Question

16．某学生欲配制6.0mol•L^-1的H₂SO₄ 1 000mL，实验室有三种不同浓度的硫酸：①480mL 0.5mol•L^-1的硫酸；②150mL 25%的硫酸（ρ=1.18g•mL^-1）；③足量的18mol•L^-1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3.0 mol•L^-1（保留1位小数）．
（2）配制该硫酸溶液应选用容量瓶的规格为1000 mL．
（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^-1的浓硫酸295.0 mL，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．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；
E．振荡，继续向容量瓶中加水，直到液面接近刻度线1cm～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到室温．

Answer 1

分析 （1）依据C=$\frac{1000ρω}{M}$计算25%的硫酸的物质的量浓度；
（2）依据所配溶液的体积选择合适的容量瓶；
（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；
（4）依据C=$\frac{n}{V}$，分析D操作对n的影响；
（5）容量瓶为精密仪器，物质在溶解或者稀释会放出大量的热．

解答 解：（1）25%的硫酸（ρ=1.18g•mL^-1），其物质的量浓度C=$\frac{1000×1.18×25%}{98}$=3.0（mol•L^-1）；
故答案为：3.0；
（2）欲配制6.0mol•L^-1的H₂SO₄ 1 000mL，应该选择1000ml容量瓶；
故答案为：1000；
（3）B．欲配制6.0mol/L的H₂SO₄ 1 000mL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；
（4）依据V=$\frac{n}{C}$可知：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）容量瓶为精密仪器，物质在溶解或者稀释会放出大量的热，会损坏容量瓶，所以应将稀释后的硫酸冷却到室温；
故答案为：将稀释后的硫酸冷却到室温．

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．