Question

某课题组进行实验研究时，欲配制浓度均为1.0mol?L^-1的Ba（OH）₂和H₂SO₄溶液．
Ⅰ．该组同学在配制Ba（OH）₂溶液时，只找到在空气中暴露已久的Ba（OH）₂?8H₂O试剂（相对分子质量：315），发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在大量未溶物．
（1）用化学方程式解释未溶物产生的原因

 

（2）某同学查得Ba（OH）₂?8H₂O在283K、293K和303K时的溶解度（g/100g H₂O）分别为2.5、3.9和5.6．据此认为即便使用纯净的Ba（OH）₂?8H₂O，在室温下也不能配得1.0mol?L^-1Ba（OH）₂溶液，其理由是：

 

Ⅱ．用18mol?L^-1的浓硫酸配制450mL 1.0mol?L^-1稀硫酸．
（3）实验时，需量取浓硫酸的体积为

 

mL，需用的主要仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、

 

、

 

（4）配制溶液时，定容的操作方法是：

 

（5）实验中下列情况会使所配溶液浓度偏高的是

 

A．洗涤量取浓硫酸的量筒2～3次，并将洗涤液转入容量瓶中
B．定容时仰视刻度线
C．振荡摇匀后再重新加水至刻度线
D．用水洗涤容量瓶未干燥．

Answer 1

分析：（1）氢氧化钡能够与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钡；
（2）粗略计算出室温下氢氧化钡饱和溶液的物质的量浓度，再进行判断能够配制1.0mol?L^-1Ba（OH）₂溶液；
（3）根据溶液稀释过程中溶质的物质的量不变计算出需要浓硫酸的体积；根据配制一定浓度的溶液步骤选用仪器，然后判断还缺少的仪器名称；
（4）根据配制一定物质的量浓度的溶液过程中正确的定容方法进行解答；
（5）根据c=

n

V

可得，一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量n和溶液的体积V引起的，误差分析时，关键要看配制过程中引起n和V怎样的变化：若n比理论值小，或V比理论值大时，都会使所配溶液浓度偏小；若n比理论值大，或V比理论值小时，都会使所配溶液浓度偏大．

解答：解：（1）Ba（OH）₂+CO₂═BaCO₃+H₂O，
故答案为：Ba（OH）₂+CO₂═BaCO₃+H₂O；
（2）室温下氢氧化钡晶体的溶解度为3.9g，100g氢氧化钡晶体的溶液体积约为100mL，3.9g氢氧化钡晶体的物质的量为：

3.9g

315g/mol

≈0.012mol，室温下氢氧化钡饱和溶液的物质的量浓度约为：

0.012mol

0.1L

-0.12mol/L，所以室温下无法配制浓度为1.0mol?L^-1Ba（OH）₂溶液，
故答案为：室温下，Ba（OH）₂饱和溶液的浓度只约为0.12 mol?L^-1；
（3）用18mol?L^-1的浓硫酸配制450mL 1.0mol?L^-1稀硫酸，实验室没有450mL的容量瓶，需要选用500mL容量瓶配制500mL的溶液，需要浓硫酸的体积为：

1.0mol/L×0.5L

18mol/L

≈0.0278L=27.8mL；根据配制步骤可知，配制过程中需要的仪器有：量筒、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管等，还缺少的仪器为500mL容量瓶和胶头滴管，
故答案为：27.8；胶头滴管；500 mL容量瓶；
（4）配制500mL 1.0mol/L的稀硫酸过程中，定容的正确操作方法为：直接加水离刻度线1～2 cm，然后改用胶头滴管逐滴滴加至刻度线，
故答案为：加水离刻度线1～2 cm，改用胶头滴管逐滴滴加至刻度线；
（5）A．洗涤量取浓硫酸的量筒2～3次，并将洗涤液转入容量瓶中；量筒不能洗涤，否则会导致量取的浓硫酸的体积偏大，配制的溶液浓度偏高，故A正确；
B．定容时仰视刻度线，导致加入的蒸馏水体积偏大，配制的溶液体积偏大，溶液的浓度偏低，故B错误；
C．振荡摇匀后再重新加水至刻度线，导致加入的蒸馏水体积偏大，配制的溶液浓度偏低，故C错误；
D．用水洗涤容量瓶未干燥，容量瓶中少量的蒸馏水对溶质的物质的量及溶液的最终体积都没有影响，不影响配制结果，故错误；
故答案为：A．

点评：本题考查了配制一定物质的量浓度的溶液的方法，题目难度中等，试题贴近高考、难易适中，注重灵活性，有利于培养学生的逻辑思维能力和严谨的规范实验操作能力；该题的难点在于误差分析，注意明确误差分析的方法．