Question

13．实验室需要0.2mol•L^-1CuSO₄溶液250mL，实验室除蒸馏水外还提供蓝色胆矾晶体（CuSO₄•5H₂O）和4mol•L^-1 CuSO₄溶液两种试剂以配制该溶液．
（1）无论采用何种试剂进行配制，实验必须用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，至少还需要的一种仪器是250mL容量瓶，在使用该仪器前必须进行的操作是检查是否漏水．
（2）若用胆矾晶体进行配制，需要托盘天平称取CuSO₄•5H₂O的质量为12.5g；如果用4mol•L^-1的CuSO₄溶液配制，需用量筒量取12.5mL 4mol•L^-1 CuSO₄溶液．
（3）用4mol•L^-1的CuSO₄溶液配制溶液所需的实验步骤有：
a．往烧杯中加入约100mL水进行初步稀释，冷却至室温
b．用量筒量取一定体积4mol•L^-1的CuSO₄溶液于一烧杯中
c．计算所需4mol•L^-1的CuSO₄溶液的体积
d．盖好瓶塞，反复上下颠倒摇匀后，将溶液转存于试剂瓶中
e．加水至液面离容量瓶刻度线1～2cm处，改用胶头滴管进行定容
f．洗涤烧杯和玻璃棒2～3次并将洗涤液注入容量瓶，轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀
g．将溶液转移入容量瓶
其中正确的操作顺序为cbagfed．
（4）指出配制过程中的以下情形对所得溶液浓度的影响（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
①d步骤摇匀后发现液面低于刻度线，再加蒸馏水至刻度线：偏小；
②e步骤中，俯视刻度线：偏大；
③g步骤前，容量瓶未干燥，有少量蒸馏水：无影响．

Answer 1

分析 （1）配制250mL溶液一定需要250mL的容量瓶；使用容量瓶前必须检查容量瓶是否漏液；
（2）根据250mL 0.2mol/L CuSO₄溶液中溶质CuSO₄的物质的量分别计算出需要CuSO₄•5H₂O的质量，依据稀释前后溶液中溶质的物质的量不变计算需要浓溶液的体积；
（3）根据配制一定物质的量浓度的溶液步骤对各操作进行排序；
（4）分析操作对溶质的物质的量n和溶液的体积V，依据c=$\frac{n}{V}$进行误差分析．

解答 解：（1）配制0.2mol•L^-1CuSO₄溶液250mL，一定需要250mL的容量瓶；因为最后需颠倒摇匀，所以容量瓶在使用前必须检查是否漏水；
故答案为：250mL容量瓶；检查是否漏水；
（2）250mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中含有溶质CuSO₄的物质的量为：0.2mol/L×0.25L=0.05mol，需要CuSO₄•5H₂O的质量为：250g/mol×0.05mol=12.5g；
如果用4mol/L的CuSO₄溶液稀释配制设需要浓溶液体积V，依据稀释前后溶液中溶质的物质的量不变可知，4mol/L×V=0.2mol/L×250ml，解得：V=12.5ml；
故答案为：12.5；12.5；
（3）用4mol•L^-1的CuSO₄溶液配制溶液的步骤为：计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀，所以正确的操作顺序为：cbagfed；
故答案为：cbagfed；
（4）①d步骤摇匀后发现液面低于刻度线，再加蒸馏水至刻度线，导致溶液的体积偏大，所得溶液浓度偏小；
②e步骤中，俯视刻度线，导致溶液的体积偏小，所得溶液的浓度偏大；
③g步骤前，容量瓶未干燥，有少量蒸馏水，对溶质的物质的量和溶液的体积都不会产生影响，溶液浓度不变；
故答案为：①偏小  ②偏大   ③无影响．

点评 本题考查了一定物质的量浓度溶液配制误差的分析，题目难度不大，明确配制原理结合c=$\frac{n}{V}$进行分析产生的误差，试题培养了学生的分析能力．