Question

11．实验室用氢氧化钠固体配制0.10mol•L^-1的CuSO₄溶液480mL，回答下列问题．
（1）请补充完整实验的简要步骤：
①计算；②称量胆矾（CuSO₄．5H₂O）固体12.5 g；③溶解；④冷却并移液；⑤洗涤并转移；⑥定容；⑦摇匀．
（2）本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平（带砝码）、镊子、量筒、玻璃棒，还缺少的仪器是500mL容量瓶、胶头滴管．
（3）上述实验操作③④都要用到玻璃棒，其作用分别是搅拌和引流．
（4）如图是该同学转移溶液的示意图，图中有两处错误，请写出：
①应选用500mL的容量瓶；②没有用玻璃棒引流．
（5）试分析下列操作对所配溶液的浓度有何影响．（填“偏高”“偏低”或“无影响”）
a．为加速固体溶解，可稍微加热并不断搅拌．在未降至室温时，立即将溶液转移至容量瓶定容．导致所配溶液浓度偏高．         
b．定容后，加盖倒转摇匀后，发现液面低于刻度线，又滴加蒸馏水至刻度．导致所配溶液浓度偏低
c．定容时俯视液面，导致所配溶液浓度偏高
d．转移溶液时不慎有少量液体洒到容量瓶外面，导致所配溶液浓度偏低
e．称量时左盘放砝码右盘放药品，致所配溶液浓度偏低
f．移液前容量瓶中有少量蒸馏水，致所配溶液浓度无影响
（6）某同学从该溶液中取出50mL，其中CuSO₄的物质的量浓度为0.1mol/L．

Answer 1

分析 （1）②由于实验室无480mL容量瓶，故应选用500mL容量瓶，配制出500mL溶液，求出溶液中硫酸铜的物质的量n=CV=0.1mol/L×0.5L=0.05mol，然后根据1mol胆矾能提供1mol硫酸铜，据此分析计算所需的胆矾的物质的量和质量；
⑥根据配制一定物质的量浓度溶液的步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶来分析实验步骤；
（2）根据配制一定物质的量浓度溶液的步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶来分析所需的仪器；
（3）根据实验操作的目的来分析玻璃棒的用途；
（4）容量瓶只有一条刻度线，只能用容量瓶配制和其规格相对应的体积的溶液；移液时必须要用玻璃棒引流；
（5）分析具体操作对n、V的影响，根据c=$\frac{n}{V}$分析不当操作对溶液浓度的影响；
（6）溶液是均一稳定的，浓度与所取的体积无关．

解答 解：（1）②由于实验室无480mL容量瓶，故应选用500mL容量瓶，配制出500mL溶液，所配溶液中硫酸铜的物质的量n=CV=0.1mol/L×0.5L=0.05mol，而1mol胆矾能提供1mol硫酸铜，故所需的胆矾的物质的量为0.05mol，质量m=nM=0.05mol×250g/mol=12.5g，故答案为：12.5；
⑥根据配制一定物质的量浓度溶液的步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知此步实验操作是定容，故答案为：定容；
（2）根据配制一定物质的量浓度溶液的步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知所需的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶和胶头滴管，故还缺少的仪器是500 mL容量瓶和胶头滴管，故答案为：500 mL容量瓶；胶头滴管；
（3）在第③步的实验操作中，使用玻璃棒来搅拌，目的是加快溶解；在第④步中玻璃棒的作用是引流，防止溶液溅出，故答案为：搅拌；引流；
（4）容量瓶只有一条刻度线，只能用容量瓶配制和其规格相对应的体积的溶液，故要配制480mL的溶液，应选用500mL容量瓶；移液时必须要用玻璃棒引流；故答案为：①应选用500 mL的容量瓶；②没有用玻璃棒引流；
（5）a．在未降至室温时，立即将溶液转移至容量瓶定容，则冷却后溶液体积偏小，导致所配溶液浓度偏高，故答案为：偏高；        
b．定容后，加盖倒转摇匀后，发现液面低于刻度线是正常的，又滴加蒸馏水至刻度．导致所配溶液浓度偏低，故答案为：偏低；
c．定容时俯视液面，则溶液体积偏小，导致所配溶液浓度偏高，故答案为；偏高；
d．转移溶液时不慎有少量液体洒到容量瓶外面，导致溶质损失，则所配溶液浓度偏低，故答案为：偏低；
e．称量时左盘放砝码右盘放药品，致所称量的药品的质量偏小，所配溶液浓度偏低，故答案为：偏低；
f．移液前容量瓶中有少量蒸馏水，对所配溶液的浓度无影响，故答案为：无影响；
（6）溶液是均一稳定的，浓度与所取的体积无关，故从该溶液中取出50mL，其中CuSO₄的物质的量浓度为0.1mol/L，故答案为：0.1mol/L．

点评 本题考查了一定物质的量浓度溶液的配制与有关计算，比较基础，注意操作的步骤与注意事项．