Question

11．（1）已知硫酸溶液的浓度越大密度也越大．40%的H₂SO₄溶液和50%的H₂SO₄溶液等质量混合后，得溶液溶质的质量分数等于（填“大于”“小于”或“等于”）45%；如果是等体积混合，混合以后所得溶液溶质的质量分数大于 （填“大于”“小于”或“等于”）45%
（2）已知98%的浓H₂SO₄的物质的量浓度为18.4mol/L，试判断49%的H₂SO₄溶液的物质的量浓度
小于（填“大于”“小于”或“等于”）9.2mol/L．
（3）用（2）中98%的浓硫酸配制100mL浓度为1mol/L的稀硫酸．
①需要使用的主要仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、100ml容量瓶、胶头滴管
②其操作步骤可分解为以下几步，请依次完成下述步骤中的空白处
A．用量筒量取5.4mL浓硫酸，缓缓注入装有约50mL蒸馏水的烧杯里，并用玻璃棒搅拌
B．用约30mL蒸馏水分三次洗涤烧杯和玻璃棒，将每次的洗液都倒入容量瓶里
C．将稀释后的硫酸小心地用玻璃棒引流容量瓶里
D．检查100mL容量瓶，是否漏水
E．将蒸馏水直接加入容量瓶，至液面接近刻度线1-2cm用胶头滴管向容量瓶里
逐滴加入蒸馏水，到液面最低点恰好与刻线相切
F．盖紧瓶塞，反复颠倒振荡，摇匀溶液
③正确的操作顺序是（用字母填写）：D→A→C→B→E→G→F
④进行A步操作时，选用量筒的规格是A
A．10mL       B．50mL       C．100mL       D．1000mL
⑤如果对装有浓硫酸的量筒仰视读数，配制的稀硫酸浓度将偏高（填“偏高”、“偏低”、“无影响”）
⑥A步骤操作完成时，必须冷却到室温后，才能进行后面的操作．

Answer 1

分析 （1）根据溶液的质量分数和质量计算混合后的溶质的质量分数，根据密度和体积计算溶液的总质量，根据硫酸的浓度越大，密度越大，判断质量分数关系；
（2）根据c=$\frac{1000ρω}{M}$计算，注意硫酸的浓度越大，密度越大，以此判断浓度大小关系；
（3）①根据配制一定物质的量浓度溶液的操作步骤选取实验仪器；
②A．根据溶液稀释前后溶质的物质的量不变计算所需浓硫酸溶液的体积；
E．依据定容的正确操作解答；
③配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为：计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等，据此排序；
④依据需要浓硫酸的体积选择合适量筒；
⑤如果对装有浓硫酸的量筒仰视读数，导致量取的浓硫酸体积偏大，硫酸的物质的量偏大，依据C
=$\frac{n}{V}$进行误差分析；
⑥容量瓶体积在标定的温度下才准确，结合浓硫酸稀释产生大量的热解答．

解答 解：（1）设原硫酸m，40%的H₂SO₄溶质为质量0.4m，50%的H₂SO₄溶质的质量为0.5m；混合后体积发生变化但质量不变，所以w（H₂SO₄）=$\frac{（0.4+0.5）m}{2m}$=45%，
如果等体积混合，设体积分别为Vml，40%的H₂SO₄溶液密度为ρ₁，50%的H₂SO₄溶液密度为ρ₂，则混合后溶液的质量分数为w（H₂SO₄）=$\frac{V•ρ1×40%+V•ρ2×50%}{V•ρ1+V•ρ2}$，
因硫酸的浓度越大，密度越大，则ρ₁＜ρ₂，
则w（H₂SO₄）=$\frac{V•ρ1×40%+V•ρ2×50%}{V•ρ1+V•ρ2}$=（0.5-$\frac{0.1ρ1}{ρ1+ρ2}$）×100%＞45%，
故答案为：等于；大于；
（2）根据c=$\frac{1000ρw}{M}$计算，设98%的浓H₂SO₄的密度为x，49%的H₂SO₄溶液的密度为y，物质的量浓度为c，
则：$\frac{1000x×98%}{98}$=18.4，$\frac{1000y×49%}{V}$=c
所以：$\frac{2x}{y}$，因硫酸的浓度越大，密度越大，则x＞y，
则：c＜9.2mol/L，
故答案为：小于；
（3）①配制一定物质的量浓度硫酸溶液的一般步骤有：量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，一般用量筒量取浓硫酸溶液在烧杯中稀释，冷却后转移到100mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，所以需要的仪器有玻璃棒、量筒、胶头滴管、小烧杯、100ml容量瓶，所以还缺少的仪器：100mL容量瓶、胶头滴管；
故答案为：100ml容量瓶、胶头滴管；
  ②A．设需要浓硫酸体积为V，则依据溶液稀释过程中溶质的物质的量不变得：18.4mol/L×V=100mL×1mol/L，解得V=5.4mL；
故答案为：5.4；
E．定容的正确操作为：将蒸馏水直接加入容量瓶，至液面接近刻度线1-2cm用胶头滴管向容量瓶里
逐滴加入蒸馏水，到液面最低点恰好与刻线相切；
故答案为：1-2cm；
③配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为：计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等，所以正确的操作顺序为：（ D ）→（ A ）→（ C ）→（ B ）→（ E ）→（ G ）→（ F ）；
故答案为：（ D ）→（ A ）→（ C ）→（ B ）→（ E ）→（ G ）→（ F ）；
④量取5.4mL浓硫酸，依据大而近的原则可知应选择10mL量筒；
故答案为：A；
⑤如果对装有浓硫酸的量筒仰视读数，导致量取的浓硫酸体积偏大，硫酸的物质的量偏大，依据C
=$\frac{n}{V}$可知溶液浓度偏高；
故答案为：偏高；
  ⑥浓硫酸稀释产生大量的热，未经冷却到室温就进行移液、洗涤、定容操作，导致溶液体积偏小，溶液浓度偏高，所以稀释后应冷却到室温后，再进行后面操作；
故答案为：冷却到室温．

点评 本题考查了溶液浓度的有关计算及一定物质的量浓度溶液的配制，明确硫酸浓度越大密度越大，熟悉配制一定物质的量浓度溶液的原理和操作步骤是解题关键，注意容量瓶使用方法和注意事项，题目难度中等．