Question

3．某同學需要0.40mol/L的CuSO₄溶液240mL，用膽礬晶體（CuSO₄•5H₂O）來配制．請回答下列問題：
（1）現有配制過程中所需儀器：托盤天平、藥匙、燒杯、量筒、膠頭滴管，還需用到的玻璃儀器的名稱是250mL容量瓶、玻璃棒．
（2）請寫出該實驗的簡要的實驗步驟：
①計算 ②稱量膽礬25.0g ③溶解 ④轉移⑤洗滌并轉移⑥定容⑦搖勻
（3）簡述操作⑥的具體過程：向容量瓶中加水至離刻度線1-2cm處，改用膠頭滴管加水至溶液凹液面與刻度線相切．
（4）該同學在定容后，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．對所配溶液濃度的影響是偏低（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）．

Answer 1

分析 （1）溶液配制的一般操作步驟有：計算、稱量、溶解、移液、洗滌移液、定容、搖勻等操作，根據配制溶液的實驗操作過程選擇所需的儀器；
（2）根據溶液配制的一般操作步驟分析；實驗室沒有240mL容量瓶，選擇250mL容量瓶．利用n=cv計算出硫酸銅的物質的量，根據銅離子守恒可知硫酸銅與硫酸銅晶體的物質的量相等，再根據m=nM計算所需硫酸銅晶體的質量；
（3）操作⑥為定容，離刻度線1-2cm處用膠頭滴管，注意膠頭滴管不能伸入容量瓶中；
（4）根據c=$\frac{n}{V}$分析操作對溶質的物質的量或對溶液的體積的影響判斷．

解答 解：（1）實驗室沒有240mL容量瓶，選擇250mL容量瓶．溶液配制一般步驟是：計算→稱量→溶解、冷卻→移液→洗滌→定容→搖勻→裝瓶貼簽，一般用天平稱量（用到藥匙）稱量，在燒杯中溶解，并用玻璃棒攪拌，冷卻后轉移到250mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，轉移完畢，用少量蒸餾水洗滌燒杯及玻璃棒2～3次并將洗滌液全部轉移到容量瓶中，再加適量蒸餾水，當加水至液面距離刻度線1～2cm時，改用膠頭滴管滴加，使溶液的凹液面的最低點與刻線相平，塞好瓶塞，反復上下顛倒搖勻，
所以需要的儀器為：托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、250mL容量瓶、膠頭滴管，
故還需要的玻璃儀器有：250mL容量瓶、玻璃棒，
故答案為：250mL容量瓶、玻璃棒；
（2）實驗室沒有240mL容量瓶，選擇250mL容量瓶．需硫酸銅晶體的質量為m=0.25L×0.40mol•L^-1×250g/mol=25.0g，溶液配制的一般操作步驟有：計算、稱量、溶解、轉移、洗滌移液、定容、搖勻等操作，所以③為溶解，
故答案為：25.0；溶解；
（3）操作⑥為定容，先直接向容量瓶中加水，待水至離刻度線1-2cm處，改用膠頭滴管加水至溶液凹液面與刻度線相切，
故答案為：向容量瓶中加水至離刻度線1-2cm處，改用膠頭滴管加水至溶液凹液面與刻度線相切；
（4）定容后把容量瓶倒置搖勻，發現液面低于刻度線又加水至刻度線，是因為一部分溶液留在瓶塞與瓶口之間，又滴加蒸餾水至刻度，導致稀溶液體積偏大，則濃度偏低，
故答案為：偏低．

點評 本題考查了配制一定物質的量濃度的溶液的方法，題目難度不大，明確配制步驟為解答關鍵，注意掌握配制過程中誤差分析的方法與技巧，試題有利于培養學生的化學實驗能力．