Question

實驗室中欲配制6mol/L 的H₂SO₄ 溶液．現(xiàn)有三種不同濃度的硫酸：
①60mL 1mol/L的硫酸；
②30mL 25% 的硫酸（ρ=1.18g/mL）；
③足量的18mol/L的濃H₂SO₄．
現(xiàn)有三種規(guī)格容量瓶：100mL、250mL、500mL．
配制要求：①、②兩種硫酸全部用完，不足部分由③補充．  試回答：
（1）此時最少需要

75mL

 mL 濃H₂SO₄．
（2）可供選擇的儀器除容量瓶外，還有 ①玻璃棒  ②燒瓶  ③燒杯  ④量筒     ⑤藥匙 ⑥托盤天平．
上述儀器中，在配制6mol/L 的H₂SO₄時用不到的儀器是（填代號）

②⑤⑥

，缺少的儀器是

膠頭滴管

．你選擇的容量瓶的規(guī)格是

250

mL．
使用容量瓶（已經(jīng)洗滌干凈）時的第一步操作是：

檢查是否漏液

．
（3）用量筒量取濃硫酸后，應如何混合稀釋濃硫酸

用量筒量取濃硫酸后，應先將60 mL 1mol/L的硫酸和30 mL 25% 的硫酸（ρ=1.18 g/mL）（3mol/L）轉(zhuǎn)移到燒杯中（混合），把量取的濃硫酸沿著燒杯壁慢慢注入稀硫酸中，同時，用玻璃棒攪拌

．
（4）在配制過程中，下列操作中錯誤

ABCDF

，能導致結果偏低的操作是

DF

（填代號，其他操作都正確）．
A  洗滌量取濃H₂SO₄后的量筒2-3次，并將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中
B  先將濃H₂SO₄沿著燒杯壁慢慢到入燒杯中，再向燒杯中加入蒸餾水來稀釋
C  未等稀釋后的H₂SO₄溶液冷卻至室溫就轉(zhuǎn)移到容量瓶中
D  定容時，加蒸餾水超過容量瓶刻度，又用膠頭滴管吸出
E  轉(zhuǎn)移溶液前，容量瓶中含有少量蒸餾水
F  定容搖勻后，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度，又用膠頭滴管加蒸餾水至刻度．

Answer 1

分析：（1）先通過計算確定使用的容量瓶規(guī)格，然后計算出還需要濃硫酸的體積；
（2）根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的步驟選擇使用儀器及缺少的儀器；根據(jù)（1）的分析確定容量瓶規(guī)格；根據(jù)容量瓶的正確使用方法完成；
（3）類比用水稀釋濃硫酸的方法進行解答，注意不能夠加入蒸餾水稀釋；
（4）根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的正確方法判斷操作正誤；根據(jù)c=

n

V

可得，一定物質(zhì)的量濃度溶液配制的誤差都是由溶質(zhì)的物質(zhì)的量n和溶液的體積V引起的，誤差分析時，關鍵要看配制過程中引起n和V怎樣的變化，若n比理論值小，或V比理論值大時，都會使所配溶液濃度偏�。蝗�n比理論值大，或V比理論值小時，都會使所配溶液濃度偏大．

解答：（1）因為25%的硫酸（ρ=1.18 g/mL）即為：

1000×1.18×25%

98

=mol/L=3mol/L，①②兩溶液體積和約為90mL，它們的濃度均小于6mol/L，再加約10mL濃硫酸不能得到6mol/L的硫酸，故不能選用100mL容量瓶；
假定選用250mL容量瓶，配制250mL 6mol/L的硫酸溶液，需要硫酸的物質(zhì)的量為：6mol/L×0.25L=1.5mol，
在①60mL 1mol/L的硫酸中含有的硫酸的物質(zhì)的量為：1mol/L×0.06L=0.06mol，
在②30mL 25% 的硫酸（ρ=1.18g/mL）中含有的硫酸的物質(zhì)的量為：3mol/L×0.03L=0.09molmol，
還缺少硫酸的物質(zhì)的量為：1.5mol-0.06mol-0.09mol=1.35mol，需要18mol/L的濃H₂SO₄的體積為：

