Question

實驗室中欲配制6mol/L 的H₂SO₄ 溶液．現(xiàn)有三種不同濃度的硫酸：
①60mL 1mol/L的硫酸；
②30mL 25% 的硫酸（ρ=1.18g/mL）；
③足量的18mol/L的濃H₂SO₄．
現(xiàn)有三種規(guī)格容量瓶：100mL、250mL、500mL．
配制要求：①、②兩種硫酸全部用完，不足部分由③補充．  試回答：
（1）此時最少需要

75mL

 mL 濃H₂SO₄．
（2）可供選擇的儀器除容量瓶外，還有 ①玻璃棒  ②燒瓶  ③燒杯  ④量筒     ⑤藥匙 ⑥托盤天平．
上述儀器中，在配制6mol/L 的H₂SO₄時用不到的儀器是（填代號）

②⑤⑥

，缺少的儀器是

膠頭滴管

．你選擇的容量瓶的規(guī)格是

250

mL．
使用容量瓶（已經洗滌干凈）時的第一步操作是：

檢查是否漏液

．
（3）用量筒量取濃硫酸后，應如何混合稀釋濃硫酸

用量筒量取濃硫酸后，應先將60 mL 1mol/L的硫酸和30 mL 25% 的硫酸（ρ=1.18 g/mL）（3mol/L）轉移到燒杯中（混合），把量取的濃硫酸沿著燒杯壁慢慢注入稀硫酸中，同時，用玻璃棒攪拌

．
（4）在配制過程中，下列操作中錯誤

ABCDF

，能導致結果偏低的操作是

DF

（填代號，其他操作都正確）．
A  洗滌量取濃H₂SO₄后的量筒2-3次，并將洗滌液轉移到容量瓶中
B  先將濃H₂SO₄沿著燒杯壁慢慢到入燒杯中，再向燒杯中加入蒸餾水來稀釋
C  未等稀釋后的H₂SO₄溶液冷卻至室溫就轉移到容量瓶中
D  定容時，加蒸餾水超過容量瓶刻度，又用膠頭滴管吸出
E  轉移溶液前，容量瓶中含有少量蒸餾水
F  定容搖勻后，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度，又用膠頭滴管加蒸餾水至刻度．

Answer 1

分析：（1）先通過計算確定使用的容量瓶規(guī)格，然后計算出還需要濃硫酸的體積；
（2）根據配制一定物質的量濃度的溶液的步驟選擇使用儀器及缺少的儀器；根據（1）的分析確定容量瓶規(guī)格；根據容量瓶的正確使用方法完成；
（3）類比用水稀釋濃硫酸的方法進行解答，注意不能夠加入蒸餾水稀釋；
（4）根據配制一定物質的量濃度的溶液的正確方法判斷操作正誤；根據c=

n

V

可得，一定物質的量濃度溶液配制的誤差都是由溶質的物質的量n和溶液的體積V引起的，誤差分析時，關鍵要看配制過程中引起n和V怎樣的變化，若n比理論值小，或V比理論值大時，都會使所配溶液濃度偏�。蝗�n比理論值大，或V比理論值小時，都會使所配溶液濃度偏大．

解答：（1）因為25%的硫酸（ρ=1.18 g/mL）即為：

1000×1.18×25%

98

=mol/L=3mol/L，①②兩溶液體積和約為90mL，它們的濃度均小于6mol/L，再加約10mL濃硫酸不能得到6mol/L的硫酸，故不能選用100mL容量瓶；
假定選用250mL容量瓶，配制250mL 6mol/L的硫酸溶液，需要硫酸的物質的量為：6mol/L×0.25L=1.5mol，
在①60mL 1mol/L的硫酸中含有的硫酸的物質的量為：1mol/L×0.06L=0.06mol，
在②30mL 25% 的硫酸（ρ=1.18g/mL）中含有的硫酸的物質的量為：3mol/L×0.03L=0.09molmol，
還缺少硫酸的物質的量為：1.5mol-0.06mol-0.09mol=1.35mol，需要18mol/L的濃H₂SO₄的體積為：

1.35mol

18mol/L

=0.075L=75mL，
三種硫酸的體積為：60 mL+30 mL+75 mL=165 mL，故可選用250mL容量瓶配制時，消耗濃硫酸最少；
若用500mL雖能配制6mol/L，不符合題中最少的要求，
所以最少需要75mL濃硫酸，
故答案為：75mL；
（2）配制250mL6mol/L 的H₂SO₄溶液操作步驟有：計算、稱量、稀釋、移液、洗滌移液、定容、搖勻等操作，所以需要的儀器有：量筒、燒杯、玻璃棒、250mL容量瓶、膠頭滴管，不會使用到②燒瓶、⑤藥匙、⑥托盤天平；還缺少的儀器為膠頭滴管，根據（1）中分析可知，選用的容量瓶規(guī)格為250mL；使用容量瓶前，必須檢查容量瓶是否漏水，
故答案為：②⑤⑥；膠頭滴管；250；檢查是否漏液；
（3）用量筒量取濃硫酸后，應先將60 mL 1mol/L的硫酸和30 mL 25% 的硫酸（ρ=1.18 g/mL）（3mol/L）轉移到燒杯中（混合），把量取的濃硫酸沿著燒杯壁慢慢注入稀硫酸中，同時，用玻璃棒攪拌；注意因250-165=85 mL，不能先向燒杯中加水，用水洗滌燒杯還需要水，否則總體積易超過250 mL，所以應用稀硫酸稀釋濃硫酸，
故答案為：用量筒量取濃硫酸后，應先將60 mL 1mol/L的硫酸和30 mL 25% 的硫酸（ρ=1.18 g/mL）（3mol/L）轉移到燒杯中（混合），把量取的濃硫酸沿著燒杯壁慢慢注入稀硫酸中，同時，用玻璃棒攪拌；
（4）A 洗滌量取濃H₂SO₄后的量筒2-3次，并將洗滌液轉移到容量瓶中，不能在量筒中稀釋濃硫酸，應該在燒杯中稀釋，但是對配制結果沒有影響，故A操作錯誤；
B 先將濃H₂SO₄沿著燒杯壁慢慢到入燒杯中，再向燒杯中加入蒸餾水來稀釋，應該先加入蒸餾水，然后再加入濃硫酸，加入的酸性不能顛倒，故B操作錯誤；
C 未等稀釋后的H₂SO₄溶液冷卻至室溫就轉移到容量瓶中，熱的溶液體積偏大，冷卻后體積變小，導致配制的溶液體積偏小，導致的濃度偏高，故C操作錯誤；
D 定容時，加蒸餾水超過容量瓶刻度，又用膠頭滴管吸出，加入的蒸餾水體積偏大，導致溶液的濃度偏低，故D操作錯誤；
E 轉移溶液前，容量瓶中含有少量蒸餾水，容量瓶中有蒸餾水不影響配制結果，對配制結果不會產生影響，故F操作正誤；
F 定容搖勻后，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度，又用膠頭滴管加蒸餾水至刻度，導致配制的溶液體積偏大，溶液濃度偏低，故F操作錯誤；
所以操作錯誤的有：ABCDF；導致配制結果偏低的有：DF，
故答案為：ABCDF；DF．

點評：本題考查了配制一定物質的量濃度的溶液的方法，該題是中等難度的試題，試題基礎性強，貼近高考，該題難易適中，注重靈活性，側重對學生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導和訓練，有利于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和嚴謹?shù)囊?guī)范實驗操作能力；該題的難點在于容量瓶規(guī)格的選擇及誤差分析．