某同学欲用98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制500mL 0.5mol•L-1的稀H2SO4(1)填写下列操作步骤:①所需浓H2SO4的体积为13.6mL．②如果实验室有10mL.20mL.50mL量筒.应选用20 mL量筒量取．③将量取的浓H2SO4沿内壁慢慢注入盛有约100mL水的烧杯里.并不断搅拌.目的是防止浓硫酸飞溅．④立� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

13．某同学欲用98%的浓H₂SO₄（ρ=1.84g/cm³）配制500mL 0.5mol•L^-1的稀H₂SO₄
（1）填写下列操作步骤：
①所需浓H₂SO₄的体积为13.6mL．
②如果实验室有10mL、20mL、50mL量筒，应选用20 mL量筒量取．
③将量取的浓H₂SO₄沿内壁慢慢注入盛有约100mL水的烧杯里，并不断搅拌，目的是防止浓硫酸飞溅．
④立即将上述溶液沿玻璃棒注入500mL容量瓶中，并用50mL蒸馏水洗涤烧杯2～3次，并将洗涤液注入其中，并不时轻轻振荡．
⑤加水至距刻度线1-2cm处，改用胶头滴管加水，使溶液的凹液面最低点正好跟刻度线相平．盖上瓶塞，上下颠倒数次，摇匀．
（2）请指出上述操作中一处明显错误：第④步没有将稀释后的浓硫酸冷却到室温．
（3）误差分析：请分析以下错误操作对所配制的溶液浓度的影响（填“偏高”“偏低”或“无影响”）．
①若进行操作⑤定容时，眼睛俯视，则所配制溶液的浓度将偏高．
②问题（2）的错误操作将导致所配制溶液的浓度偏高．

分析（1）①浓H₂SO₄的物质的量浓度c=$\frac{1000ρω}{M}$，再根据溶液稀释前后物质的量不变计算所需浓硫酸的体积；
②根据实验所需的浓硫酸的体积，根据“大而近”的原则来选择合适的量筒；
③根据浓硫酸稀释的方法分析；
④容量瓶只有一条刻度线，只能配制与其规格所对应的体积的溶液；
⑤根据定容的操作来分析；
（2）根据配制步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶来分析；
（3）根据c=$\frac{n}{V}$并结合溶质的物质的量n和溶液的体积V的变化来进行误差分析．

解答解：（1）①浓H₂SO₄的物质的量浓度c=$\frac{1000×1.84×98%}{98}$mol/L=18.4mol/L，
根据稀释定律，稀释前后溶质的物质的量不变，来计算浓硫酸的体积，设浓硫酸的体积为xmL，所以xmL×18.4mol/L=500mL×0.5mol/L，
解得：x≈13.6，所以应量取的浓硫酸体积是13.6mL，
故答案为：13.6mL；
②根据“大而近”的原则，故应选择20mL的量筒，故答案为：20；
③浓硫酸稀释的方法为：稀释浓硫酸时，要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入盛有水的烧杯中，同时用玻璃棒不断搅拌，以使热量及时地扩散，防止浓硫酸飞溅；切不可把水注入浓硫酸中，故答案为：防止浓硫酸飞溅；
④容量瓶只有一条刻度线，只能配制与其规格所对应的体积的溶液，故要配制500mL溶液，则须选择500mL容量瓶，故答案为：500mL容量瓶；
⑤定容时，要先加水至离刻度线1-2cm处，然后用胶头滴管逐滴加水至液面与刻度线相切，故答案为：1-2cm；胶头滴管；
（2）根据配制步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知，应在浓硫酸稀释后将溶液冷却至室温再进行移液的操作，
故答案为：第④步没有将稀释后的浓硫酸冷却到室温；
（3）①若进行操作⑤定容时，眼睛俯视，则所配制溶液的体积将偏小，则浓度将偏高，故答案为：偏高；
②问题（2）的错误是操作将没有将稀释后的浓硫酸冷却到室温，则冷却后溶液体积偏小，导致所配制溶液的浓度偏高，故答案为：偏高．

点评本题考查了一定物质的量浓度溶液的配制过程中的计算和误差分析，属于基础型题目，难度不大．

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Mg²⁺、Fe²⁺

NH₄⁺、Fe²⁺

Mg²⁺、Al³⁺

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3．

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