1.35mol

18mol/L

=0.075L=75mL，
三種硫酸的體積為：60 mL+30 mL+75 mL=165 mL，故可選用250mL容量瓶配制時，消耗濃硫酸最少；
若用500mL雖能配制6mol/L，不符合題中最少的要求，
所以最少需要75mL濃硫酸，
故答案為：75mL；
（2）配制250mL6mol/L 的H₂SO₄溶液操作步驟有：計算、稱量、稀釋、移液、洗滌移液、定容、搖勻等操作，所以需要的儀器有：量筒、燒杯、玻璃棒、250mL容量瓶、膠頭滴管，不會使用到②燒瓶、⑤藥匙、⑥托盤天平；還缺少的儀器為膠頭滴管，根據(jù)（1）中分析可知，選用的容量瓶規(guī)格為250mL；使用容量瓶前，必須檢查容量瓶是否漏水，
故答案為：②⑤⑥；膠頭滴管；250；檢查是否漏液；
（3）用量筒量取濃硫酸后，應先將60 mL 1mol/L的硫酸和30 mL 25% 的硫酸（ρ=1.18 g/mL）（3mol/L）轉(zhuǎn)移到燒杯中（混合），把量取的濃硫酸沿著燒杯壁慢慢注入稀硫酸中，同時，用玻璃棒攪拌；注意因250-165=85 mL，不能先向燒杯中加水，用水洗滌燒杯還需要水，否則總體積易超過250 mL，所以應用稀硫酸稀釋濃硫酸，
故答案為：用量筒量取濃硫酸后，應先將60 mL 1mol/L的硫酸和30 mL 25% 的硫酸（ρ=1.18 g/mL）（3mol/L）轉(zhuǎn)移到燒杯中（混合），把量取的濃硫酸沿著燒杯壁慢慢注入稀硫酸中，同時，用玻璃棒攪拌；
（4）A 洗滌量取濃H₂SO₄后的量筒2-3次，并將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中，不能在量筒中稀釋濃硫酸，應該在燒杯中稀釋，但是對配制結果沒有影響，故A操作錯誤；
B 先將濃H₂SO₄沿著燒杯壁慢慢到入燒杯中，再向燒杯中加入蒸餾水來稀釋，應該先加入蒸餾水，然后再加入濃硫酸，加入的酸性不能顛倒，故B操作錯誤；
C 未等稀釋后的H₂SO₄溶液冷卻至室溫就轉(zhuǎn)移到容量瓶中，熱的溶液體積偏大，冷卻后體積變小，導致配制的溶液體積偏小，導致的濃度偏高，故C操作錯誤；
D 定容時，加蒸餾水超過容量瓶刻度，又用膠頭滴管吸出，加入的蒸餾水體積偏大，導致溶液的濃度偏低，故D操作錯誤；
E 轉(zhuǎn)移溶液前，容量瓶中含有少量蒸餾水，容量瓶中有蒸餾水不影響配制結果，對配制結果不會產(chǎn)生影響，故F操作正誤；
F 定容搖勻后，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度，又用膠頭滴管加蒸餾水至刻度，導致配制的溶液體積偏大，溶液濃度偏低，故F操作錯誤；
所以操作錯誤的有：ABCDF；導致配制結果偏低的有：DF，
故答案為：ABCDF；DF．

點評：本題考查了配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的方法，該題是中等難度的試題，試題基礎性強，貼近高考，該題難易適中，注重靈活性，側(cè)重對學生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導和訓練，有利于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和嚴謹?shù)囊?guī)范實驗操作能力；該題的難點在于容量瓶規(guī)格的選擇及誤差分析．