Question

18．现用质量分数为98%、密度为1.84g•cm³的浓H₂SO₄配制500mL、0.2mol•L^-1的稀H₂SO₄．可供选择的仪器有：①玻璃棒 ②烧瓶 ③烧杯 ④药匙 ⑤量筒 ⑥容量瓶 ⑦托盘天平．
请回答下列问题：
（1）上述仪器中，在配制稀H₂SO₄时用不到的有②④⑦（填代号）．配制时还欠缺的仪器是胶头滴管．
（2）经计算，需浓H₂SO₄的体积为5.4mLmL（精确到0.1）．
（3）配制过程有以下操作：
A．移液  B．量取   C．洗涤    D．定容   E．溶解    F．摇匀
其正确的操作顺序应是BEACADF（填序号）．
（4）在配制过程中，其他操作都准确，下列操作中，能引起误差偏高的有①②⑤（填代号）
①洗涤量取浓H₂SO₄后的量筒，并将洗涤液转移到容量瓶中
②稀释后的H₂SO₄溶液未等冷却至室温就转移到容量瓶中
③定容摇匀后，发现液面低于标线，又用胶头滴管加蒸馏水至标线
④转移前，容量瓶中含有少量蒸馏水
⑤定容时，俯视标线
（5）从上述容量瓶中移取25.00mL的稀硫酸溶液与100mL的容量瓶，加水稀释至刻度线．请问所得溶液中c（H⁺）=0.1mol/L．

Answer 1

分析 （1）根据配制500mL、0.2mol•L^-1的稀H₂SO₄的步骤选择使用的仪器，然后判断不需要的仪器；
（2）根据c=×$\frac{1000ρw}{M}$计算出浓硫酸的物质的量浓度，然后根据溶液稀释过程中溶质的物质的量不变计算出浓硫酸的体积；
（3）根据溶液配制，一般可分为以下步骤：计算、称量、溶解或稀释、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀据此进行排序；
（4）根据c=$\frac{n}{V}$可得，一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量n和溶液的体积V引起的，误差分析时，关键要看配制过程中引起n和V怎样的变化：若n比理论值小，或V比理论值大时，都会使所配溶液浓度偏小；若n比理论值大，或V比理论值小时，都会使所配溶液浓度偏大；
（5）稀释前后氢离子物质的量保持不变．

解答 解：（1）配制500mL、0.2mol•L^-1的稀H₂SO₄的步骤为：计算、量取、稀释、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀等，需要选用的仪器为：量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管、500mL容量瓶等，不需要的仪器为：②烧瓶、④药匙、⑦托盘天平，还欠缺的仪器是胶头滴管，
故答案为：②④⑦；胶头滴管；
（2）该浓硫酸的物质的量浓度为：$\frac{1000×1.84×98%}{98}$mol/L=18.4mol/L，配制500mL、0.2mol•L^-1的稀H₂SO₄，需要浓硫酸的体积为：$\frac{0.2mol/L×0.5L}{18.4mol/L}$≈0.0054L=5.4mL，
故答案为：5.4mL；
（3）稀硫酸配制，一般可分为以下步骤：计算、称量、稀释、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀，所以其操作顺序是BEACADF，
故答案为：BEACADF；
（4）①量取浓硫酸的量筒不能洗涤，如果洗涤量取浓H₂SO₄后的量筒，并将洗涤液转移到容量瓶中，会导致量取的浓硫酸体积偏大，配制的溶液浓度偏高；
②未等稀释后的H₂SO₄溶液冷却至室温就转移到容量瓶中，热的溶液体积判断，冷却后溶液体积变小，配制的溶液浓度偏高；
③定容摇匀后，发现液面低于标线，又用胶头滴管加蒸馏水至标线，导致配制的溶液体积偏大，配制的溶液浓度偏低；
④转移前，容量瓶中含有少量蒸馏水，对溶质的物质的量及溶液体积没有影响，不影响配制结果；
⑤定容时，俯视标线，导致加入的蒸馏水体积偏小，配制的溶液浓度偏高，
故答案为：①②⑤；
（5）0.2mol/L×0.025L×2=c（H⁺）×0.1L，解得c（H⁺）=0.1mol/L，
故答案为：0.1mol/L．

点评 本题考查了配制一定物质的量浓度的溶液的方法，该题是中等难度的试题，试题基础性强，该题难易适中，注重灵活性，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导和训练，有利于培养学生的逻辑思维能力和严谨的规范实验操作能力；该题的难点在于误差分析，注意明确误差分析的方法．