓶中轉(zhuǎn)移溶液→洗滌燒杯及玻璃棒→輕輕搖動容量瓶→向容量瓶中加水定容→反復上下顛倒、搖勻。根據(jù)實驗步驟即可判斷出所用儀器還有250mL容量瓶和膠頭滴管。

(2)該同學將砝碼與燒杯位置放反了,所以燒杯的實際質(zhì)量為(20g+10g)-2.6g=27.4g;應(yīng)稱取NaOH的質(zhì)量為1.0mol·L-1×0.25L×40g·mol-1=10.0g。(3)使用容量瓶前必須進行的一步操作為檢漏。(4)A項,所稱NaOH的質(zhì)量偏小,濃度偏低;B項,所得溶液體積偏小,濃度偏高;C項,所得溶液中NaOH的物質(zhì)的量偏小,濃度偏低;D項,“左碼右物”稱量時,m物+m游碼=m砝碼,故所稱NaOH質(zhì)量偏小,濃度偏低。

答案:(1)②①③⑧⑤⑥⑨⑦④250mL容量瓶、膠頭滴管(2)27.410.0(3)檢漏(4)B

?應(yīng)用性、創(chuàng)新性——強調(diào)創(chuàng)新思維,體現(xiàn)應(yīng)用價值

14.用18.4mol·L-1的濃硫酸配制100mL濃度為1mol·L-1的稀硫酸。其操作步驟可分解為以下幾步:

A.用量筒量取5.4mL濃硫酸,緩緩注入盛有約50mL蒸餾水的燒杯里,并用玻璃棒攪拌

B.用約30mL蒸餾水,分成三次洗滌燒杯和玻璃棒,將每次洗滌液都倒入容量瓶里

C.將稀釋后的稀硫酸小心地用玻璃棒引流入容量瓶

D.檢查100mL容量瓶口部是否發(fā)生滴漏

E.將蒸餾水直接加入容量瓶,至液面接近環(huán)形刻度線1~2cm處

F.蓋緊瓶塞,反復傾倒振蕩,搖勻溶液

G.用膠頭滴管向容量瓶里逐滴滴入蒸餾水,至液面最低點恰好和環(huán)形刻度線相切

請回答下列問題:

(1)正確的操作順序是________________________________________________(填序號)。

(2)進行A步操作時,應(yīng)選用下列量器中的________(填標號)。

①10mL量筒②50mL量筒

③500mL量筒④1000mL量筒

(3)如果對裝有濃硫酸的量筒仰視讀數(shù)為5.4mL,配制的稀硫酸的濃度將________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。

(4)進行A步操作時,必須______________________后,才能進行后面的操作。

(5)配制上述溶液時,下列操作會導致所配溶液的濃度偏高的是________(填標號)。

a.洗滌燒杯和玻璃棒的溶液未轉(zhuǎn)移入容量瓶中

b.定容時,眼睛俯視使溶液凹面最低點與容量瓶刻度線相切

c.容量瓶中原殘留有少量蒸餾水

d.定容后加水過量,又從容量瓶中取出部分溶液,使液面降至刻度線

解析:(1)配制一定體積、一定物質(zhì)的量濃度的溶液應(yīng)掌握以下六個步驟:計算、稱量或量取、溶解、洗滌、定容、搖勻,據(jù)此可確定配制的正確順序。(2)所取液體為5.4mL,則只能用10mL量筒做量器,若用50mL量筒,則會因讀數(shù)與溶液體積相差太多而影響精確度。(3)仰視讀數(shù)會使量取的濃硫酸的量偏多而導致結(jié)果偏高。(4)溶解后的溶液必須冷卻至室溫才能將其轉(zhuǎn)移到容量瓶中。(5)選項a、d使配制結(jié)果偏低,選項c對配制結(jié)果無影響,選項b使配制結(jié)果偏高。

答案:(1)DACBEGF(2)①(3)偏高

(4)待溶液冷卻至室溫(5)b

15.閱讀并分析體檢報告,可以初步判斷體檢者的身體狀況。

(1)在上圖所示的體檢報告中,表示葡萄糖指標的物理量是________(填字母)。

a.質(zhì)量分數(shù)b.溶解度

c.摩爾質(zhì)量d.物質(zhì)的量濃度

(2)上圖所示的體檢報告中,哪些項目的指標是用物質(zhì)的量濃度表示的?

