Question

5．某同学用质量分数为36.5%，密度为1.16g/cm³的浓盐酸配制240mL1moL/L的稀盐酸．请回答下列问题：
（1）需要量取浓盐酸21.6mL．
（2）配制该稀盐酸时使用的仪器除量筒、烧杯外，还必须用到的仪器有250mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒．
（3）配制过程中，若用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸，其配制的稀盐酸浓度将偏低（填“偏高”、“偏低”、“无影响”，下同）．若量取的浓盐酸经稀释、冷却至室温，注入用蒸馏水洗涤后未干燥的容量瓶中，则配制的稀盐酸浓度将无影响．若定容时仰视观察凹液面最低点与刻线相平，则配制的稀盐酸浓度将为偏低．
（4）配制完后，应将容量瓶中的稀盐酸转移到试剂瓶中存放，并贴上标签．
（5）取准确配制的1mol/L的稀盐酸100mL，与-定质量的锌充分反应，锌全部溶解后，生成的气体在标准状况下的体积为672mL，则该反应中转移的电子数为0.06×6.02×10²³（或3.612×10²²）；参加反应的锌的质量为l.95g；设反应后溶液的体织仍为100mL，则反应后溶液中H+的物质的量浓度为0.4mol/L．
（6）若在标准状况下，将VLHCl气体溶解在1L水中（水的密度近似为1g/mL），所得溶液的密度为Pg/mL，则所得盐酸溶液的物质的量浓度为$\frac{1000PV}{36.5V+22400}$mol/L．

Answer 1

分析 （1）先计算出浓盐酸的物质的量浓度c=$\frac{1000ρω}{M}$，然后根据溶液稀释前后物质的量不变计算所需浓盐酸的体积；
（2）根据所需浓盐酸的体积选择量筒规格，根据实验操作的步骤以及每步操作需要仪器确定反应所需仪器；
（3）根据c=$\frac{n}{V}$分析操作对溶质的物质的量或对溶液的体积的影响判断；
（4）容量瓶不可长时间保存溶液，溶液应存放在试剂瓶中；
（5）根据方程式计算参加反应的锌、硫酸的物质的量，根据锌的化合价变化计算转移的电子数；根据m=nM计算锌的质量，溶液中n（H⁺）=n（H₂SO₄），计算出盐酸的物质的量浓度变化量，即氢离子浓度变化量，氢离子开始浓度减去氢离子浓度变化量等于反应后溶液中的氢离子的物质的量浓度；
（6）根据V=$\frac{m}{ρ}$可计算出溶液体积，然后根据c=$\frac{n}{V}$可计算出该溶液的物质的量浓度，据此进行解答．

解答 解：（1）浓盐酸的物质的量浓度为c=$\frac{1000ρω}{M}$=$\frac{1000×1.16×36.5%}{36.5}$mol/L=11.6mol/L，设所需浓硫酸的体积为V，则有V×11.6mol/L=0.25L×1mol/L，则
V=$\frac{0.25L×1mol/L}{11.6mol/L}$=0.0216L=21.6mL，故答案为：21.6；
（2）操作步骤有计算、量取、稀释、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作，用30mL量筒量取（用到胶头滴管）浓盐酸，在烧杯中稀释，用玻璃棒搅拌，冷却至室温后转移到250mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗涤2-3次，将洗涤液转移到容量瓶中，加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加至溶液凹液面与刻度线水平相切，盖好瓶塞颠倒摇匀．所以还需要的仪器为：玻璃棒、胶头滴管、250mL容量瓶，
故答案为：250mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒；
（3）若用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸，量筒壁上的水导致浓盐酸浓度减少，所量取溶液中溶质的质量减少，浓度偏低，
容量瓶洗涤后未作干燥处理即进行配制，对溶质的物质的量和最终溶液的体积没有影响，浓度不变，若定容时仰视观察凹液面最低点与刻线相平，溶液体积偏大，则配制的稀盐酸浓度将偏低，
故答案为：偏低；无影响；偏低；
（4）配制完后，将容量瓶中的稀盐酸转移到指定的试剂瓶中存放，盖好塞子并贴上标签，
故答案为：试剂瓶；
（5）设参加反应的锌、硫酸的物质的量分别为x、y
           Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑
        1mol    2mol             22.4L
         x        y                0.672L
所以x=$\frac{0.672L}{22.4L}$=0.03mol．y=0.06mol，锌从0价变为+2价，转移电子数为0.03×2×6.02×10²³（或3.612×10²²）；
所以参加反应锌的质量为0.03mol×65g/mol=1.95g．
氢离子浓度变化量为△c（H⁺）=$\frac{0.03mol×2}{0.1L}$=0.6mol/L．
所以反应后溶液中的氢离子的物质的量浓度为1×1mol/L-0.6mol/L=0.4mol/L．
故答案为：0.06×6.02×10²³（或3.612×10²²）； l.95g；0.4mol/L；
（6）根据V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{1000g+\frac{36.5V}{22.4}g}{Pg/mL}$=$\frac{36.5V+22400}{22400P}$L，则c=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{V}{22.4}mol}{\frac{36.5V+22400}{22400P}L}$=$\frac{1000PV}{36.5V+22400}$mol/L，
故答案为：$\frac{1000PV}{36.5V+22400}$．

点评 本题主要考查了一定物质的量浓度溶液的配制，注意一定物质的量浓度溶液的配制过程中的计算和误差分析，注意掌握物质的量浓度、溶质质量分数的概念及表达式，题目难度中等．