Question

20．某學生欲配制6.0mol?L^-1的H₂SO₄溶液1000mL，實驗室有三種不同體積不同濃度的硫酸：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、1000mL．老師要求把①、②兩種硫酸全部用完，不足的部分由③來補充．請回答下列問題：
（1）實驗中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）配制該硫酸溶液應選用容量瓶的規(guī)格為1000mL．
（3）配制時，該同學操作順序如下，并將操作步驟D補充完整．
A．將①、②兩溶液全部在燒杯中混合均勻；
B．用量筒準確量取所需的18mol?L^-1的濃硫酸295.0mL，沿玻璃棒倒入上述混合液中．并用玻璃棒攪動，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．用適量的水洗滌杯和玻璃棒2-3次，洗滌液均注入容量瓶中；
E．振蕩，繼續(xù)向容量瓶中加入，直到液面接近刻度線1～2cm；
F．改用膠頭滴加水，使溶液的凹液面恰好與刻度相切；
G．將容量瓶蓋緊，振蕩，搖勻．
（4）如果省略操作D對所配溶液濃度有何影響：偏小．（填“偏大”“偏小”或“無影響”）
（5）進行操作C前還需注意將稀釋后的硫酸冷卻到室溫．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)C=$\frac{1000ρω}{M}$計算濃硫酸的物質(zhì)的量濃度；
（2）依據(jù)配制溶液體積選擇合適的容量瓶；
（3）依據(jù)溶液稀釋過程中溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變計算需要濃硫酸體積；
為保證所有溶質(zhì)都轉(zhuǎn)移到容量瓶，應將燒杯和玻璃棒進行洗滌，并將洗滌液均注入容量瓶中；
（4）依據(jù)C=$\frac{n}{V}$分析如果省略操作D對所配溶液濃度的影響；
（5）容量瓶為精密儀器，移液前，溶液溫度應降為室溫．

解答 解：（1）25%的硫酸（ρ=1.18g?mL^-1）的物質(zhì)的量濃度為$\frac{1000×25%×1.18}{98}$=3.0mol/L，故答案為：3.0；
（2）配制6.0mol?L^-1的H₂SO₄溶液1000mL，所以應選擇1000mL規(guī)格的容量瓶，故答案為：1000；
（3）則欲配制6.0mol?L^-1的H₂SO₄溶液1000mL，設(shè)需要濃硫酸體積為V，依據(jù)溶液稀釋過程中所含溶液的物質(zhì)的量不變得：6.0mol?L^-1×1L=0.5mol?L^-1×
0.48L+3.0mol/L×0.15L+18mol?L^-1×V，解得V=0.295L，即295．OmL，
為保證所有溶質(zhì)都轉(zhuǎn)移到容量瓶，應將燒杯和玻璃棒進行洗滌2-3次，并將洗滌液均注入容量瓶中；
故答案為：295.0；用適量的水洗滌杯和玻璃棒2-3次，洗滌液均注入容量瓶中；
（4）如果省略操作D，導致溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小，依據(jù)C=$\frac{n}{V}$可知溶液濃度偏低，故答案為：偏�。�
（5）容量瓶為精密儀器，移液前，溶液溫度應降為室溫，故答案為：將稀釋后的硫酸冷卻到室溫．

點評 本題考查了配制一定物質(zhì)的量濃度的配制計算，明確配制原理是解題關(guān)鍵，該題的難點在于容量瓶規(guī)格的選擇，題目難度不大．