(3)檢測人的血液中葡萄糖(簡稱血糖,葡萄糖的相對分子質(zhì)量為180)的含量,參考指標常以兩種計量單位表示,即“mmol/L”和“mg/dL”(1L=10dL)。以“mmol/L”表示時,人的血糖正常值為3.9~6.1mmol/L。如果以“mg/dL”表示,血糖正常值范圍是多少?若某人的血糖檢測結(jié)果為92mg/dL,他(她)的血糖正常嗎?

解析:(1)葡萄糖的單位為mmol/L,是毫摩每升,是物質(zhì)的量濃度的單位,選d。

(2)根據(jù)圖示,除了第16項胱抑素C外,其余指標都是用物質(zhì)的量濃度表示的。

(3)主要是把葡萄糖的單位mmol/L轉(zhuǎn)化為mg/dL,mmol/L→mmol/10dL→180mg/10dL→18mg/dL。血糖正常值為3.9~6.1mmol/L,以mg/dL為單位時,血糖正常值為70.2~109.8mg/dL,92mg/dL屬于正常值。

答案:(1)d

(2)除了第16項胱抑素C外,其余指標都是用物質(zhì)的量濃度表示的。

(3)70.2~109.8mg/dL;血糖正常。第二單元|溶液組成的定量研究

(一)物質(zhì)的量濃度

概念溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度是指單位體積溶液中所含溶質(zhì)B的_________,用符號cB表示,常用單位為mol·L-1[微點撥]①V表示溶液的體積,而不是溶劑的體積,單位一般用“L”。②對于一定物質(zhì)的量濃度的溶液來說,從中取出任意體積的溶液,物質(zhì)的量濃度不變,但其中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量與所取體積有關(guān)。③整體與部分的關(guān)系。

關(guān)系溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(cB)、溶質(zhì)的物質(zhì)的量(nB)、溶液的體積(V)之間的關(guān)系為cB=。如將53.0gNa2CO3溶解在水中,配成500mL溶液,列式算出所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度。n(Na2CO3)===0.500molc(Na2CO3)===1.00mol·L-1

(二)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液(以配制100mL0.100mol·L-1Na2CO3溶液為例)

容量瓶容量瓶的結(jié)構(gòu)[微規(guī)律]選擇容量瓶的原則——“大而近”原則所配溶液的體積等于或略小于容量瓶的容積。如:需用480mL某溶液應(yīng)選擇500mL容量瓶來配制溶液。

容量瓶的使用①容量瓶的查漏方法向容量瓶中注入一定量水,蓋好瓶塞。用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶倒立,觀察是否漏水。如不漏水,將瓶正立并將塞子旋轉(zhuǎn)180°后塞緊,再檢查是否漏水。如不漏水,該容量瓶才能使用②容量瓶使用的“五不能”a.不能用容量瓶溶解固體;b.不能用容量瓶稀釋濃溶液;c.不能把容量瓶加熱;d.不能把容量瓶當作反應(yīng)容器;e.不能用容量瓶長期存放溶液

配制步驟計算根據(jù)n=c·V知,n(Na2CO3)=___________________,m(Na2CO3)=___________________

稱量用分析天平或電子天平準確稱取_________gNa2CO3固體

溶解將碳酸鈉固體轉(zhuǎn)移至100mL燒杯中,用適量蒸餾水溶解,并冷卻到_________

轉(zhuǎn)移①將燒杯中的溶液用_________小心地引流到___________________中(用玻璃棒引流時,玻璃棒末端要在容量瓶的刻度線以下)。②用蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁及_________2~3次,并將每次洗滌的溶液都注入容量瓶中。輕輕振蕩容量瓶,使溶液混合均勻

定容①緩緩地將蒸餾水注入容量瓶中,直到容量瓶中的液面距離容量瓶的刻度線___________________處。②改用_________滴加蒸餾水至溶液的凹液面正好與_________相切。③將容量瓶塞蓋好,用食指按住瓶塞,另一只手的手指托住瓶底,反復上下顛倒,搖勻

