Question

18．現用質量分數為98%、密度為1.84g•cm³的濃H₂SO₄配制500mL、0.2mol•L^-1的稀H₂SO₄．可供選擇的儀器有：①玻璃棒 ②燒瓶 ③燒杯 ④藥匙 ⑤量筒 ⑥容量瓶 ⑦托盤天平．
請回答下列問題：
（1）上述儀器中，在配制稀H₂SO₄時用不到的有②④⑦（填代號）．配制時還欠缺的儀器是膠頭滴管．
（2）經計算，需濃H₂SO₄的體積為5.4mLmL（精確到0.1）．
（3）配制過程有以下操作：
A．移液  B．量取   C．洗滌    D．定容   E．溶解    F．搖勻
其正確的操作順序應是BEACADF（填序號）．
（4）在配制過程中，其他操作都準確，下列操作中，能引起誤差偏高的有①②⑤（填代號）
①洗滌量取濃H₂SO₄后的量筒，并將洗滌液轉移到容量瓶中
②稀釋后的H₂SO₄溶液未等冷卻至室溫就轉移到容量瓶中
③定容搖勻后，發現液面低于標線，又用膠頭滴管加蒸餾水至標線
④轉移前，容量瓶中含有少量蒸餾水
⑤定容時，俯視標線
（5）從上述容量瓶中移取25.00mL的稀硫酸溶液與100mL的容量瓶，加水稀釋至刻度線．請問所得溶液中c（H⁺）=0.1mol/L．

Answer 1

分析 （1）根據配制500mL、0.2mol•L^-1的稀H₂SO₄的步驟選擇使用的儀器，然后判斷不需要的儀器；
（2）根據c=×$\frac{1000ρw}{M}$計算出濃硫酸的物質的量濃度，然后根據溶液稀釋過程中溶質的物質的量不變計算出濃硫酸的體積；
（3）根據溶液配制，一般可分為以下步驟：計算、稱量、溶解或稀釋、冷卻、轉移、洗滌、定容、搖勻據此進行排序；
（4）根據c=$\frac{n}{V}$可得，一定物質的量濃度溶液配制的誤差都是由溶質的物質的量n和溶液的體積V引起的，誤差分析時，關鍵要看配制過程中引起n和V怎樣的變化：若n比理論值小，或V比理論值大時，都會使所配溶液濃度偏小；若n比理論值大，或V比理論值小時，都會使所配溶液濃度偏大；
（5）稀釋前后氫離子物質的量保持不變．

解答 解：（1）配制500mL、0.2mol•L^-1的稀H₂SO₄的步驟為：計算、量取、稀釋、冷卻、轉移、洗滌、定容、搖勻等，需要選用的儀器為：量筒、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管、500mL容量瓶等，不需要的儀器為：②燒瓶、④藥匙、⑦托盤天平，還欠缺的儀器是膠頭滴管，
故答案為：②④⑦；膠頭滴管；
（2）該濃硫酸的物質的量濃度為：$\frac{1000×1.84×98%}{98}$mol/L=18.4mol/L，配制500mL、0.2mol•L^-1的稀H₂SO₄，需要濃硫酸的體積為：$\frac{0.2mol/L×0.5L}{18.4mol/L}$≈0.0054L=5.4mL，
故答案為：5.4mL；
（3）稀硫酸配制，一般可分為以下步驟：計算、稱量、稀釋、冷卻、轉移、洗滌、定容、搖勻，所以其操作順序是BEACADF，
故答案為：BEACADF；
（4）①量取濃硫酸的量筒不能洗滌，如果洗滌量取濃H₂SO₄后的量筒，并將洗滌液轉移到容量瓶中，會導致量取的濃硫酸體積偏大，配制的溶液濃度偏高；
②未等稀釋后的H₂SO₄溶液冷卻至室溫就轉移到容量瓶中，熱的溶液體積判斷，冷卻后溶液體積變小，配制的溶液濃度偏高；
③定容搖勻后，發現液面低于標線，又用膠頭滴管加蒸餾水至標線，導致配制的溶液體積偏大，配制的溶液濃度偏低；
④轉移前，容量瓶中含有少量蒸餾水，對溶質的物質的量及溶液體積沒有影響，不影響配制結果；
⑤定容時，俯視標線，導致加入的蒸餾水體積偏小，配制的溶液濃度偏高，
故答案為：①②⑤；
（5）0.2mol/L×0.025L×2=c（H⁺）×0.1L，解得c（H⁺）=0.1mol/L，
故答案為：0.1mol/L．

點評 本題考查了配制一定物質的量濃度的溶液的方法，該題是中等難度的試題，試題基礎性強，該題難易適中，注重靈活性，側重對學生能力的培養和解題方法的指導和訓練，有利于培養學生的邏輯思維能力和嚴謹的規范實驗操作能力；該題的難點在于誤差分析，注意明確誤差分析的方法．