Question

实验室中欲配制6mol/L 的H₂SO₄ 溶液．现有三种不同浓度的硫酸：
①60mL 1mol/L的硫酸；
②30mL 25% 的硫酸（ρ=1.18g/mL）；
③足量的18mol/L的浓H₂SO₄．
现有三种规格容量瓶：100mL、250mL、500mL．
配制要求：①、②两种硫酸全部用完，不足部分由③补充．  试回答：
（1）此时最少需要

75mL

 mL 浓H₂SO₄．
（2）可供选择的仪器除容量瓶外，还有 ①玻璃棒  ②烧瓶  ③烧杯  ④量筒     ⑤药匙 ⑥托盘天平．
上述仪器中，在配制6mol/L 的H₂SO₄时用不到的仪器是（填代号）

②⑤⑥

，缺少的仪器是

胶头滴管

．你选择的容量瓶的规格是

250

mL．
使用容量瓶（已经洗涤干净）时的第一步操作是：

检查是否漏液

．
（3）用量筒量取浓硫酸后，应如何混合稀释浓硫酸

用量筒量取浓硫酸后，应先将60 mL 1mol/L的硫酸和30 mL 25% 的硫酸（ρ=1.18 g/mL）（3mol/L）转移到烧杯中（混合），把量取的浓硫酸沿着烧杯壁慢慢注入稀硫酸中，同时，用玻璃棒搅拌

．
（4）在配制过程中，下列操作中错误

ABCDF

，能导致结果偏低的操作是

DF

（填代号，其他操作都正确）．
A  洗涤量取浓H₂SO₄后的量筒2-3次，并将洗涤液转移到容量瓶中
B  先将浓H₂SO₄沿着烧杯壁慢慢到入烧杯中，再向烧杯中加入蒸馏水来稀释
C  未等稀释后的H₂SO₄溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
D  定容时，加蒸馏水超过容量瓶刻度，又用胶头滴管吸出
E  转移溶液前，容量瓶中含有少量蒸馏水
F  定容摇匀后，发现液面低于刻度，又用胶头滴管加蒸馏水至刻度．

Answer 1

分析：（1）先通过计算确定使用的容量瓶规格，然后计算出还需要浓硫酸的体积；
（2）根据配制一定物质的量浓度的溶液的步骤选择使用仪器及缺少的仪器；根据（1）的分析确定容量瓶规格；根据容量瓶的正确使用方法完成；
（3）类比用水稀释浓硫酸的方法进行解答，注意不能够加入蒸馏水稀释；
（4）根据配制一定物质的量浓度的溶液的正确方法判断操作正误；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：（1）因为25%的硫酸（ρ=1.18 g/mL）即为：

1000×1.18×25%

98

=mol/L=3mol/L，①②两溶液体积和约为90mL，它们的浓度均小于6mol/L，再加约10mL浓硫酸不能得到6mol/L的硫酸，故不能选用100mL容量瓶；
假定选用250mL容量瓶，配制250mL 6mol/L的硫酸溶液，需要硫酸的物质的量为：6mol/L×0.25L=1.5mol，
在①60mL 1mol/L的硫酸中含有的硫酸的物质的量为：1mol/L×0.06L=0.06mol，
在②30mL 25% 的硫酸（ρ=1.18g/mL）中含有的硫酸的物质的量为：3mol/L×0.03L=0.09molmol，
还缺少硫酸的物质的量为：1.5mol-0.06mol-0.09mol=1.35mol，需要18mol/L的浓H₂SO₄的体积为：

1.35mol

18mol/L

=0.075L=75mL，
三种硫酸的体积为：60 mL+30 mL+75 mL=165 mL，故可选用250mL容量瓶配制时，消耗浓硫酸最少；
若用500mL虽能配制6mol/L，不符合题中最少的要求，
所以最少需要75mL浓硫酸，
故答案为：75mL；
（2）配制250mL6mol/L 的H₂SO₄溶液操作步骤有：计算、称量、稀释、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作，所以需要的仪器有：量筒、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管，不会使用到②烧瓶、⑤药匙、⑥托盘天平；还缺少的仪器为胶头滴管，根据（1）中分析可知，选用的容量瓶规格为250mL；使用容量瓶前，必须检查容量瓶是否漏水，
故答案为：②⑤⑥；胶头滴管；250；检查是否漏液；
（3）用量筒量取浓硫酸后，应先将60 mL 1mol/L的硫酸和30 mL 25% 的硫酸（ρ=1.18 g/mL）（3mol/L）转移到烧杯中（混合），把量取的浓硫酸沿着烧杯壁慢慢注入稀硫酸中，同时，用玻璃棒搅拌；注意因250-165=85 mL，不能先向烧杯中加水，用水洗涤烧杯还需要水，否则总体积易超过250 mL，所以应用稀硫酸稀释浓硫酸，
故答案为：用量筒量取浓硫酸后，应先将60 mL 1mol/L的硫酸和30 mL 25% 的硫酸（ρ=1.18 g/mL）（3mol/L）转移到烧杯中（混合），把量取的浓硫酸沿着烧杯壁慢慢注入稀硫酸中，同时，用玻璃棒搅拌；
（4）A 洗涤量取浓H₂SO₄后的量筒2-3次，并将洗涤液转移到容量瓶中，不能在量筒中稀释浓硫酸，应该在烧杯中稀释，但是对配制结果没有影响，故A操作错误；
B 先将浓H₂SO₄沿着烧杯壁慢慢到入烧杯中，再向烧杯中加入蒸馏水来稀释，应该先加入蒸馏水，然后再加入浓硫酸，加入的酸性不能颠倒，故B操作错误；
C 未等稀释后的H₂SO₄溶液冷却至室温就转移到容量瓶中，热的溶液体积偏大，冷却后体积变小，导致配制的溶液体积偏小，导致的浓度偏高，故C操作错误；
D 定容时，加蒸馏水超过容量瓶刻度，又用胶头滴管吸出，加入的蒸馏水体积偏大，导致溶液的浓度偏低，故D操作错误；
E 转移溶液前，容量瓶中含有少量蒸馏水，容量瓶中有蒸馏水不影响配制结果，对配制结果不会产生影响，故F操作正误；
F 定容摇匀后，发现液面低于刻度，又用胶头滴管加蒸馏水至刻度，导致配制的溶液体积偏大，溶液浓度偏低，故F操作错误；
所以操作错误的有：ABCDF；导致配制结果偏低的有：DF，
故答案为：ABCDF；DF．

点评：本题考查了配制一定物质的量浓度的溶液的方法，该题是中等难度的试题，试题基础性强，贴近高考，该题难易适中，注重灵活性，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导和训练，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；该题的难点在于容量瓶规格的选择及误差分析．