Question

3．某同学需要0.40mol/L的CuSO₄溶液240mL，用胆矾晶体（CuSO₄•5H₂O）来配制．请回答下列问题：
（1）现有配制过程中所需仪器：托盘天平、药匙、烧杯、量筒、胶头滴管，还需用到的玻璃仪器的名称是250mL容量瓶、玻璃棒．
（2）请写出该实验的简要的实验步骤：
①计算 ②称量胆矾25.0g ③溶解 ④转移⑤洗涤并转移⑥定容⑦摇匀
（3）简述操作⑥的具体过程：向容量瓶中加水至离刻度线1-2cm处，改用胶头滴管加水至溶液凹液面与刻度线相切．
（4）该同学在定容后，加盖倒转摇匀后，发现液面低于刻度线，又滴加蒸馏水至刻度．对所配溶液浓度的影响是偏低（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．

Answer 1

分析 （1）溶液配制的一般操作步骤有：计算、称量、溶解、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作，根据配制溶液的实验操作过程选择所需的仪器；
（2）根据溶液配制的一般操作步骤分析；实验室没有240mL容量瓶，选择250mL容量瓶．利用n=cv计算出硫酸铜的物质的量，根据铜离子守恒可知硫酸铜与硫酸铜晶体的物质的量相等，再根据m=nM计算所需硫酸铜晶体的质量；
（3）操作⑥为定容，离刻度线1-2cm处用胶头滴管，注意胶头滴管不能伸入容量瓶中；
（4）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．

解答 解：（1）实验室没有240mL容量瓶，选择250mL容量瓶．溶液配制一般步骤是：计算→称量→溶解、冷却→移液→洗涤→定容→摇匀→装瓶贴签，一般用天平称量（用到药匙）称量，在烧杯中溶解，并用玻璃棒搅拌，冷却后转移到250mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，转移完毕，用少量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒2～3次并将洗涤液全部转移到容量瓶中，再加适量蒸馏水，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，使溶液的凹液面的最低点与刻线相平，塞好瓶塞，反复上下颠倒摇匀，
所以需要的仪器为：托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管，
故还需要的玻璃仪器有：250mL容量瓶、玻璃棒，
故答案为：250mL容量瓶、玻璃棒；
（2）实验室没有240mL容量瓶，选择250mL容量瓶．需硫酸铜晶体的质量为m=0.25L×0.40mol•L^-1×250g/mol=25.0g，溶液配制的一般操作步骤有：计算、称量、溶解、转移、洗涤移液、定容、摇匀等操作，所以③为溶解，
故答案为：25.0；溶解；
（3）操作⑥为定容，先直接向容量瓶中加水，待水至离刻度线1-2cm处，改用胶头滴管加水至溶液凹液面与刻度线相切，
故答案为：向容量瓶中加水至离刻度线1-2cm处，改用胶头滴管加水至溶液凹液面与刻度线相切；
（4）定容后把容量瓶倒置摇匀，发现液面低于刻度线又加水至刻度线，是因为一部分溶液留在瓶塞与瓶口之间，又滴加蒸馏水至刻度，导致稀溶液体积偏大，则浓度偏低，
故答案为：偏低．

点评 本题考查了配制一定物质的量浓度的溶液的方法，题目难度不大，明确配制步骤为解答关键，注意掌握配制过程中误差分析的方法与技巧，试题有利于培养学生的化学实验能力．