(三)化學反應(yīng)的計算

示例化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比等于其物質(zhì)的量之比。如實驗室為確定一瓶稀鹽酸的濃度,用0.100mol·L-1NaOH溶液中和25.00mL該鹽酸,當酸與堿恰好完全反應(yīng)時,消耗NaOH溶液24.50mL。試求該鹽酸的物質(zhì)的量濃度[微提醒]注意計算過程中相同物理量的有效數(shù)字與題目保持一致,如左欄題目中出現(xiàn)數(shù)據(jù)“24.50mL”精確到4位有效數(shù)字,“0.100mol·L-1”精確到3位有效數(shù)字,要求的鹽酸的物質(zhì)的量濃度就要精確到3位有效數(shù)字。

分析24.50mLNaOH溶液中所含NaOH的物質(zhì)的量為n(NaOH)=_____________________________=2.45×10-3molHCl+NaOH===NaCl+H2O化學計量數(shù)11物質(zhì)的量n(HCl)2.45×10-3moln(HCl)==2.45×10-3mol該鹽酸的物質(zhì)的量濃度為c(HCl)=_________

[新知探究(一)]

物質(zhì)的量濃度的相關(guān)計算

[歸納與論證能力]

[典例導引]

[典例]濃鹽酸是實驗室常用的三大強酸之一,在試劑標簽上標注其密度為1.179g·cm-3,物質(zhì)的量濃度為12mol·L-1。試回答下列問題:

(1)若把3.01×1024個HCl分子溶于水,得到1L溶液,所得鹽酸溶液的物質(zhì)的量濃度是多少?H+的物質(zhì)的量濃度是多少?

(2)標準狀況下,3.36LHCl溶于水,得到100mL鹽酸溶液,所得鹽酸溶液的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是多少?若把所得鹽酸溶液稀釋至500mL,則所得溶液的物質(zhì)的量濃度是多少?

(3)根據(jù)標簽內(nèi)容,求鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。

[生成認知]

1.由溶質(zhì)的質(zhì)量或微粒數(shù)計算物質(zhì)的量濃度

若已知溶質(zhì)質(zhì)量

若已知溶液中某粒子的個數(shù)

2.由標準狀況下氣體的體積計算物質(zhì)的量濃度

(1)若已知溶液的體積

(2)若已知溶液的密度

假定氣體的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,VL(標準狀況下)該氣體溶于1L水中所得溶液的密度為ρg·cm-3。

先計算溶質(zhì)的物質(zhì)的量n=mol

再計算溶液的體積V==×1×10-3L·mL-1=L

最后計算溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c===mol·L-1

3.溶液的稀釋與混合

稀釋時溶質(zhì)質(zhì)量不變:m1w1=m2w2;溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變c(濃)·V(濃)=c(稀)·V(稀)

混合時c(混)·V(混)=c1V1+c2V2

4.物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)之間的換算

cB====ω=。

5.溶液中的計量關(guān)系

固定組成在溶液中陽離子與陰離子的物質(zhì)的量濃度之比=化學組成中離子個數(shù)之比

電荷守恒在溶液中,陽離子所帶的正電荷數(shù)=陰離子所帶的負電荷數(shù)。如①Na2SO4溶液中c(Na+)∶c(SO)=2∶1(固定組成),即c(Na+)=2c(SO)(電荷守恒)。②Na2SO4和NaCl的混合溶液中:c(Na+)=2c(SO)+c(Cl-)(電荷守恒)

[注意]

①進行物質(zhì)的量濃度的有關(guān)計算時,各種情況下最終落腳點是物質(zhì)的量濃度的定義式c=,要充分利用有關(guān)物質(zhì)的量的各種計算公式,發(fā)揮物質(zhì)的量的橋梁作用。

②計算物質(zhì)的量濃度時,若已知溶液的密度,根據(jù)V=,求出V,然后根據(jù)cB=求出cB。

③用公式c=進行換算時,要注意1000加上單位應(yīng)為1000mL·L-1,ρ的單位為g·mL-1,c的單位為mol·L-1。

④運用電荷守恒時,要特別注意離子的濃度要乘以離子所帶電荷的數(shù)值。

[跟蹤訓練]

