Question

某化学课外活动小组从实验室取出硫酸试剂，试剂瓶上标签的部分内容如图所示．该小组欲配制450mL 0.4mol?L^-1的稀硫酸溶液：
（1）选用的主要仪器有：

 

．
（2）有下列各操作：
A．用量筒量取浓H₂SO₄
B．反复颠倒摇匀
C．用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
D．洗涤所用仪器，并转移洗涤液
E．稀释浓H₂SO₄
F．冷却后，将溶液转入容量瓶
其正确的操作顺序依次为

 

．（填序号字母）
（3）简要回答下列问题：
①所需浓硫酸的体积为

 

mL．
②如果实验室有10mL、20mL、30mL的量筒应选用

 

mL的量筒最好．
（4）误差分析
①量取时发现量筒不干净用水洗净后直接量取将使浓度

 

（填“偏高”、“偏低”、“无影响”，下同）
②量取浓硫酸时俯视量筒，会使浓度

 

；
③转入容量瓶前烧杯中硫酸溶液未冷却，会使浓度

 

；
④定容时必须使溶液凹液面与刻度线相切，若俯视会使浓度

 

．
（5）取所配制的稀硫酸100mL，与一定质量的锌充分反应，锌全部溶解后，生成的气体在标准状况下的体积为0.448L，则参加反应的锌的质量为

 

；设反应后溶液的体积仍为100mL，则反应后溶液中H⁺的物质的量浓度为

 

．

Answer 1

考点：配制一定物质的量浓度的溶液

专题：实验题

分析：（1）依据配制步骤选择合适的仪器；
（2）根据配制的实验操作排出操作正确的顺序；
（3）①根据c=

1000ρω

M

，计算浓硫酸的物质的量浓度，根据稀释定律，据此计算需要浓硫酸的体积；
②根据量取浓硫酸的体积，选择与量筒的规格最接近的量筒；
（4）定容时俯视，溶液的液面在刻度线以下，导致溶液体积偏小，结合c=

n

V

判断；
（5）根据方程式计算参加反应的锌、硫酸的物质的量；根据m=nM计算锌的质量，溶液中n（H⁺）=n（H₂SO₄），计算出硫酸的物质的量浓度变化量，即氢离子浓度变化量，氢离子开始浓度减去氢离子浓度变化量等于反应后溶液中的氢离子的物质的量浓度．

解答： 解：（1）配制稀硫酸的步骤为：计算→量取→稀释、冷却→移液→定容→摇匀→装瓶→贴签，需要使用的仪器有量筒，烧杯，玻璃棒，胶头滴管，500mL容量瓶，
故答案为：量筒、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管；
（2）操作步骤有计算、量取、稀释、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作，操作正确的顺序依次为A、E、F、D、C、B，故答案为：A、E、F、D、C、B；
（3）①浓H₂SO₄的物质的量浓度c=

1000×1.84×98%

98

mol/L=18.4mol/L，根据稀释定律，稀释前后溶质硫酸的物质的量不变，设浓硫酸的体积为xmL，所以xmL×18.4mol/L=500mL×0.4mol/L，解得：x≈10.9mL，
故答案为：10.9；
②量取10.9mL浓硫酸，需要使用20mL的量筒，故答案为：20；
（4）①用水洗净后，溶液浓度偏小，量取的浓硫酸的物质的量偏小，浓度偏低，故答案为：偏低；
②俯视量筒，量取的浓硫酸的物质的量偏小，浓度偏低，故答案为：偏低；
③硫酸溶液未冷却，体积偏小，浓度偏高，故答案为：偏高；
④定容时俯视，溶液的液面在刻度线以下，导致溶液体积偏小，浓度偏高，故答案为：偏高；
（5）Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
     1mol 1mol 22.4L
     x y 0.448L
所以x=

0.448L

22.4L

=0.02mol．
y=x=0.02mol．
所以参加反应锌的质量为0.02mol×65g/mol=1.3g．
氢离子浓度变化量为△c（H⁺）=

0.02mol×2

0.1L

=0.4mol/L．
所以反应后溶液中的氢离子的物质的量浓度为2×0.4mol/L-0.4mol/L=0.4mol/L．
故答案为：1.3g；0.4mol/L．

点评：本题考查了一定物质的量浓度溶液的配制，难度中等，根据c=

n

V

解题，理解溶液配制原理与误差分析，注意浓硫酸的稀释方法．