Question

【題目】某同學欲用98%的濃H2SO4（ρ=1.84g/cm3）配制成500mL 0.5mol/L的稀H2SO4。

(1)填寫下列操作步驟：

①所需濃H2SO4的體積為_____。

②如果實驗室有10mL、20mL、50mL量筒，應選用____mL量筒量取。

③將量取的濃H2SO4沿玻璃棒慢慢注入盛有約100mL水的____里，并不斷攪拌，目的是_____。

④立即將上述溶液沿玻璃棒注入_____中，并用50mL蒸餾水洗滌燒杯2～3次，并將洗滌液注入其中，并輕輕振蕩搖勻。

⑤加水至距刻度____處，改用_____加水，使溶液的凹液面正好跟刻度相平。蓋上瓶塞，上下顛倒數次，搖勻。

(2)請指出上述操作中一處明顯錯誤：______。

(3)誤差（填偏高、偏低、無影響）

操作②中量取時發現量筒不干凈，用水洗凈后直接量取，所配溶液濃度將____；

若容量瓶中洗凈后未干燥，殘留少量水，則所配制的溶液濃度_____；

操作⑤中，若定容時，眼睛俯視，則所配制的溶液濃度______。

(4)若實驗過程中出現加蒸餾水時不慎超過了刻度如何處理？______；

Answer 1

【答案】13.6mL 20 燒杯 混合均勻，使熱量迅速擴散 500mL容量瓶 1~2cm 膠頭滴管 溶液未冷卻 偏低 無影響 偏高 重新配制

【解析】

(1)①先計算出濃硫酸的物質的量濃度為c=，然后根據溶液稀釋定律c濃V濃=c稀V稀來計算；

②根據“大而近”的原則，根據需要量取的濃硫酸的體積來選擇合適的量筒；

③稀釋濃溶液的儀器是燒杯；濃硫酸稀釋放熱，用玻璃棒攪拌的目的是使混合均勻，使熱量迅速擴散；

④移液是將稀釋并冷卻好的溶液轉移到容量瓶中；

⑤根據定容的操作要點來分析；

(2)根據濃硫酸稀釋放熱來分析；

(3)根據c=并結合溶質的物質的量n和溶液的體積V的變化來進行誤差分析；

(4)配制過程中的操作失誤，需重新配制。

(1)①濃硫酸的物質的量濃度為c===18.4mol/L，設需濃H2SO4的體積為V，據溶液稀釋定律c濃V濃=c稀V稀，18.4mol/L×V=500mL×0.5mol/L，解得V=13.6mL；

②需要濃硫酸的體積是13.6mL，根據“大而近”的原則，應選用20mL的量筒，故答案為：20；

③在燒杯中稀釋濃溶液；濃硫酸稀釋放熱，用玻璃棒攪拌的目的是使混合均勻，使熱量迅速擴散；故答案為：燒杯；混合均勻，使熱量迅速擴散；

④移液是將稀釋并冷卻好的溶液轉移到500mL容量瓶中，故答案為：500mL容量瓶；

⑤定容的操作是開始直接往容量瓶中加水，加水至距刻度線1～2cm處，改用膠頭滴管加水，使溶液的凹液面正好跟刻度相平；

(2)濃硫酸稀釋放熱，故應將稀釋后的溶液冷卻至室溫然后再進行移液，故錯誤是④中溶液未冷卻至室溫就轉移至容量瓶中；

(3)操作②中量取時發現量筒不干凈，用水洗凈后直接量取會導致濃硫酸被稀釋，所取的濃硫酸的物質的量偏小，所配溶液濃度將偏低；

若容量瓶未干燥即用來配制溶液，對溶液濃度無影響，因為只要定容時正確，至于水是原來就有的還是后來加入的，對濃度無影響；

操作⑤中，若定容時，眼睛俯視，會導致溶液體積偏小，根據c=，V偏小會導致所配制的溶液濃度偏高；

(4)實驗過程中出現加蒸餾水時不慎超過了刻度線，則實驗失敗，應洗凈容量瓶、重新配制。