Question

4．現(xiàn)用18.4mol•L^-1的濃硫酸來配制480mL 0.2mol•L^-1的稀硫酸，可供選擇的儀器有：①玻璃棒 ②燒杯 ③膠頭滴管 ④藥匙 ⑤托盤天平⑥量筒
（1）上述儀器在配制過程中不需要用到的是④⑤．（填序號）除上述儀器外，尚缺最重要的儀器是500ml容量瓶．
（2）需要用量筒量取濃硫酸的體積為5.4mL．
（3）實驗中用到玻璃棒，其作用分別是：攪拌、引流．
（4）配制時，一般可分為以下幾個步驟：
①量取 ②計算 ③稀釋 ④搖勻 ⑤轉移 ⑥洗滌 ⑦定容 ⑧冷卻．
其正確的操作順序為：②→①→③→⑧→⑤→⑥→⑦→④（填序號）
（5）在配制過程中，下列操作可引起所配溶液濃度偏低的有①④⑤（填序號）
①定容時，仰視刻度線．
②未冷卻至室溫就轉移到容量瓶中．
③容量瓶中含有少量蒸餾水．
④未洗滌稀釋濃硫酸時用過的燒杯和玻璃棒．
⑤定容搖勻后，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，又用膠頭滴管加蒸餾水至刻度線．
（6）取所配制的稀硫酸100mL，與一定質量的鋅充分反應，鋅全部溶解后，生成的氣體在標準狀況下的體積為0.224L，則參加反應的鋅的質量為0.65g，設反應后溶液的體積仍為100mL，則反應后溶液中H⁺的物質的量濃度為0.2mol/L．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)配制一定物質的量濃度的溶液的操作步驟選擇使用的儀器；
（2）根據(jù)稀釋定律C_濃V_濃=C_稀V_稀來計算并根據(jù)需要的濃硫酸的體積來選擇合適的量筒；
（3）根據(jù)配制步驟判斷玻璃棒的作用；
（4）根據(jù)配制步驟是計算、量取、稀釋、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶來分析需要的儀器；
（5）根據(jù)c=$\frac{n}{V}$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；
（6）根據(jù)方程式計算參加反應的鋅、硫酸的物質的量；根據(jù)m=nM計算鋅的質量，溶液中n（H⁺）=2n（H₂SO₄），計算出硫酸的物質的量濃度變化量，即可求出氫離子濃度變化量，氫離子開始濃度減去氫離子濃度變化量等于反應后溶液中的氫離子的物質的量濃度．

解答 解：（1）配制溶液的操作步驟：首先計算出需要的藥品的體積，然后用量筒量取，后放入燒杯中稀釋，同時用玻璃棒攪拌，待溶液冷卻至室溫后，用玻璃杯引流移液至500ml容量瓶，然后洗滌燒杯和玻璃棒2至3次，將洗滌液也注入容量瓶，然后向容量瓶中注水，至液面離刻度線1至2CM時，改用膠頭滴管逐滴加入，至凹液面與刻度線相切，然后搖勻、裝瓶．用到的儀器有：量筒、燒杯、玻璃棒、500ml容量瓶、膠頭滴管．故不需要的有：④⑤，還缺少的一種主要儀器是：500ml容量瓶．故答案為：④⑤；500ml容量瓶；
（2）設需要的濃硫酸的體積為VmL，根據(jù)稀釋定律C_濃V_濃=C_稀V_稀可知：18.4mol/L×Vml=500mL×0.2mol/L
解得V=5.4mL．根據(jù)容量瓶的選用規(guī)則是“大而近”，故選用10ml的量筒．故答案為：5.4；
（3）實驗中兩次用到玻璃棒，溶解氫氧化鈉溶液時需要使用玻璃棒攪拌、轉移溶液時用玻璃棒引流，故答案為：攪拌，引流；
（4）根據(jù)配制步驟是計算、量取、稀釋、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶可知操作順序為：②→①→③→⑧→⑤→⑥→⑦→④，故答案為：⑧→⑤→⑥→⑦；
（5）①定容時，仰視刻度線，會導致溶液體積偏大，則濃度偏低，故正確；
②未冷卻至室溫就轉移到容量瓶中，待冷卻后溶液體積偏小，故濃度偏高，故錯誤；
③容量瓶中含有少量蒸餾水，對濃度無影響，故錯誤；
④未洗滌稀釋濃硫酸時用過的燒杯和玻璃棒，則會導致溶質的損失，濃度偏低，故正確；
⑤定容搖勻后，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線是正常的，又用膠頭滴管加蒸餾水至刻度線，則濃度偏低，故正確．
故選①④⑤；
（6）Zn+H₂SO₄ =ZnSO₄ +H₂↑
    1mol  1mol        22.4L
    x      y         0.224L
所以x=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol．
    y=x=0.01mol．
所以參加反應鋅的質量為0.01mol×65g/mol=0.65g．
氫離子濃度變化量為△c（H⁺）=$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2mol/L．
所以反應后溶液中的氫離子的物質的量濃度為0.4mol/L-0.2mol/L=0.2mol/L．
故答案為：2.6g；0.2mol/L．

點評 本題考查了一定物質的量濃度溶液的配制過程中的計算、誤差分析和根據(jù)化學方程式來計算，屬于基礎型題目，難度不大．