Question

19．现用密度为1.84g/cm³，质量分数为98%的浓H₂SO₄来配制500ml0.2mol/L的稀H₂SO₄．可供选择的仪器有：①玻璃棒 ②烧瓶 ③烧杯 ④胶头滴管 ⑤量筒 ⑥托盘天平 ⑦钥匙．实验操作步骤为：
①用量筒量取浓硫酸，并把它慢慢倒入装有水的烧杯中；
②把制得的溶液小心地注入500ml容量瓶中；
③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度1-2cm处，改用胶头滴管小心滴加少量蒸馏水至溶液凹液面底部与刻度线相切；
④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2-3次，每次洗涤的液体都小心转入容量瓶，并轻轻摇匀；
⑤将容量瓶塞塞紧，充分摇匀．
请回答下列问题：
（1）上述仪器中，在配制稀H₂SO₄时不需要使用的有②⑥⑦（填序号），还缺少的仪器是500ml容量瓶，使用该仪器前应检漏．
（2）该浓硫酸的物质的量浓度为18.4mol/L．
（3）经计算，需该浓H₂SO₄的体积为5.4ml，量取浓硫酸时应选用①（选填①10ml、②50ml、③100ml三种规格）的量筒．
（4）操作步骤的正确顺序为①②④③⑤（填序号）．
（5）若出现如下情况，对所配溶液的浓度有何影响？（填“偏高”“偏低”或“无影响”）；
a．定容时俯视观察液面：偏高
b．用量筒量取一定体积的浓硫酸时仰视：偏高
c．在进行②操作步骤时，发现容量瓶中有少量的水：无影响．
（6）若实验过程中出现如下情况应如何处理？加蒸馏水时不慎超过了刻度线，应重新配制；向容量瓶中转移溶液时（实验步骤②）不慎有液滴掉在容量瓶外面，应重新配制．

Answer 1

分析 （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；容量瓶使用过程中需要上下颠倒，为防止漏液使用前应检查是否漏水；
（2）依据C=$\frac{1000ρω}{M}$浓硫酸的物质的量浓度；
（3）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；根据浓硫酸的体积选取量筒，注意所选量筒的容积应稍大于或等于量取溶液的体积；
（4）依据配制一定物质的量浓度溶液的操作步骤判断；
（5）分析操作对溶质的物质的量和溶液体积的影响，依据C=$\frac{n}{V}$进行误差分析；
（6）凡是不当操作导致实验失败且无法补救的必须重新配制；

解答 解：（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500mL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、500ml容量瓶，所以用不到的仪器有烧瓶、托盘天平、药匙，还缺少的仪器为：500ml容量瓶；容量瓶使用过程中需要上下颠倒，为防止漏液使用前应检查是否漏水；
故答案为：②⑥⑦； 500ml容量瓶；检漏；
（2）质量分数98%密度为1.84g•cm^-3浓H₂SO₄的物质的量浓度=$\frac{1000×1.84×98%}{98}$=18.4mol/L；
故答案为：18.4mol/L；
（3）设需要浓硫酸溶液的体积为V，0.2mol•L^-1×500ml=V×18.4mol/L，解得：V=5.4ml，应选择10ml量筒；
故答案为：5.4ml；①；
（4）配制一定物质的量浓度硫酸溶液的一般步骤有：计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，所以正确的操作步骤为：①②④③⑤；
故答案为：①②④③⑤；
（5）a．定容时俯视观察液面，导致溶液体积偏小，溶液浓度偏高，
故答案为：偏高；
b．用量筒量取一定体积的浓硫酸时仰视，导致量取的浓硫酸体积偏大，硫酸的物质的量偏大，溶液浓度偏高；
故答案为：偏高；
c．在进行②操作步骤时，发现容量瓶中有少量的水，对溶质的物质的量和溶液体积都不产生影响，溶液浓度不受影响；
故答案为：无影响；
（6）若实验过程中出现如下情况应如何处理？加蒸馏水时不慎超过了刻度线，导致实验失败且无法补救，需要重新配制；
向容量瓶中转移溶液时（实验步骤②）不慎有液滴掉在容量瓶外面，导致实验失败且无法补救，需要重新配制；
故答案为：重新配制  重新配制．

点评 本题考查了一定物质的量浓度溶液的配制，明确配制原理及操作是解题关键，注意误差分析的方法，题目难度不大．