Question

某学生欲配制6.0 mol/L的H₂SO₄1 000 mL，实验室有三种不同浓度的硫酸：①480 mL 0.5 mol/L 的硫酸；②150 mL 25%的硫酸(ρ＝1.18 g/mL)；③足量的18 mol/L的硫酸。有三种规格的容量瓶：250 mL、500 mL、1 000 mL。老师要求把①②两种硫酸全部用完，不足的部分由③来补充。

请回答下列问题：

（1）实验所用25%的硫酸的物质的量浓度为__    ____mol/L(保留1位小数)。

（2）此实验所需的仪器为量筒、玻璃棒、胶头滴管、           、           。

（3）配制时，该同学的操作顺序如下，请将操作步骤B、D补充完整。

A．将①②两溶液全部在烧杯中混合均匀；

B．用量筒准确量取所需的18 mol/L的浓硫酸_______mL，沿玻璃棒倒入上述混合液中。并用玻璃棒搅拌，使其混合均匀；

C．将混合均匀的硫酸沿玻璃棒注入所选的容量瓶中；

D．________________________；

E．振荡，继续向容量瓶中加水，直到液面接近刻度线1～2 cm 处；

F．改用胶头滴管加水，使溶液的凹液面恰好与刻度线相切；

G．将容量瓶盖紧，振荡，摇匀。

（4）如果省略操作D，对所配溶液浓度有何影响？_________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

（5）进行操作C前还需注意___________________________。

Answer

（1）3.0 （2）1000ml容量瓶、烧杯（3）295.0 洗涤玻璃棒及烧瓶内壁2~3次，将洗涤液转移至容量瓶（4）偏小 （5）恢复至室温

【解析】试题分析：（1）25%的硫酸的物质的量浓度c===3.0mol/L；

（2）根据配制溶液的体积为1000mL选择容量瓶的规格，另外还缺少烧杯；

（3）6.0mol/L的H2SO41000mL，需要硫酸的物质的量为：6.0mol/L×1L=6mol：①中480mL 0.5mol/L的硫酸含有硫酸的物质的量为：0.24mol；②中150mL 3mol/L的硫酸含有硫酸的物质的量为0.45mol；还需要硫酸的物质的量为：6mol-0.24mol-0.45mol=5.31mol，所以需要18mol/L的浓硫酸的体积为：5.31mol18mol/L=0.295L=295.0mL；将混合均匀的硫酸沿玻璃棒注入所选的容量瓶中后，需要对溶解使用的玻璃棒和烧杯进行洗涤，所以D操作为：用适量的水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，洗涤液均注入容量瓶中；

（4）如果没有洗涤，溶质减少，所配溶液的浓度将会偏小；

（5）由于浓硫酸稀释过程中会放出大量的热，所以必须将稀释的溶液冷却后再转移到容量瓶中。

【考点定位】考查配制一定物质的量浓度的溶液实验设计

【名师点晴】明确实验原理是解答的关键。难点是误差分析，根据cB＝可得，一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量ｎB和溶液的体积V引起的。误差分析时，关键要看配制过程中引起ｎ和V怎样的变化。在配制一定物质的量浓度溶液时，若nB比理论值小，或V比理论值大时，都会使所配溶液浓度偏小；若nB比理论值大，或V比理论值小时，都会使所配溶液浓度偏大。