Question

5．某學(xué)生欲配制6.0mol•L^-1的H₂SO₄溶液950mL，實(shí)驗(yàn)室有三種不同濃度的硫酸：①480mL 0.5mol•L^-1 的硫酸；②150mL 25%的硫酸（ρ=1.18g•mL^-1）；③足量的18mol•L^-1 的硫酸．有三種規(guī)格的容量瓶：250mL、500mL、1 000mL．老師要求把①②兩種硫酸全部用完，不足的部分由③來(lái)補(bǔ)充． 請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)所用25%的硫酸的物質(zhì)的量濃度為3.0mol•L^-1（保留1位小數(shù)）．
（2）配制該硫酸溶液應(yīng)選用容量瓶的規(guī)格為1000 mL．
（3）配制時(shí)，該同學(xué)的操作順序如下，請(qǐng)將操作步驟B、D補(bǔ)充完整．
A．將①②兩溶液全部在燒杯中混合均勻；
B．用量筒準(zhǔn)確量取所需的 18mol•L^-1的硫酸295.0mL，沿玻璃棒倒入上述混合液中．并用玻璃棒攪拌，使其混合均勻；
C．將混合均勻的硫酸沿玻璃棒注入所選的容量瓶中；
D．用適量的水洗滌燒杯和玻璃棒2～3次，洗滌液均注入容量瓶中；
E．輕輕搖動(dòng)，繼續(xù)向容量瓶中加水，直到液面接近刻度線1～2cm處；
F．改用膠頭滴管加水，使溶液的凹液面最低點(diǎn)恰好與刻度線相切；
G．將容量瓶蓋緊，振蕩，搖勻．
（4）如果省略操作D，對(duì)所配溶液濃度有何影響？偏�。ㄌ睢捌�大”“偏小”或“無(wú)影響”）．
（5）進(jìn)行操作C前還需注意將稀釋后的硫酸冷卻．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)C=$\frac{1000ρω%}{M}$計(jì)算25%的硫酸的物質(zhì)的量濃度，設(shè)需要濃硫酸的體積為V，依據(jù)稀釋前后溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變計(jì)算所需濃硫酸的體積V；
（2）依據(jù)所配溶液的體積選擇合適的容量瓶；
（3）B．所配溶液所需的硫酸的物質(zhì)的量等于①②兩種硫酸溶液含硫酸的總的物質(zhì)的量加③提供硫酸的物質(zhì)的量，所以③提供硫酸的物質(zhì)的量等于所需硫酸總的物質(zhì)的量減去①②兩種硫酸溶液含硫酸的總的物質(zhì)的量，依據(jù)V=$\frac{n}{C}$計(jì)算體積；
D．燒杯壁和玻璃棒上都沾有硫酸，為保證全部將溶質(zhì)轉(zhuǎn)移到容量瓶，應(yīng)進(jìn)行洗滌，將洗滌液全部轉(zhuǎn)移到容量瓶中；
（4）依據(jù)C=$\frac{n}{V}$，分析D操作對(duì)n的影響；
（5）容量瓶為精密儀器，物質(zhì)在溶解或者稀釋會(huì)放出大量的熱．

解答 解：（1）25%的硫酸的物質(zhì)的量濃度C=$\frac{1000ρω%}{M}$=$\frac{1000×1.18×25%}{98}$=3.0mol/L，故答案為：3.0；
（2）由題意某學(xué)生欲配制6.0mol/L的H₂SO₄ 950mL，而實(shí)驗(yàn)室無(wú)950mL容量瓶，故所以應(yīng)選擇1000mL的容量瓶，故答案為：1000；
（3）欲配制6.0mol/L的H₂SO₄ 1 000mL所需硫酸的物質(zhì)的量=6.0mol/L×1L=6.0mol，①480mL 0.5mol/L的硫酸中含硫酸的物質(zhì)的量為0.5mol/L×0.48L=0.24mol；②150mL 25%的硫酸（ρ=1.18g/mL）含硫酸的物質(zhì)的量為3.0mol/L×0.15L=0.45mol，6.0mol-0.24mol-0.45mol=5.31mol，所以需要18mol/L的硫酸的體積V=$\frac{n}{c}$=$\frac{5.31mol}{18mol/L}$=0.2950L，即295.0mL；
故答案為：295.0；
D．燒杯和玻璃棒，正確的實(shí)驗(yàn)操作是：用適量的水洗滌燒杯和玻璃棒2～3次，洗滌液均注入容量瓶中；
故答案為：用適量的水洗滌燒杯和玻璃棒2～3次，洗滌液均注入容量瓶中；
（4）依據(jù)C=$\frac{n}{V}$，如果省略操作D，則溶質(zhì)的物質(zhì)的量n將會(huì)偏小，所配溶液的濃度將會(huì)偏小，故答案為：偏小；
（5）容量瓶不能受熱，故應(yīng)將將稀釋后的硫酸冷卻，故答案為：將稀釋后的硫酸冷卻．

點(diǎn)評(píng) 本題考查溶液濃度的計(jì)算和一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制，題目難度不大，本題注意配制溶液的操作步驟、儀器以及注意事項(xiàng)，是中學(xué)階段重要的定量實(shí)驗(yàn)．