Question

19．某同學欲配制1OOmLO.20mol，L^-1的KCl溶液，實驗操作如下：
（A）用托盤天平準確稱取1.49gKCl固體，并放入燒杯中；
（B）加入約30mL蒸餾水，用玻璃棒攪拌使其溶解，并恢復至室溫；
（C）將KCl溶液由燒杯小心倒入100mL容量瓶中；
（D）然后往容量瓶中加蒸餾水，直到液面接近標線1-2cm處，輕輕搖動容量瓶并靜置片刻后，改用膠頭滴管滴加蒸餾水；
（E）使溶液凹面最低點恰好與刻度相切，把容量瓶蓋好，上下翻轉搖勻后裝瓶．
（1）該學生操作中錯誤的是ACD（填寫編號）．
（2）下面哪些操作會導致所配的100mLO.20mol/L的KCl溶液濃度降低BCDE．
（A）容量瓶用蒸餾水洗滌三次直到洗凈，
（B）稱量KCl固體時將砝碼放在左盤
（C）未洗滌轉移KCl溶液的燒杯，
（D）轉移KCl溶液時有KCl溶液濺出
（E）定容時仰視刻度線
（3）若用O.2mol，L^-1的KCl溶液配制0.05mol，L^-1的KCl溶液200.0mL，需要O.20mol，L^-1的KCl溶液62.5mL，
（4）已知在標準狀況下1L水可以溶解VLHCl氣體，此時所形成的溶液密度為ρg/mL，（相對原子質量Cl
35.5  H1）該溶液物質的量濃度為：$\frac{1000ρV}{22400+36.5V}$（mol/L）

Answer 1

分析 （1）托盤天平只能精確至0.1g；向容量瓶中移液時要用玻璃棒引流；在定容前必須要將燒杯和玻璃棒洗滌，洗滌液也要注入容量瓶中，據此分析；
（2）根據c=$\frac{n}{V}$并結合溶質的物質的量n和溶液的體積V的變化來進行誤差分析；
（3）由于實驗室無200mL容量瓶，故應選擇250mL的容量瓶，故配制出250mL溶液．根據溶液稀釋定律C_濃V_濃=C_稀V_稀來計算；
（4）先根據HCl的體積求出其物質的量和質量，然后求出溶液的質量分數ω=$\frac{溶質的質量}{溶液的質量}$×100%，帶入公式C=$\frac{1000ρω}{M}$即可求得．

解答 解：（1）（A）托盤天平只能精確至0.1g，故無法用托盤天平準確稱取1.49gKCl固體，故A錯誤；
（B）加入約30mL蒸餾水，用玻璃棒攪拌使其溶解，由于容量瓶不能受熱，故要將溶液恢復至室溫，故B正確；
（C）向容量瓶中移液時要用玻璃棒引流，防止溶液濺出，不能直接傾倒，故C錯誤；
（D）在定容前必須要將燒杯和玻璃棒洗滌，洗滌液也要注入容量瓶中，然后再往往容量瓶中加蒸餾水來定容，故D錯誤；
（E）定容時，開始時直接往容量瓶中加蒸餾水，直到液面接近標線1-2cm處，輕輕搖動容量瓶并靜置片刻后，改用膠頭滴管滴加蒸餾水使溶液凹面最低點恰好與刻度相切，把容量瓶蓋好，上下翻轉搖勻后裝瓶，故E正確．
故選ACD；
（2）（A）容量瓶用蒸餾水洗滌三次直到洗凈是正確的，對所配溶液的濃度無影響，故A不選；
（B）稱量KCl固體時將砝碼放在左盤，會導致所稱量的固體的質量偏小，則所配溶液的濃度偏低，故B選；
（C）未洗滌轉移KCl溶液的燒杯，會導致溶質的損失，則濃度偏低，故C選；
（D）轉移KCl溶液時有KCl溶液濺出，會導致溶質的損失，則濃度偏低，故D選；
（E）定容時仰視刻度線，會導致溶液體積偏大，則濃度偏低，故E選．
故選BCDE．
（3）由于實驗室無200mL容量瓶，故應選擇250mL的容量瓶，故配制出250mL溶液．
設需要的O.2mol，L^-1的KCl溶液體積為VmL，根據溶液稀釋定律C_濃V_濃=C_稀V_稀可知：0.2mol/L×VmL=0.05mol/L×250mL；
解得V=62.5mL，故答案為：62.5；
（4）由于標況下，1L水中所溶解的HCl的體積為VL，故HCl的質量m=$\frac{V}{{V}_{m}}M$=$\frac{VL}{22.4L/mol}×36.5g/mol$=$\frac{36.5V}{22.4}$g，故溶液的質量分數ω=$\frac{溶質的質量}{溶液的質量}$×100%=$\frac{\frac{36.5V}{22.4}g}{\frac{36.5V}{22.4}g+1000g}×100%$=$\frac{36.5V}{36.5V+22400}×100%$，
所得鹽酸溶液的物質的量濃度C=$\frac{1000ρω}{M}$=$\frac{1000×ρg/mL×\frac{36.5V}{36.5V+22400}×100%}{36.5g/mol}$=$\frac{1000ρV}{22400+36.5V}$mol/L．
故答案為：$\frac{1000ρV}{22400+36.5V}$．

點評 本題考查了一定物質的量濃度溶液的配制、溶質質量分數的計算，題目難度中等，注意掌握物質的量濃度、溶質質量分數的概念及表達式，難度不大．