1.下列溶液中物質(zhì)的量濃度為1mol·L-1的是()

A.將40gNaOH溶解在1L水中

B.將22.4LHCl氣體溶于水配成1L溶液

C.將1L10mol·L-1濃鹽酸加入9L水中

D.將10gNaOH溶解在少量水中,再加蒸餾水直到溶液體積為250mL

2.下列說法中正確的是()

A.將322gNa2SO4·10H2O溶于1L水中,所得溶液的物質(zhì)的量濃度為1mol·L-1

B.將1L2mol·L-1H2SO4溶液加水稀釋到2L,所得溶液的物質(zhì)的量濃度為1mol·L-1

C.將1L18.4mol·L-1的H2SO4溶液加入1L水中,所得溶液的物質(zhì)的量濃度為9.2mol·L-1

D.將336mLHCl氣體溶于水,配成300mL溶液,所得溶液的物質(zhì)的量濃度為0.05mol·L-1

3.密度為dg·cm-3的溶液VmL含有摩爾質(zhì)量為M的溶質(zhì)mg,其物質(zhì)的量濃度為cmol·L-1,質(zhì)量分數(shù)為W%,下列表示式不正確的是()

A.c=B.m=

C.d=D.W%=%

4.密度為1.84g·cm-3的98%的濃H2SO4的物質(zhì)的量濃度為__________。

[新知探究(二)]

溶液配制中的誤差分析

[理解與辨析能力]

[發(fā)展認知]

1.操作不當對溶液濃度的影響

以配制100mL0.1mol·L-1的Na2CO3溶液為例。

可能引起誤差的操作變化的量實際濃度(cB)

將燒杯中溶液向容量瓶中轉(zhuǎn)移時,有少量灑出nB減小偏低

燒杯中溶液傾倒完畢,忘記洗滌燒杯和玻璃棒nB減小偏低

未冷卻至室溫就注入容量瓶定容V減小偏高

定容時,仰視容量瓶的刻度線V增大偏低

定容時,俯視容量瓶的刻度線V減小偏高

定容時,水加多了,用滴管吸出nB減小偏低

定容搖勻后,發(fā)現(xiàn)液面下降,再加水至刻度線V增大偏低

溶解前燒杯內(nèi)有水—無影響

2.定容時仰視或俯視刻度線產(chǎn)生的誤差圖解

仰視刻度線(圖1)由于操作時是以刻度線為基準加水,刻度線低于液面,故加水量偏多,導致溶液體積偏大,濃度偏小

俯視刻度線(圖2)與仰視刻度線恰好相反,刻度線高于液面,使得加水量偏少,濃度偏大

[跟蹤訓練]

1.配制一定物質(zhì)的量濃度的某溶液,下列情況會使配制結(jié)果偏低的是()

A.未冷卻即轉(zhuǎn)移、定容

B.未洗燒杯及玻璃棒

C.定容時俯視刻度線觀察液面

D.容量瓶中原有少量蒸餾水

2.常溫下,用密度為1.84g·cm-3、溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為98%的硫酸,配制200mL2.3mol·L-1的稀硫酸。

(1)所配制的稀硫酸中,H+的物質(zhì)的量濃度為______mol·L-1。

(2)需用濃硫酸的體積為______mL。

(3)若所配制的稀硫酸濃度偏小,則下列可能的原因分析中正確的是______。

A.配制前,容量瓶中有少量蒸餾水

B.量取濃硫酸時,仰視液體的凹液面

C.未冷卻,立即轉(zhuǎn)移至容量瓶定容

D.定容時,仰視溶液的凹液面

贏微點——內(nèi)化學科素養(yǎng)

誤差分析的方法

在配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液進行誤差分析時,要根據(jù)cB=,圍繞實驗操作對n或V的影響來分析。

(1)凡是使nB增大的因素,使cB偏大。

(2)凡是使nB減小的因素,使cB偏小。

(3)凡是使V增大的因素,使cB偏小。

(4)凡是使V減小的因素,使cB偏大。

[應(yīng)用體驗]

