Question

某实验需要80mL、1mol/L的Na₂CO₃溶液，现通过如下操作配制：
①称量______g Na₂CO₃固体放入小烧杯中，加适量蒸馏水溶解．为加快溶解可以使用______玻璃棒搅拌
②待溶液冷却到室温后，小心转入______（填仪器名称）
③继续加蒸馏水至液面至刻度线1～2cm处，改用______（填仪器名称）小心滴加蒸馏水至溶液凹液面最低点与刻度线相切
④将容量瓶塞紧，充分摇匀．
⑤用少量蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯2～3次，每次洗涤的溶液都转入容量瓶，并轻轻摇匀
（1）操作步骤正确的顺序是______（填序号）．
（2）使用容量瓶前必须进行的一项操作是______
（3）若所配溶液的密度为1.06g/mL，则该溶液的质量分数为______．
（4）若取出20mL配好Na₂CO₃的溶液，加蒸馏水稀释成c（Na⁺）=0.1mol/L的溶液，则稀释后溶液的体积为______mL
（5）在配制Na₂CO₃溶液时，下列操作中的______会导致结果偏低
①用拖盘天平称量时砝码放在左盘
②将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外
③定容时俯视刻度线
④未冷却到室温就转移到容量瓶中
⑤干净的容量瓶未经干燥就用于配制溶液．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据配制溶液的实验操作过程进行实验步骤排序，并完成步骤中填空；
（2）定容后需颠倒摇匀，使用容量瓶前必须进行检查容量瓶是否漏水；
（3）根据c=计算碳酸钠溶液的质量分数；
（4）根据钠离子守恒可知所配溶液c（Na⁺）=2c（Na₂CO₃），再根据稀释定律，稀释前后溶质的物质的量不变，来计算稀释后碳酸钠溶液的体积；
（5）分析操作对溶质的物质的量或对溶液的体积的影响，根据c=分析判断．
解答：解：没有80mL的容量瓶，所以应选择100mL容量瓶．即所配溶液体积为100mL，
所以需Na₂CO₃的质量为m=0.1L×1mol?L^-1×106g/mol=10.6g．
（1）操作步骤有计算、称量、溶解、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作，一般用托盘天平称量，用药匙取用药品，在烧杯中溶解（可用量筒量取水加入烧杯），并用玻璃棒搅拌，加速溶解．冷却后转移到100mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗涤烧杯、玻璃棒2-3次，并将洗涤液移入容量瓶中，加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，最后定容颠倒摇匀．所以需要的仪器有天平、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管、药匙．
正确的操作顺序是①②⑤③④．
故答案为：10.6 g；玻璃棒；100ml容量瓶；  胶头滴管；（1）①②⑤③④；
（2）定容后需颠倒摇匀，使用容量瓶前必须进行检查容量瓶是否漏水，故答案为：查漏；
（3）根据c=可知，碳酸钠溶液的质量分数ω===10%，故答案为：10%；
（4）所配溶液c（Na⁺）=2c（Na₂CO₃）=2×1mol?L^-1=2mol?L^-1，
根据稀释定律，稀释前后溶质的物质的量不变，来计算稀释后碳酸钠溶液的体积．
设稀释后碳酸钠溶液的体积为xmL，所以20mL×2mol/L=xmL×0.1mol/L，解得：x=400，所以稀释后碳酸钠溶液的体积是400mL．
故答案为：400mL；
（5）①称量碳酸钠固体时，砝码和物质的位置对调，如未使用游码，对碳酸钠的质量无影响，对所配溶液浓度无影响；
若使用游码，碳酸钠的实际质量减小，所配溶液的浓度偏低．本题碳酸钠质量为10.6 g，使用游码，所配溶液浓度偏低；②向容量瓶中转移溶液时，有溶液洒落在容量瓶外，转移到容量瓶中碳酸钠的质量减小，所配溶液浓度偏低；
③定容时，俯视容量瓶刻度线，使溶液的体积偏低，所以溶液浓度偏高；
④碳酸钠溶解放热，未冷至室温即进行转移、定容，一旦冷却下来会导致体积偏小，所配溶液浓度偏高；
⑤最后需要定容，容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水，对溶液浓度无影响．
故选：①②．
点评：本题考查溶液的配制，难度不大，关键清楚溶液配制的原理，通过c=可以加深理解，注意碳酸钠称量应放在小烧杯中，托盘天平的精确度为0.1．