题目内容

实验室需要约480mL 0.5mol/L的CuSO4溶液,实验室有CuSO4?5H2O晶体、蒸馏水及所需仪器.请根据要求设计实验方案并完成下列问题:
(1)配制的操作应按以下哪种思路进行:
 

A、称取一定质量的CuSO4?5H2O晶体溶于480mL水中
B、称取一定质量的CuSO4?5H2O晶体溶于水,再稀释到480mL
C、称取一定质量的CuSO4?5H2O晶体溶于500mL水中
D、称取一定质量的CuSO4?5H2O晶体溶于水,再稀释到500mL
(2)经过计算需要称取CuSO4?5H2O晶体(M=250g/mol)的质量为
 
g.某同学由于粗心,称取时将晶体和砝码放反,即晶体和砝码分别放在了托盘天平的右盘和左盘.可以推测,他称取的晶体的真实质量为
 
g.
(3)按正确的操作顺序排列以下步骤
 

①待溶液温度恢复至室温后用玻璃棒引流,将溶液转移进500mL容量瓶中
②用托盘天平称取硫酸铜晶体
③洗涤烧杯、玻璃棒3次,并将洗涤液一并转入容量瓶
④将称得的硫酸铜晶体在小烧杯中溶解
⑤用胶头滴管加水至刻度线凹液面最低点与容量瓶刻度线相切
⑥摇匀后将溶液装入准备好的试剂瓶并贴好标签
⑦向容量瓶内加水至刻度线下1.5cm
(4)某同学从实验室取来了如下实验仪器:托盘天平(及砝码、镊子)、量筒、烧杯,还需取来的实验仪器有:
 

(5)经过精密测定知,某同学配制的溶液浓度为0.47mol/L,不可能造成这一结果的操作有
 

A、溶解时量筒中的蒸馏水洒在了烧杯外面
B、溶解后直接转入容量瓶进行定容(注:CuSO4?5H2O溶于水,溶液温度降低)
C、未进行洗涤
D、转移时烧杯紧靠玻璃棒,玻璃棒下端紧靠容量瓶瓶口
E、定容时俯视刻度线
F、定容时,加水不慎超过了刻度线,立即用滴管将多余的水吸出来.
考点:配制一定物质的量浓度的溶液
专题:实验题
分析:(1)根据配制溶液选用的容量瓶规格及配制操作的合理性进行判断;
(2)根据n=cv计算溶质CuSO4的物质的量,利用CuSO4?5H2O的物质的量等于CuSO4的物质的量,根据m=nM计算CuSO4?5H2O的质量;根据天平平衡原理m(左盘)=m(右盘)+游码读数进行计算;
(3)根据配制溶液的实验操作过程进行实验步骤排序;
(4)根据实验操作的步骤(计算→称量→溶解、冷却→移液→洗涤→定容→摇匀→装瓶贴签)以及每步操作需要仪器确定反应所需仪器;
(5)配制的溶液浓度为0.47mol/L,说明配制的溶液的浓度偏低,根据实验操作对c=
n
V
的影响进行判断.
解答: 解:(1)实验室需要约480mL 0.5mol/L的CuSO4溶液,实验室没有480mL容量瓶,需要选用500mL容量瓶,配制方法为,称取一定质量的CuSO4?5H2O晶体溶于水,再稀释到500mL,所以D正确,
故选:D;
(2)配制溶液的体积为480ml,而容量瓶的规格没有480ml,只能选用500ml容量瓶,CuSO4的物质的量n=c?V=0.5L×0.5mol?L-1=0.25mol,CuSO4?5H2O的物质的量等于CuSO4的物质的量,所以CuSO4?5H2O的质量0.25mol×250g/mol=62.5g;若药品与砝码放反,根据天平平衡原理m(左盘)=m(右盘)+游码读数,故实际称量硫酸铜晶体的质量为62g-0.5g=61.5g,
故答案为:62.5;61.5;
(3)溶液配制一般步骤是:计算→称量→溶解、冷却→移液→洗涤→定容→摇匀→装瓶贴签,一般用天平称量(用到药匙)称量,在烧杯中溶解,并用玻璃棒搅拌,冷却后转移到500mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,转移完毕,用少量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒2~3次并将洗涤液全部转移到容量瓶中,再加适量蒸馏水,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,使溶液的凹液面的最低点与刻线相平,塞好瓶塞,反复上下颠倒摇匀,
所以正确操作顺序为:②④①③⑦⑤⑥,
故答案为:②④①③⑦⑤⑥;
(4)根据上面的操作步骤,需要的仪器有:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管,所以还需要的仪器为:玻璃棒、胶头滴管、500mL容量瓶,
故答案为:玻璃棒、胶头滴管、500mL容量瓶;
(5)经过精密测定知,某同学配制的溶液浓度为0.47mol/L,说明了配制的溶液浓度比实际浓度偏低,
A、溶解时量筒中的蒸馏水洒在了烧杯外面,不影响溶质的质量,所以对配制结果没有影响,故A正确;
B、溶解后直接转入容量瓶进行定容(注:CuSO4?5H2O溶于水,溶液温度降低),导致恢复常温后,溶液的体积偏大,配制的溶液浓度偏低,故B错误;
C、未进行洗涤,会导致配制的溶液中,溶质的物质的量偏低,溶液浓度偏低,故C错误;
D、转移时烧杯紧靠玻璃棒,玻璃棒下端紧靠容量瓶瓶口,该操作正确,对配制结果没有影响,故D正确;
E、定容时俯视刻度线,导致加入的蒸馏水体积偏小,配制的溶液的浓度偏高,故E正确;
F、定容时,加水不慎超过了刻度线,立即用滴管将多余的水吸出来,导致配制的溶液的体积偏大,浓度偏低,故F错误;
故选:ADE.
点评:本题考查了一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析等,难度不大,注意根据c=
n
V
理解溶液的配制与误差分析.
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