Question

14．如圖為實驗室某濃硫酸試劑瓶上的標(biāo)簽，試根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)回答下列問題：
（1）該濃硫酸中溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度為18.4mol/L．
（2）取用該濃硫酸時，下列物理量中隨所取體積的多少而變化的是AD．
A．溶液中H₂SO₄的物質(zhì)的量                B．硫酸物質(zhì)的量濃度
C．溶液的密度                          D．溶液中H₂SO₄分子數(shù)
（3）某學(xué)生欲用上述濃硫酸和蒸餾水配制420mL、2mol/L硫酸溶液．
①經(jīng)計算，需要用量筒量取濃硫酸的體積為54.3mL；若將該濃硫酸與等體積的水充分混合，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞ 49% （ 填“＞”、“＜”或“=”）．
②配制時，其正確的操作順序是（用字母表示，每個字母只能用一次）CBGFAED；
A．繼續(xù)往容量瓶內(nèi)小心加水，直到液面接近刻度線1～2cm處
B．用量筒量取所需濃硫酸的體積，慢慢沿杯壁注入盛有約200mL水的燒杯中，用玻璃棒慢慢攪動，使其混合均勻
C．向容量瓶中加入適量水，塞上瓶塞，檢查容量瓶是否漏水
D．將容量瓶瓶塞塞上，一只手的食指按住瓶塞，另一只手托住瓶底，反復(fù)顛倒搖勻
E．改用膠頭滴管加水，平視刻度線使溶液凹面的最低點恰好與刻度線相切
F．用適量水洗滌燒杯2～3次，洗滌液均注入容量瓶，振蕩
G．將已冷卻的硫酸溶液沿玻璃棒注入一定容積的容量瓶中
③下列實驗操作使所配制溶液中硫酸物質(zhì)的量濃度偏高的是BC．
A．定容后，把容量瓶倒置搖勻，正放后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，再加蒸餾水至刻度線
B．將溶液注入容量瓶前沒有冷卻到室溫進行定容
C．用量筒量取濃硫酸時仰視觀察凹液面
D．稀釋用的燒杯和玻璃棒未洗滌
E．定容時俯視觀察容量瓶的凹液面
（4）取上述配制的硫酸溶液200mL與300mL 4.5mol/LCuSO₄溶液混合，所得溶液中SO₄^2-的物質(zhì)的量濃度是3.5mol/L（ 混合后溶液體積變化忽略不計 ）．

Answer 1

分析 （1）該溶液物質(zhì)的量濃度=$\frac{1000ρω%}{M}$；
（2）溶液密度、物質(zhì)的量濃度與溶液體積無關(guān)，溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量、微粒數(shù)都與體積有關(guān)；
（3）①依據(jù)稀釋前后溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變計算所需濃硫酸的體積；由于硫酸的密度比水的大，則等體積混合時，硫酸溶液的質(zhì)量大于水的質(zhì)量，據(jù)此分析；
②根據(jù)配制步驟是計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶來對操作順序進行排序；
③根據(jù)c=$\frac{n}{V}$并結(jié)合溶質(zhì)的物質(zhì)的量n和溶液的體積V的變化來進行誤差分析；
（4）混合溶液中c（SO₄^2-）=$\frac{n（{H}_{2}S{O}_{4}）+n（Cu{SO}_{4}）}{V（混合溶液）}$．

解答 解：（1）該溶液物質(zhì)的量濃度=$\frac{1000ρω%}{M}$=$\frac{1000×1.84×98%}{98}$mol/L=18.4mol/L，
故答案為：18.4；    
（2）A．根據(jù)n=cV知，溶質(zhì)的物質(zhì)的量與溶液體積有關(guān)，故A選；
B．溶液是均一穩(wěn)定的，物質(zhì)的量濃度與溶液體積無關(guān)，故B不選；
C．溶液是均一穩(wěn)定的，溶液的密度與溶液體積無關(guān)，故C不選；
D．根據(jù)N=CVN_A可知，溶液中H₂SO₄分子數(shù)與溶液體積有關(guān)，故D選；
故選AD；
（3）①由于實驗室無420mL容量瓶，故應(yīng)選擇500mL容量瓶，配制出500mL溶液，設(shè)需要濃硫酸體積V，稀釋前后溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，所以18.4mol/L×V=02.0mol•L^-1×500mL，解得V=54.3ml；由于硫酸的密度比水的大，則等體積混合時，硫酸溶液的質(zhì)量大于水的質(zhì)量，故將此硫酸與等體積的水混合時，稀釋后硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于49%．
故答案為：54.3；＞；
②根據(jù)配制步驟是計算、量取、稀釋、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶可知正確的操作順序為：CBGFAED，故答案為：CBGFAED；
E、定容時，先直接向容量瓶中注水至液面離刻度線1-2cm，后改用膠頭滴管逐滴加入至凹液面與刻度線相切，故答案為：膠頭滴管；
③A．搖勻后靜置，發(fā)現(xiàn)液面低于刻線是正常的，若繼續(xù)加水至與刻線相切則會導(dǎo)致濃度偏低，故A錯誤；
B．溶液沒有恢復(fù)到室溫就進行定容，則冷卻后溶液體積偏小，濃度偏高，故B正確；
C．量取濃硫酸時仰視讀數(shù)，會導(dǎo)致所量取的濃硫酸的體積偏答，則所配制出的稀硫酸的濃度偏高，故C正確；
D．稀釋用的燒杯和玻璃棒未洗滌，會導(dǎo)致溶質(zhì)的損失，則濃度偏低，故D錯誤；
E．定容時仰視讀數(shù)，則會導(dǎo)致溶液體積偏大，則濃度偏小，故E錯誤．
故選B；
（4）混合溶液中c（SO₄^2-）=$\frac{n（{H}_{2}S{O}_{4}）+n（Cu{SO}_{4}）}{V（混合溶液）}$=$\frac{2mol/L×0.2L+4.5mol/L×0.3L}{0.5L}$=3.5mol/L，故答案為：3.5．

點評 本題考查一定物質(zhì)的量濃度溶液配制，側(cè)重考查學(xué)生實驗操作能力及計算能力，明確操作步驟、誤差分析、物質(zhì)的量濃度計算方法即可解答，易錯點是誤差分析．