1.下列配制的溶液濃度偏高的是()

A.配制鹽酸用量筒量取濃鹽酸時俯視刻度線

B.配制鹽酸定容時,仰視容量瓶刻度線

C.稱量4gNaOH配制1000mL0.1mol·L-1NaOH溶液時,砝碼錯放左盤

D.NaOH溶解后未經(jīng)冷卻即注入容量瓶并定容至刻度線

2.用容量瓶配制一定物質(zhì)的量濃度的NaCl溶液的實驗中,會使所配溶液濃度偏高的是()

A.定容時加水加多了,用滴管吸出溶液至刻度線

B.定容時仰視刻度線

C.沒有洗滌溶解NaCl固體的燒杯和玻璃棒

D.稱量NaCl固體時砝碼上有雜質(zhì)

練好題——滲透核心價值

1.在無土栽培時,需用0.5mol·L-1NH4Cl、0.16mol·L-1KCl、0.24mol·L-1K2SO4配制而成的營養(yǎng)液。若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三種固體來配制1L營養(yǎng)液,則需此三種固體物質(zhì)的量分別為()

A.0.4mol、0.5mol、0.12mol

B.0.66mol、0.5mol、0.24mol

C.0.64mol、0.5mol、0.24mol

D.0.64mol、0.02mol、0.24mol

2.某品牌飲用礦物質(zhì)水的標簽的部分內(nèi)容如下。下列說法正確的是()

××牌飲用礦物質(zhì)水凈含量:500mL配料表:純凈水硫酸鎂氯化鉀保質(zhì)期:12個月主要離子成分:鉀離子(K+):1.0~27.3mg·L-1鎂離子(Mg2+):0.1~4.8mg·L-1硫酸根離子(SO2-4):0.4~19.2mg·L-1氯離子(Cl-):10~27.3mg·L-1

A.標簽上的離子的濃度是物質(zhì)的量濃度

B.該品牌飲用礦物質(zhì)水中c(Mg2+)最大值為2×10-4mol·L-1

C.取少量待測液加入稀鹽酸酸化,再滴入硝酸銀,出現(xiàn)白色沉淀,說明有氯離子

D.一瓶該品牌飲用礦物質(zhì)水中SO2-4的物質(zhì)的量不超過1×10-5mol

3.(選自魯科版新教材P29)106gNa2CO3溶于1L水中所得溶液與1molNa2CO3溶于水稀釋成1L的溶液相比,Na2CO3的物質(zhì)的量濃度是否相等?為什么?

[“四翼”檢測評價]

?基礎(chǔ)性——強調(diào)基礎(chǔ)扎實

1.容量瓶是用來配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的定量儀器,其上標有:①溫度②濃度③容積④壓強⑤刻度線⑥酸式或堿式,這六項中的()

A.②④⑥B.③⑤⑥

C.①②④D.①③⑤

2.用固體樣品配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,需經(jīng)過稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、定容等操作。下列圖示對應(yīng)的操作規(guī)范的是()

3.下列溶液中,物質(zhì)的量濃度最大的是()

A.1LH2SO4溶液中含98gH2SO4

B.0.5L含49gH2SO4的溶液

C.98gH2SO4溶于水配成2L溶液

D.0.1L含24.5gH2SO4的溶液

4.現(xiàn)有濃度為2mol·L-1的HCl溶液VL,欲使其濃度變?yōu)?mol·L-1,下列方法可行的是()

A.通入標準狀況下的HCl氣體44.8L

B.將溶液加熱蒸發(fā)濃縮至0.5VL

C.加入10mol·L-1鹽酸0.6VL,再將溶液稀釋至2VL

D.蒸發(fā)掉0.5L水

5.VLFe2(SO4)3溶液中含mgFe3+,則溶液中SO2-4的物質(zhì)的量濃度為()

A.mol·L-1B.mol·L-1

C.mol·L-1D.mol·L-1

?綜合性——強調(diào)融會貫通

6.假若你是衛(wèi)生防疫成員,需要配制0.1mol·L-1KMnO4溶液,下列操作會引起所配溶液濃度偏大的是()

