Question

15．實(shí)驗(yàn)室中H₂SO₄、NaOH是兩種常見(jiàn)試劑．
（1）現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室中有一瓶98%的濃H₂SO₄，（p=l.84g/cm³）
①該硫酸的物質(zhì)的量濃度為18.4 mol/L．
②現(xiàn)要配置2.0mol/L的稀H₂SO₄250ml，請(qǐng)回答如下問(wèn)題：需要量取濃H₂SO₄mL27.2（保留一位小數(shù)）．
在該實(shí)驗(yàn)使用的玻璃儀器中除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、量筒外，還有250mL容量瓶；
（2）有一瓶NaOH固體由于放置時(shí)間較長(zhǎng)，某同學(xué)懷疑其由于吸收空氣中CO₂而發(fā)生部分變質(zhì)．為證明此推測(cè)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)．
稱取2.000g樣品，配制成250ml待測(cè)液．量取20.00ml待測(cè)液，當(dāng)慢慢滴入0.1000mol/L的硫酸溶液18.60ml時(shí)測(cè)得溶液正好顯中性．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：
待測(cè)溶液中氫氧化鈉的濃度為0.143mol/L；
樣品中NaOH的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為71.25%．
由此，該同學(xué)得出結(jié)論：樣品已部分變質(zhì)．
①請(qǐng)你對(duì)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)（假定實(shí)驗(yàn)操作過(guò)積準(zhǔn)確無(wú)誤）：
A．該實(shí)驗(yàn)不能證明關(guān)于“部分變質(zhì)”的推測(cè)
B．該實(shí)驗(yàn)可以證明關(guān)于“部分變質(zhì)”的推測(cè)
C．若樣品中混有少量KOH，也能使其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)變小
②在用NaOH固體配制溶液過(guò)程中，下列操作中也會(huì)造成NaoH質(zhì)量百分?jǐn)?shù)偏小的是ABCD（填字母）．
A．在稱量時(shí)，把氫氧化鈉樣品放在稱量紙上進(jìn)行稱量
B．在溶解過(guò)程中，倉(cāng)少量液體濺出
C．在轉(zhuǎn)移過(guò)程中，燒杯和玻璃棒沒(méi)有進(jìn)行洗滌
D．在定容時(shí)，滴加蒸餾水超過(guò)刻度線，用滴管從容量瓶中小心取出多余液體至液體凹液面與刻度線水平．

Answer 1

分析 （1）①濃H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度c=$\frac{1000ρω}{M}$；
②根據(jù)溶液稀釋前后物質(zhì)的量不變即c（�。￢（稀）=c（濃）V（濃）計(jì)算所需濃硫酸的體積；根據(jù)配制步驟有計(jì)算、量取、稀釋、移液、洗滌、定容、搖勻等操作選擇儀器；
（2）慢慢滴入0.1000mol/L的硫酸溶液18.60ml時(shí)，硫酸的物質(zhì)的量為0.001860mol，測(cè)得溶液正好顯中性，說(shuō)明只有溶質(zhì)Na₂SO₄生成，其物質(zhì)的量為0.001860mol，設(shè)20.00ml待測(cè)液中NaOH、Na₂CO₃的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)鈉守恒：xmol+ymol×2=0.001860mol×2以及40x+106y=2.000g×$\frac{20mL}{250mL}$解出NaOH、Na₂CO₃的物質(zhì)的量，然后求出氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度以及質(zhì)量百分?jǐn)?shù)；
①根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果分析；
②根據(jù)溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的體積引起變化，利用c=$\frac{n}{V}$分析．

解答 解：（1）①濃H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度c（H₂SO₄）=$\frac{1000ρω}{M}$=$\frac{1000×1.84×98%}{98}$mol/L=18.4mol/L；
故答案為：18.4；
②根據(jù)稀釋定律，稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，設(shè)濃硫酸的體積為xmL，所以xmL×18.4mol/L=250ml×2.0mol/L，解得：x≈27.2，所以量取的濃硫酸體積是27.2mL；配制步驟有量取、稀釋、移液、洗滌、定容、搖勻等操作，一般用量筒量取（用到膠頭滴管）稱量，在燒杯中稀釋，冷卻后轉(zhuǎn)移到250ml容量瓶中，并用玻璃棒引流，當(dāng)加水至液面距離刻度線1～2cm時(shí)，改用膠頭滴管滴加，所以需要的儀器為玻璃棒、燒杯、膠頭滴管、量筒、250mL容量瓶，則缺少儀器250mL容量瓶；
故答案為：27.2；250mL容量瓶；
（2）慢慢滴入0.1000mol/L的硫酸溶液18.60ml時(shí)，硫酸的物質(zhì)的量為0.001860mol，測(cè)得溶液正好顯中性，說(shuō)明只有溶質(zhì)Na₂SO₄生成，其物質(zhì)的量為0.001860mol，設(shè)20.00ml待測(cè)液中NaOH、Na₂CO₃的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)鈉守恒：xmol+ymol×2=0.001860mol×2以及40x+106y=2.000g×$\frac{20mL}{250mL}$，解得：x=0.00286mol、y=0.00043mol，氫氧化鈉的質(zhì)量為0.00286mol×40g/mol=0.1144g，物質(zhì)的量濃度$\frac{0.00286mol}{0.02L}$=0.143moL/mol，樣品中NaOH的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為$\frac{0.1144g}{2.000g×\frac{20.00ml}{250ml}}$×100%=71.25%；
故答案為：0.143；71.25%；
①由上述計(jì)算結(jié)果可知證明關(guān)于“部分變質(zhì)”的推測(cè)，等質(zhì)量的KOH中和硫酸的體積小于等質(zhì)量的NaOH中和硫酸的體積，所以導(dǎo)致滴入的硫酸體積偏小，Na₂CO₃的物質(zhì)的量偏大，氫氧化鈉的物質(zhì)的量偏大，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)變大；
故選B．
②A．在稱量時(shí)，把氫氧化鈉樣品放在稱量紙上進(jìn)行稱量，氫氧化鈉具有吸濕性，易潮解，溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小，根據(jù)c=$\frac{n}{V}$分析，氫氧化鈉濃度減小，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)偏小，故A正確；
B．在溶解過(guò)程中，少量液體濺出，溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小，根據(jù)c=$\frac{n}{V}$分析，氫氧化鈉濃度減小，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)偏小，故B正確；
C．在轉(zhuǎn)移過(guò)程中，燒杯和玻璃棒沒(méi)有進(jìn)行洗滌，溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小，根據(jù)c=$\frac{n}{V}$分析，氫氧化鈉濃度減小，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)偏小，故C正確；
D．在定容時(shí)，滴加蒸餾水超過(guò)刻度線，用滴管從容量瓶中小心取出多余液體至液體凹液面與刻度線水平，溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小，根據(jù)c=$\frac{n}{V}$分析，氫氧化鈉濃度減小，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)偏小，故D正確；
故答案為：ABCD．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制與物質(zhì)含量的測(cè)定，比較基礎(chǔ)，注意測(cè)定原理的掌握，難度中等．