Question

11．實驗室用氫氧化鈉固體配制0.10mol•L^-1的CuSO₄溶液480mL，回答下列問題．
（1）請補充完整實驗的簡要步驟：
①計算；②稱量膽礬（CuSO₄．5H₂O）固體12.5 g；③溶解；④冷卻并移液；⑤洗滌并轉移；⑥定容；⑦搖勻．
（2）本實驗用到的基本儀器已有燒杯、天平（帶砝碼）、鑷子、量筒、玻璃棒，還缺少的儀器是500mL容量瓶、膠頭滴管．
（3）上述實驗操作③④都要用到玻璃棒，其作用分別是攪拌和引流．
（4）如圖是該同學轉移溶液的示意圖，圖中有兩處錯誤，請寫出：
①應選用500mL的容量瓶；②沒有用玻璃棒引流．
（5）試分析下列操作對所配溶液的濃度有何影響．（填“偏高”“偏低”或“無影響”）
a．為加速固體溶解，可稍微加熱并不斷攪拌．在未降至室溫時，立即將溶液轉移至容量瓶定容．導致所配溶液濃度偏高．         
b．定容后，加蓋倒轉搖勻后，發現液面低于刻度線，又滴加蒸餾水至刻度．導致所配溶液濃度偏低
c．定容時俯視液面，導致所配溶液濃度偏高
d．轉移溶液時不慎有少量液體灑到容量瓶外面，導致所配溶液濃度偏低
e．稱量時左盤放砝碼右盤放藥品，致所配溶液濃度偏低
f．移液前容量瓶中有少量蒸餾水，致所配溶液濃度無影響
（6）某同學從該溶液中取出50mL，其中CuSO₄的物質的量濃度為0.1mol/L．

Answer 1

分析 （1）②由于實驗室無480mL容量瓶，故應選用500mL容量瓶，配制出500mL溶液，求出溶液中硫酸銅的物質的量n=CV=0.1mol/L×0.5L=0.05mol，然后根據1mol膽礬能提供1mol硫酸銅，據此分析計算所需的膽礬的物質的量和質量；
⑥根據配制一定物質的量濃度溶液的步驟是計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶來分析實驗步驟；
（2）根據配制一定物質的量濃度溶液的步驟是計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶來分析所需的儀器；
（3）根據實驗操作的目的來分析玻璃棒的用途；
（4）容量瓶只有一條刻度線，只能用容量瓶配制和其規格相對應的體積的溶液；移液時必須要用玻璃棒引流；
（5）分析具體操作對n、V的影響，根據c=$\frac{n}{V}$分析不當操作對溶液濃度的影響；
（6）溶液是均一穩定的，濃度與所取的體積無關．

解答 解：（1）②由于實驗室無480mL容量瓶，故應選用500mL容量瓶，配制出500mL溶液，所配溶液中硫酸銅的物質的量n=CV=0.1mol/L×0.5L=0.05mol，而1mol膽礬能提供1mol硫酸銅，故所需的膽礬的物質的量為0.05mol，質量m=nM=0.05mol×250g/mol=12.5g，故答案為：12.5；
⑥根據配制一定物質的量濃度溶液的步驟是計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶可知此步實驗操作是定容，故答案為：定容；
（2）根據配制一定物質的量濃度溶液的步驟是計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶可知所需的儀器有托盤天平、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶和膠頭滴管，故還缺少的儀器是500 mL容量瓶和膠頭滴管，故答案為：500 mL容量瓶；膠頭滴管；
（3）在第③步的實驗操作中，使用玻璃棒來攪拌，目的是加快溶解；在第④步中玻璃棒的作用是引流，防止溶液濺出，故答案為：攪拌；引流；
（4）容量瓶只有一條刻度線，只能用容量瓶配制和其規格相對應的體積的溶液，故要配制480mL的溶液，應選用500mL容量瓶；移液時必須要用玻璃棒引流；故答案為：①應選用500 mL的容量瓶；②沒有用玻璃棒引流；
（5）a．在未降至室溫時，立即將溶液轉移至容量瓶定容，則冷卻后溶液體積偏小，導致所配溶液濃度偏高，故答案為：偏高；        
b．定容后，加蓋倒轉搖勻后，發現液面低于刻度線是正常的，又滴加蒸餾水至刻度．導致所配溶液濃度偏低，故答案為：偏低；
c．定容時俯視液面，則溶液體積偏小，導致所配溶液濃度偏高，故答案為；偏高；
d．轉移溶液時不慎有少量液體灑到容量瓶外面，導致溶質損失，則所配溶液濃度偏低，故答案為：偏低；
e．稱量時左盤放砝碼右盤放藥品，致所稱量的藥品的質量偏小，所配溶液濃度偏低，故答案為：偏低；
f．移液前容量瓶中有少量蒸餾水，對所配溶液的濃度無影響，故答案為：無影響；
（6）溶液是均一穩定的，濃度與所取的體積無關，故從該溶液中取出50mL，其中CuSO₄的物質的量濃度為0.1mol/L，故答案為：0.1mol/L．

點評 本題考查了一定物質的量濃度溶液的配制與有關計算，比較基礎，注意操作的步驟與注意事項．