A.容量瓶用蒸餾水洗滌后未干燥即用來配制溶液

B.用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒,并將洗滌液轉(zhuǎn)移入容量瓶中

C.定容時,加水未到刻度線

D.搖勻后,液面低于刻度線,沒有再加蒸餾水

7.實驗室利用反應(yīng)2KClO32KCl+3O2↑制取氧氣,現(xiàn)有24.5gKClO3參加反應(yīng),則得到標準狀況下的氧氣的體積是()

A.2.24LB.4.48L

C.6.72LD.44.8L

2KClO32KCl+3O2↑

2mol3mol

0.2moln(O2)

2mol∶0.2mol=3mol∶n(O2),則n(O2)=0.3mol。

故產(chǎn)生的氧氣在標準狀況下的體積是0.3mol×22.4L·mol-1=6.72L。

8.某試劑瓶上貼有如下標簽:“100mL1.0mol·L-1MgCl2溶液”。對該試劑理解正確的是()

A.該溶液中含有的微粒主要有MgCl2、Mg2+、Cl-、H2O

B.若取50mL溶液,其中的c(Cl-)=1.0mol·L-1

C.取該溶液5.0mL恰好與100mL0.1mol·L-1AgNO3溶液完全反應(yīng)

D.取10mL該溶液加水10mL,所得MgCl2溶液的濃度為0.5mol·L-1

9.某溫度下,質(zhì)量為95g的氯化鎂溶解在0.2L水中(水的密度近似為1g·mL-1)恰好得到氯化鎂的飽和溶液,所得溶液的密度為ρg·mL-1,物質(zhì)的量濃度為cmol·L-1,溶解度為Sg,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則下列敘述中正確的是()

A.所得溶液中含有NA個氯化鎂分子

B.所得溶液的物質(zhì)的量濃度為5mol·L-1

C.所得溶液的溶解度可表示為

D.所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)可表示為

10.在催化劑存在下發(fā)生反應(yīng):4NH3+5O24NO+6H2O,完成下列計算:10molNH3和10molO2反應(yīng)生成8molNO,過量的氨溶于產(chǎn)物水中成為氨水,則該氨水中氨的質(zhì)量分數(shù)為()

A.13.6%B.15.7%

C.28%D.32.4%

11.將19.5g鋅粒投入250mL2mol·L-1的稀硫酸中,試計算(寫出計算過程):

(1)產(chǎn)生的氫氣在標準狀況下的體積。

(2)忽略溶液體積變化,反應(yīng)后溶液中氫離子濃度。

(3)要配制250mL2mol·L-1的稀硫酸,需取用質(zhì)量分數(shù)為98%、密度為1.84g·cm-3的濃硫酸的體積為多少毫升?(保留三位有效數(shù)字)

12.實驗室中經(jīng)常需配制一定濃度的NaOH溶液,現(xiàn)將24.4gNaOH固體溶于水配成100mL溶液,其密度為1.219g·mL-1。

(1)該溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為_________________________________。

(2)該溶液中NaOH的質(zhì)量分數(shù)約為______________________________________。

(3)從該溶液中取出10mL,其中NaOH的物質(zhì)的量濃度為____________,含NaOH的質(zhì)量為____________,含NaOH的物質(zhì)的量為____________。

(4)將取出的10mL溶液加水稀釋到100mL,稀釋后溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為____________。

13.實驗室欲用NaOH固體配制1.0mol·L-1的NaOH溶液240mL。

(1)配制溶液時,一般可以分為以下幾個步驟:

①稱量②計算③溶解④搖勻⑤轉(zhuǎn)移

⑥洗滌⑦定容⑧冷卻⑨搖動

正確的操作順序為___________________________________________________。

本實驗必須用到的儀器有托盤天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、__________________。

(2)某同學欲稱量NaOH的質(zhì)量,他先用托盤天平稱量燒杯的質(zhì)量,天平平衡后的狀態(tài)如圖所示。燒杯的實際質(zhì)量為______g,要完成本實驗該同學應(yīng)稱出________gNaOH。

