Question

5．图为实验室某浓硫酸试剂瓶上的标签，试根据有关数据回答下列问题：
（1）该浓硫酸的物质的量浓度为18.4mol/L．
（2）取用任意体积的该硫酸溶液时，下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是BD．
A．溶液中H₂SO₄的物质的量       B．溶液的浓度
C．溶液中SO₄^2-的数目            D．溶液的密度
（3）某学生欲用上述浓硫酸和蒸馏水配制480mL物质的量浓度为0.2mol/L稀硫酸．
①该学生需要量取5.4mL上述浓硫酸进行配制．
②配制时，其正确的操作顺序是（字母表示，每个字母只能用一次）BCAFED；
A．用30mL水洗涤烧杯2～3次，洗涤液均注入容量瓶，振荡
B．用量筒准确量取所需浓硫酸的体积，慢慢沿杯壁注入盛有少量水（约30mL）的烧杯中，用玻璃棒慢慢搅动，使其混合均匀
C．将已冷却的硫酸沿玻璃棒注入一定体积的容量瓶中
D．将容量瓶盖紧，颠倒摇匀
E．改用胶头滴管加水，使溶液凹面恰好与刻度线相切
F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度线1～2cm处
③在配制过程中，下列实验操作使所配制的稀硫酸的物质的量浓度偏高的是ADE
A．用量筒量取浓硫酸时仰视观察凹液面
B．稀释用的烧杯和玻璃棒未洗涤
C．洗净的容量瓶未经干燥就用于配制溶液
D．溶液注入容量瓶前没有恢复到室温就进行定容
E．定容时俯视观察凹液面
F．加水超过刻度线后，用胶头滴管吸出多余的液体
（4）现将100mL该硫酸与300mL 0.4mol/LCuSO₄溶液混合，体积变化忽略不计，所得溶液中SO₄^2-的物质的量浓度是0.35mol/L．

Answer 1

分析 （1）设溶液的体积为VL，再求出溶质的物质的量，代入公式求出物质的量浓度；
（2）根据该物理量是否有溶液的体积有关判断；
（3）①根据稀释前后溶质的物质的量不变计算浓溶液的体积；
②配制溶液时，操作步骤为：量取、溶解、移液、洗涤、定容、振荡等操作；
③根据c=$\frac{n}{V}$=$\frac{m}{MV}$进行判断，如果m偏小或V偏大，则c偏小，如果m偏大或V偏小，则c偏大，据此分析．
（4）根据物料守恒和c=$\frac{n}{V}$进行计算．

解答 解：（1）设浓硫酸的体积为VL，则溶质的质量为V×1000mL×1.19g•cm^-3×36.5%，溶质的物质的量为$\frac{V×1000mL×1.84g/mL×98%}{98}$=18.4Vmol，所以溶质的物质的量浓度为$\frac{18.4Vmol}{VL}$=18.4mol/L．
故答案为：18.4；   
（2）A．溶液中硫酸的物质的量=nV，所以与溶液的体积有关，故A不选；
B．溶液的浓度=C=$\frac{1000ρω}{M}$，与溶液的体积无关，故B选；
C．溶液中硫酸根的数目=nN_A=CVN_A，所以与溶液的体积有关，故c不选；
D．溶液的密度与溶液的体积无关，故D选；
故选BD；
（3）①根据溶液稀释前后溶质的物质的量不变得c₁V₁=c₂V₂，V₁=$\frac{0.48L×0.2mol/L}{18.4mol/L}$=0.0054L=5.4mL，故答案为：5.4；
②配制溶液时，操作步骤为：量取、溶解、移液、洗涤、定容、振荡等操作，故答案为：BCAFED；
③A、量取浓硫酸时，仰视仰视观察凹液面读数，会导致量取的浓硫酸体积偏大，配制的溶液中溶质的物质的量偏大，溶液浓度偏高，故A符合；
B．没有洗涤烧杯和玻璃棒，导致配制的溶液中溶质的物质的量偏小，配制的溶液浓度偏低，故B不符合；
C．洗净的容量瓶未经干燥就用于配制溶液，配制的溶液中溶质的物质的量和溶液的体积都不变，配制的溶液浓度不变，故C不符合；
D．热的溶液体积偏大，冷却后溶液体积偏小，配制的溶液体积偏小，溶液的浓度偏高，故D符合；
E．定容时俯视观察凹液面，配制的溶液体积偏小，溶液的浓度偏高，故E符合；
F．加水超过刻度线后，配制的溶液体积偏大，溶液的浓度偏低，故F不符合；
故答案为：ADE；
（4）100mL  0.2mol/L H₂SO₄溶液中SO₄^2- 的物质的量为：0.1L×0.2mol/L=0.02moL，
300mL  0.4mol/LCuSO₄溶液中SO₄^2- 的物质的量为：0.3L×0.4mol/L×3=0.12mol，
混合后溶液中SO₄^2- 的总物质的量为：0.02moL+0.12mol=0.14mol，
溶液的总体积为：100ml+300ml=400ml，即0.4L，
所以混合后溶液中SO₄^2- 的物质的量浓度为：$\frac{0.14mol}{0.4L}$=0.35mol/L，
故答案为：0.35．

点评 本题考查了一定物质的量浓度溶液的配制过程中的计算和误差分析，属于基础型题目，难度不大．