Question

13．實驗室需要0.2mol•L^-1CuSO₄溶液250mL，實驗室除蒸餾水外還提供藍色膽礬晶體（CuSO₄•5H₂O）和4mol•L^-1 CuSO₄溶液兩種試劑以配制該溶液．
（1）無論采用何種試劑進行配制，實驗必須用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，至少還需要的一種儀器是250mL容量瓶，在使用該儀器前必須進行的操作是檢查是否漏水．
（2）若用膽礬晶體進行配制，需要托盤天平稱取CuSO₄•5H₂O的質量為12.5g；如果用4mol•L^-1的CuSO₄溶液配制，需用量筒量取12.5mL 4mol•L^-1 CuSO₄溶液．
（3）用4mol•L^-1的CuSO₄溶液配制溶液所需的實驗步驟有：
a．往燒杯中加入約100mL水進行初步稀釋，冷卻至室溫
b．用量筒量取一定體積4mol•L^-1的CuSO₄溶液于一燒杯中
c．計算所需4mol•L^-1的CuSO₄溶液的體積
d．蓋好瓶塞，反復上下顛倒搖勻后，將溶液轉存于試劑瓶中
e．加水至液面離容量瓶刻度線1～2cm處，改用膠頭滴管進行定容
f．洗滌燒杯和玻璃棒2～3次并將洗滌液注入容量瓶，輕輕搖動容量瓶，使溶液混合均勻
g．將溶液轉移入容量瓶
其中正確的操作順序為cbagfed．
（4）指出配制過程中的以下情形對所得溶液濃度的影響（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．
①d步驟搖勻后發現液面低于刻度線，再加蒸餾水至刻度線：偏小；
②e步驟中，俯視刻度線：偏大；
③g步驟前，容量瓶未干燥，有少量蒸餾水：無影響．

Answer 1

分析 （1）配制250mL溶液一定需要250mL的容量瓶；使用容量瓶前必須檢查容量瓶是否漏液；
（2）根據250mL 0.2mol/L CuSO₄溶液中溶質CuSO₄的物質的量分別計算出需要CuSO₄•5H₂O的質量，依據稀釋前后溶液中溶質的物質的量不變計算需要濃溶液的體積；
（3）根據配制一定物質的量濃度的溶液步驟對各操作進行排序；
（4）分析操作對溶質的物質的量n和溶液的體積V，依據c=$\frac{n}{V}$進行誤差分析．

解答 解：（1）配制0.2mol•L^-1CuSO₄溶液250mL，一定需要250mL的容量瓶；因為最后需顛倒搖勻，所以容量瓶在使用前必須檢查是否漏水；
故答案為：250mL容量瓶；檢查是否漏水；
（2）250mL 0.2mol/L的硫酸銅溶液中含有溶質CuSO₄的物質的量為：0.2mol/L×0.25L=0.05mol，需要CuSO₄•5H₂O的質量為：250g/mol×0.05mol=12.5g；
如果用4mol/L的CuSO₄溶液稀釋配制設需要濃溶液體積V，依據稀釋前后溶液中溶質的物質的量不變可知，4mol/L×V=0.2mol/L×250ml，解得：V=12.5ml；
故答案為：12.5；12.5；
（3）用4mol•L^-1的CuSO₄溶液配制溶液的步驟為：計算、量取、稀釋、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻，所以正確的操作順序為：cbagfed；
故答案為：cbagfed；
（4）①d步驟搖勻后發現液面低于刻度線，再加蒸餾水至刻度線，導致溶液的體積偏大，所得溶液濃度偏小；
②e步驟中，俯視刻度線，導致溶液的體積偏小，所得溶液的濃度偏大；
③g步驟前，容量瓶未干燥，有少量蒸餾水，對溶質的物質的量和溶液的體積都不會產生影響，溶液濃度不變；
故答案為：①偏小  ②偏大   ③無影響．

點評 本題考查了一定物質的量濃度溶液配制誤差的分析，題目難度不大，明確配制原理結合c=$\frac{n}{V}$進行分析產生的誤差，試題培養了學生的分析能力．