Question

18．已知硫酸的密度与所加水量的关系如图所示，
（1）质量分数为98%、密度为1.84g•cm^-3的浓硫酸，其物质的量浓度为18.4mol•L^-1
（2）30%的硫酸溶液和50%的硫酸溶液等质量混合后，所得溶液的质量分数=（填“＞”“＜”或“=”）40%
（3）物质的量浓度为2mol•L^-1的硫酸溶液与水等质量混合，所得溶液的物质的量浓度＜（填“＞”“＜”或“=”）1mol•L^-1
（4）现用质量分数为98%、密度为1.84g•cm^-3的浓H₂SO₄来配制250mL1mol•L^-1的稀H₂SO₄
请回答下列问题：
a．在配制稀H₂SO₄时用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、量筒还有250mL容量瓶；胶头滴管．
b．经计算，需浓H₂SO₄的体积为13.6mL．现有①10mL  ②20mL  ③50mL三种规格的量筒，应选用的量筒是b（填代号）．
c．在配制过程中，其他操作都准确，下列操作中会造成硫酸物质的量浓度偏高的有①③⑥（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转移前，容量瓶中含有少量蒸馏水
③未等稀释后的H₂SO₄溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
④定容时，加蒸馏水超过标线，又用胶头滴管吸出
⑤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
⑥定容时，俯视标线．

Answer 1

分析 （1）依据c=$\frac{1000ρω}{M}$计算浓硫酸的物质的量浓度；
（2）依据溶液混合前后溶质的质量不变计算解答；
（3）根据硫酸的密度大于水的密度，相同质量的硫酸与水，硫酸的体积小于水的体积解答；
（4）a．依据配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤选择需要的仪器；
b．依据c=$\frac{1000ρω}{M}$计算浓硫酸的物质的量浓度，依据溶液稀释过程中溶质的物质的量不变计算需要浓硫酸的体积；依据浓硫酸的体积选择合适规格量筒；
c．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．

解答 解：（1）质量分数为98%、密度为1.84g•cm^-3的浓硫酸，其物质的量浓度为：$\frac{1000×1.84×98%}{98}$=18.4mol/L；
故答案为：18.4；
（2）30%的硫酸溶液和50%的硫酸溶液等质量混合后，设两种溶液质量为mg，则依据溶液混合前后溶质的质量不变得：$\frac{m×30%+m×50%}{2m}$=40%；
故答案为：=；
（3）物质的量浓度为2mol•L^-1的硫酸溶液与水等质量混合，硫酸的密度大于水的密度，相同质量的硫酸与水，硫酸的体积小于水的体积，所以混合后物质的量浓度小于1mol/L；
故答案为：＜；
（4）a．配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤：计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等，用到的仪器：量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃杯、250mL容量瓶，缺少的仪器：250mL容量瓶；胶头滴管；
故答案为：250mL容量瓶；胶头滴管；
b．质量分数为98%、密度为1.84g•cm^-3的浓硫酸，其物质的量浓度为：$\frac{1000×1.84×98%}{98}$=18.4mol/L；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=250mL×1mol/L，解得V=13.6mL，应选择20mL量筒；
故答案为：13.6mL；b；
c．①洗涤量取浓H₂SO₄后的量筒，并将洗涤液转移到容量瓶中，导致量取的浓硫酸体积偏大，溶质的物质的量偏大，溶液浓度偏高，故选；
②转移前，容量瓶中含有少量蒸馏水，对溶质的物质的量和溶液体积都不产生影响，溶液浓度不变，故不选；
③未等稀释后的H₂SO₄溶液冷却至室温就转移到容量瓶中，冷却后，溶液体积偏小，溶液浓度偏高，故选；
④定容时，加蒸馏水超过标线，又用胶头滴管吸出，导致溶质部分损耗，溶质的物质的量偏小，溶液浓度偏低，故不选；
⑤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，导致溶液体积偏大，溶液浓度偏低，故不选；
⑥定容时，俯视标线，导致溶液体积偏小，溶液浓度偏高，故选；
故选：①③⑥．

点评 本题考查了物质的量浓度、质量百分数浓度的有关计算，一定物质的量浓度溶液的配制，明确物质的量浓度相关公式、配制一定物质的量浓度溶液的步骤是解题关键，题目难度中等．