Question

7．某学生欲配制6.0mol/L的H₂SO₄ 1 000mL，实验室有三种不同浓度的硫酸：①480mL 0.5mol/L 的硫酸；②150mL 25%的硫酸（ρ=1.18g/mL）；③足量的18mol/L的硫酸．有三种规格的容量瓶：250mL、500mL、1 000mL．老师要求把①②两种硫酸全部用完，不足的部分由③来补充．
请回答下列问题：
（1）实验所用25%的硫酸的物质的量浓度为3.0mol/L（保留1位小数）．
（2）此实验所需的仪器为量筒、玻璃棒、胶头滴管、1000ml容量瓶、烧杯．
（3）配制时，该同学的操作顺序如下，请将操作步骤B、D补充完整．
A．将①②两溶液全部在烧杯中混合均匀；
B．用量筒准确量取所需的18mol/L的浓硫酸295.0mL，沿玻璃棒倒入上述混合液中．并用玻璃棒搅拌，使其混合均匀；
C．将混合均匀的硫酸沿玻璃棒注入所选的容量瓶中；
D．洗涤玻璃棒及烧瓶内壁2～3次，将洗涤液转移至容量瓶；
E．振荡，继续向容量瓶中加水，直到液面接近刻度线1～2cm 处；
F．改用胶头滴管加水，使溶液的凹液面恰好与刻度线相切；
G．将容量瓶盖紧，振荡，摇匀．
（4）如果省略操作D，对所配溶液浓度有何影响？偏小（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（5）进行操作C前还需注意将稀释后的硫酸冷却．

Answer 1

分析 （1）依据C=$\frac{1000ρω}{M}$计算浓硫酸的物质的量浓度；
（2）配制1000mL溶液，需要选择1000mL容量瓶；结合配制一定物质的量溶液的步骤选择需要的仪器；
（3）B．所配溶液所需的硫酸的物质的量等于①②两种硫酸溶液含硫酸的总的物质的量加③提供硫酸的物质的量，所以③提供硫酸的物质的量等于所需硫酸总的物质的量减去①②两种硫酸溶液含硫酸的总的物质的量，依据V=$\frac{n}{C}$计算体积；
D．烧杯壁和玻璃棒上都沾有硫酸，为保证全部将溶质转移到容量瓶，应进行洗涤，将洗涤液全部转移到容量瓶中；
（4）依据C=$\frac{n}{V}$，分析D操作对n的影响；
（5）浓硫酸稀释过程放出大量的热，而容量瓶不能盛放过热、过冷液体，所以稀释后，应冷却到室温．

解答 解：（1）25%的硫酸（ρ=1.18g/mL）的物质的量浓度C=$\frac{1000×1.18×25%}{98}$=3.0mol/L，
故答案为：3.0；
（2）配制1000mL溶液，需要选择1000mL容量瓶；用浓溶液配制稀溶液，一般步骤：计算、量取、稀释、移液、洗涤、定容，用到的仪器：量筒、烧杯、玻璃棒、1000mL容量瓶；胶头滴管；所以还需要的仪器：1000mL容量瓶；烧杯；
故答案为：1000mL容量瓶；烧杯；
（3）B．欲配制6.0mol/L的H₂SO₄ 1000mL所需硫酸的物质的量=6.0mol/L×1L=6.0mol，①480mL 0.5mol/L的硫酸中含硫酸的物质的量为0.5mol/L×0.48L=0.24mol；②150mL 25%的硫酸（ρ=1.18g/mL）含硫酸的物质的量为3.0mol/L×0.15L=0.45mol，6.0mol-0.24mol-0.45mol=5.31mol，所以需要18mol/L的硫酸的体积V=$\frac{n}{C}$=$\frac{5.31mol}{18mol/L}$=0.2950L，即295.0mL；
故答案为：295.0；
D．烧杯和玻璃棒，正确的实验操作是：用适量的水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，洗涤液均注入容量瓶中；
故答案为：用适量的水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，洗涤液均注入容量瓶中；
（4）依据C=$\frac{n}{V}$，如果省略操作D，则溶质的物质的量n将会偏小，所配溶液的浓度将会偏小，
故答案为：偏小；
（5）浓硫酸稀释过程中产生大量的热，容量瓶不能受热，故应将将稀释后的硫酸冷却，
故答案为：将稀释后的硫酸冷却．

点评 本题考查溶液浓度的计算和一定物质的量浓度溶液的配制，题目难度不大，本题注意配制溶液的操作步骤、仪器以及注意事项，是中学阶段重要的定量实验．