(3)使用容量瓶前必須進行的一步操作是______。

(4)在配制過程中,其他操作都是正確的,下列操作會使?jié)舛绕叩氖莀_____(填標號)。

A.所用NaOH已經(jīng)潮解

B.向容量瓶中加水未到刻度線

C.有少量NaOH溶液殘留在燒杯里

D.用帶游碼的托盤天平稱5.4gNaOH(1g以下用游碼)時誤用了“左碼右物”方法

?應(yīng)用性、創(chuàng)新性——強調(diào)創(chuàng)新思維,體現(xiàn)應(yīng)用價值

14.用18.4mol·L-1的濃硫酸配制100mL濃度為1mol·L-1的稀硫酸。其操作步驟可分解為以下幾步:

A.用量筒量取5.4mL濃硫酸,緩緩注入盛有約50mL蒸餾水的燒杯里,并用玻璃棒攪拌

B.用約30mL蒸餾水,分成三次洗滌燒杯和玻璃棒,將每次洗滌液都倒入容量瓶里

C.將稀釋后的稀硫酸小心地用玻璃棒引流入容量瓶

D.檢查100mL容量瓶口部是否發(fā)生滴漏

E.將蒸餾水直接加入容量瓶,至液面接近環(huán)形刻度線1~2cm處

F.蓋緊瓶塞,反復傾倒振蕩,搖勻溶液

G.用膠頭滴管向容量瓶里逐滴滴入蒸餾水,至液面最低點恰好和環(huán)形刻度線相切

請回答下列問題:

(1)正確的操作順序是________________________________________________(填序號)。

(2)進行A步操作時,應(yīng)選用下列量器中的________(填標號)。

①10mL量筒②50mL量筒

③500mL量筒④1000mL量筒

(3)如果對裝有濃硫酸的量筒仰視讀數(shù)為5.4mL,配制的稀硫酸的濃度將________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。

(4)進行A步操作時,必須______________________后,才能進行后面的操作。

(5)配制上述溶液時,下列操作會導致所配溶液的濃度偏高的是________(填標號)。

a.洗滌燒杯和玻璃棒的溶液未轉(zhuǎn)移入容量瓶中

b.定容時,眼睛俯視使溶液凹面最低點與容量瓶刻度線相切

c.容量瓶中原殘留有少量蒸餾水

d.定容后加水過量,又從容量瓶中取出部分溶液,使液面降至刻度線

15.閱讀并分析體檢報告,可以初步判斷體檢者的身體狀況。

(1)在上圖所示的體檢報告中,表示葡萄糖指標的物理量是________(填字母)。

a.質(zhì)量分數(shù)b.溶解度

c.摩爾質(zhì)量d.物質(zhì)的量濃度

(2)上圖所示的體檢報告中,哪些項目的指標是用物質(zhì)的量濃度表示的?

(3)檢測人的血液中葡萄糖(簡稱血糖,葡萄糖的相對分子質(zhì)量為180)的含量,參考指標常以兩種計量單位表示,即“mmol/L”和“mg/dL”(1L=10dL)。以“mmol/L”表示時,人的血糖正常值為3.9~6.1mmol/L。如果以“mg/dL”表示,血糖正常值范圍是多少?若某人的血糖檢測結(jié)果為92mg/dL,他(她)的血糖正常嗎?“四翼”檢測評價(八)溶液組成的定量研究

?基礎(chǔ)性——強調(diào)基礎(chǔ)扎實

1.容量瓶是用來配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的定量儀器,其上標有:①溫度②濃度③容積④壓強⑤刻度線⑥酸式或堿式,這六項中的()

A.②④⑥B.③⑤⑥

C.①②④D.①③⑤

答案:D

2.用固體樣品配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,需經(jīng)過稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、定容等操作。下列圖示對應(yīng)的操作規(guī)范的是()

解析:選B稱量固體時,應(yīng)遵循“左物右碼”的原則,A項錯誤;用玻璃棒攪拌可以加快溶解速率,B項正確;向容量瓶中轉(zhuǎn)移溶液時要用玻璃棒引流,C項錯誤;定容時膠頭滴管尖嘴部分不能伸入容量瓶中,D項錯誤。

3.下列溶液中,物質(zhì)的量濃度最大的是()

A.1LH

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