Question

4．实验室需要配制240mL 0.2mol•L^-1 的Na₂CO₃溶液，回答下列问题：
（1）需称量Na₂CO₃•10H₂O的质量14.3g．
（2）配制时各步骤操作如下，其正确的操作顺序是BCAFED（用字母表示，每个字母只能用一次）．
A．用30mL水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，将洗涤液均注入容量瓶，振荡
B．用称取所需质量的Na₂CO₃•10H₂O 固体，放入烧杯中，再加入适量的蒸馏水，用玻璃棒慢慢搅动，使其完全溶解
C．将已冷却的溶液沿玻璃棒注入250mL的容量瓶中
D．将容量瓶盖紧，振荡，摇匀
E．改用胶头滴管加水，使溶液凹液面恰好与刻度线相切
F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度线1-2cm处
（3）下列操作会使所配溶液浓度偏高的是AC．
A．所选用的溶质已经变质，部分已失去了结晶水
B．转移前，容量瓶中含有少量蒸馏水
C．将未冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D．定容时，仰视刻度线
E．称量时误操作为“左码右物”
F．定容后使溶液混匀静止，发现凹液面低于刻度线，立即滴蒸馏水至刻度线
取所配制的碳酸钠溶液125mL，向其加入125mL 0.3mol•L^-1的硫酸溶液，待充分反应后，生成的气体在标准状况下所占的体积为（假设产生的气体全部逸出）560mL；设反应后溶液的体积为250mL，则反应后溶液中Na⁺的物质的量浓度为0.2 mol/L．

Answer 1

分析 （1）根据n=cv计算溶质Na₂CO₃的物质的量，利用Na₂CO₃•10H₂O的物质的量等于Na₂CO₃的物质的量，根据m=nM计算Na₂CO₃•10H₂O的质量；
（2）配制步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，据此分析正确的操作顺序；
（3）分析操作对溶质的物质的量和溶液体积的影响，依据C=$\frac{n}{V}$进行误差判断；
（4）硫酸过量，碳酸钠完全反应生成二氧化碳，根据n=cV计算碳酸钠的物质的量，根据碳原子守恒计算二氧化碳的物质的量，再根据V=nVm计算二氧化碳的体积；根据c=$\frac{n}{V}$计算反应后钠离子的浓度．

解答 解：（1）因配制溶液的体积为240ml，而容量瓶的规格没有240ml，只能选用250ml，Na₂CO₃的物质的量n=cV=0.25L×0.2mol•L^-1₌0.05mol，Na₂CO₃•10H₂O的物质的量等于Na₂CO₃的物质的量，所以Na₂CO₃•10H₂O的质量0.05mol×286g/mol=14.3g，
故答案为：14.3；
（2）配制一定物质的量浓度一般步骤：计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶，所以正确的顺序为：BCAFED；
故答案为：BCAFED；
（3）所选用的溶质已经变质，部分已失去了结晶水，导致溶质的物质的偏大，溶液浓度偏高，故选；
B．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；
C．将未冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中，冷却后溶液体积偏小，溶液浓度偏高，故选；
D．定容时，仰视刻度线导致溶液体积偏大，溶液浓度偏低，故不选；
E．称量时误操作为“左码右物”，依据左盘质量=右盘质量=游码质量，实际称取固体质量=14g-0.3g=13.7g，称取的溶质的质量偏小，溶质的物质的量偏小，溶液浓度偏低，故不选；
F．定容后使溶液混匀静止，发现凹液面低于刻度线，立即滴蒸馏水至刻度线，导致溶液体积偏大，溶液浓度偏低，故不选；
故选：AC；
（4）125mL0.2mol/LNa₂CO₃溶液中碳酸钠的物质的量=0.125L×0.2mol/L=0.025mol，125mL 0.3mol•L^-1 的硫酸溶液中硫酸的物质的量=0.125L×0.3mol/L=0.0375mol，故硫酸过量，碳酸钠完全反应生成二氧化碳，由碳原子守恒可知二氧化碳的物质的量为0.025mol，体积为0.025mol×22.4L/mol=0.56L，即560mL；
反应后溶液中钠离子物质的量不变，为0.025mol×2=0.05mol，故钠离子的物质的量浓度=$\frac{0.05mol}{0.25L}$=0.2mol/L，
故答案为：560； 0.2 mol/L．

点评 本题考查了一定物质的量浓度溶液的配制，明确配制原理和步骤是解题关键，注意误差分析的方法，题目难度不大．