Question

5．I．實驗室用Na₂CO₃•10H₂O晶體配制50g 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.2%的Na₂CO₃溶液．回答下列問題：
（1）應(yīng)用托盤天平稱取Na₂CO₃•10H₂O晶體28.6 g．
（2）用托盤天平和小燒杯稱出碳酸鈉晶體的質(zhì)量，天平平衡后的狀態(tài)如圖．由圖中可以看出，該同學(xué)在操作時犯了一個錯誤是砝碼和物品位置顛倒．實際稱量的碳酸鈉晶體質(zhì)量為21.4g．（已知：燒杯的質(zhì)量為80g，砝碼的數(shù)據(jù)單位是g）

Ⅱ．實驗室要配制2.5mol/L 的稀硫酸溶液90mL，回答下列問題：
（3）用量筒量取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%，密度為1.84g/cm³的濃硫酸13.6mL．
（4）配制時，必須使用的儀器除量筒、燒杯、玻璃棒外，還缺少的儀器是天平、膠頭滴管、100mL容量瓶．
（5）配制溶液的過程中，其他操作都正確，下列操作會使所配溶液濃度偏高的是BC．
A．量取濃硫酸時，仰視讀數(shù)
B．洗滌量取濃H₂SO₄后的量筒，并將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中
C．稀釋硫酸時，有溶液濺到桌面上
D．沒有洗滌稀釋硫酸的燒杯和玻璃棒
E．定容搖勻后，發(fā)現(xiàn)液面低于標(biāo)線，又用膠頭滴管加蒸餾水至標(biāo)線
F．容量瓶不干燥
（6）從容量瓶中取該溶液40mL，與5mol/L的NaOH溶液40mL恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)后溶液中的c（Na⁺）=2.5mol/L（忽略溶液合時體積變）

Answer 1

分析 I．（1）利用Na₂CO₃的物質(zhì)的量和Na₂CO₃•10H₂O的物質(zhì)的量相等計算；
（2）天平平衡原理為左盤內(nèi)質(zhì)量=右盤內(nèi)質(zhì)量+游碼數(shù)值，據(jù)此計算．
II．（3）實驗室無90ml容量瓶，須按100ml容量瓶計算；
（4）根據(jù)配制溶液的實驗操作過程選擇所用儀器；
（5）A．仰視讀數(shù)體積偏大；
B．量筒無須洗滌，洗滌后導(dǎo)致硫酸的物質(zhì)的量偏大；
C．有溶液濺到桌面上，導(dǎo)致溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏�。�
D．定容搖勻后，無須再加蒸餾水；
E．容量瓶不干燥，無影響；
（6）根據(jù)n=cV計算出硫酸的物質(zhì)的量，再計算出含有氫離子的物質(zhì)的量，從而可知消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量，再根據(jù)V=$\frac{n}{c}$計算出消耗氫氧化鈉溶液的體積；根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算出鈉離子的濃度．

解答 解：I．（1）實驗室配制50g 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.2%的Na₂CO₃溶液，需要Na₂CO₃的質(zhì)量為：50×21.2%=10.6克，Na₂CO₃的物質(zhì)的量為0.1mol，Na₂CO₃的物質(zhì)的量和Na₂CO₃•10H₂O的物質(zhì)的量相等，Na₂CO₃•10H₂O的物質(zhì)的量為0.1mol，Na₂CO₃•10H₂O的質(zhì)量為：0.1mol×286g/mol=28.6g，
故答案為：28.6；
（2）天平平衡原理為左盤內(nèi)質(zhì)量=右盤內(nèi)質(zhì)量+游碼數(shù)值，所以實際稱得碳酸鈉晶體的質(zhì)量為：25g-3.6g=21.4g，
故答案為：砝碼和物品位置顛倒；21.4；
II．（3）實驗室無90ml容量瓶，須按100ml容量瓶計算，根據(jù)C濃×V濃=C稀×V稀，2.5mol/L×0.1L=$\frac{VmL×1.84g/c{m}^{3}×98%}{98g/mol}$，V=13.6mL，
故答案為：13.6；
（4）配制步驟有計算、稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻等操作，一般量筒量取濃硫酸，把濃硫酸倒入燒杯進(jìn)行溶解，冷卻后轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，當(dāng)加水至液面距離刻度線1～2cm時，改用膠頭滴管滴加，配成100mL溶液，所以需要的儀器有玻璃棒、天平、藥匙、燒杯、膠頭滴管、100mL容量瓶，所以還需要天平、膠頭滴管、100mL容量瓶，
故答案為：天平、膠頭滴管、100mL容量瓶；
（5）A．用量筒量取濃硫酸時仰視．用量筒量取液體時，仰視讀數(shù)，使所讀液體的體積偏大，使配制的溶液濃度偏高，故A正確；
B．量取濃H₂SO₄后的量筒進(jìn)行洗滌，并將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中，量筒在設(shè)計時就考慮了不洗滌帶來的誤差，所以洗滌量筒只能使配制的濃度偏大，故B正確；
C．稀釋硫酸時，有溶液濺到桌面上，導(dǎo)致配制的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏低，溶液濃度偏小，故C錯誤；
D．定容搖勻后，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，又用膠頭滴管加蒸餾水至凹液面最低處與刻度線相切，定容、搖勻、靜置后發(fā)現(xiàn)凹面低于刻度線又加水至刻度線，溶液的體積偏大，濃度偏小，故D錯誤；
E．容量瓶不干燥．容量瓶洗滌后內(nèi)壁有水珠而未作干燥處理，溶液的體積不變，濃度不變，故E錯誤；
故答案為：BC；
（6）40mL 2.5mol/L的稀硫酸中含有氫離子的物質(zhì)的量為：2.5mol/L×2×0.04L=0.2mol，發(fā)生中和反應(yīng)需要消耗0.2molNaOH，消耗5mol/L的氫氧化鈉溶液的體積為：$\frac{0.2mol}{5mol/L}$=0.04L=40mL；
混合液體積為40mL+40mL=80mL=0.08L，混合液中含有鈉離子的物質(zhì)的量為0.2mol，則反應(yīng)后鈉離子濃度為：$\frac{0.2mol}{0.08L}$=2.5mo/L，
故答案為：40；2.5mol∕L．

點評 本題考查了一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制方法，題目難度中等，明確配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液方法為解答關(guān)鍵，注意掌握誤差分析的方法與技巧，試題培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)生的化學(xué)實驗?zāi)芰Γ?/p>