Question

13．某同學(xué)欲用98%的濃H₂SO₄（ρ=1.84g/cm³）配制500mL 0.5mol•L^-1的稀H₂SO₄
（1）填寫(xiě)下列操作步驟：
①所需濃H₂SO₄的體積為13.6mL．
②如果實(shí)驗(yàn)室有10mL、20mL、50mL量筒，應(yīng)選用20 mL量筒量�。�
③將量取的濃H₂SO₄沿內(nèi)壁慢慢注入盛有約100mL水的燒杯里，并不斷攪拌，目的是防止?jié)饬蛩犸w濺．
④立即將上述溶液沿玻璃棒注入500mL容量瓶中，并用50mL蒸餾水洗滌燒杯2～3次，并將洗滌液注入其中，并不時(shí)輕輕振蕩．
⑤加水至距刻度線1-2cm處，改用膠頭滴管加水，使溶液的凹液面最低點(diǎn)正好跟刻度線相平．蓋上瓶塞，上下顛倒數(shù)次，搖勻．
（2）請(qǐng)指出上述操作中一處明顯錯(cuò)誤：第④步?jīng)]有將稀釋后的濃硫酸冷卻到室溫．
（3）誤差分析：請(qǐng)分析以下錯(cuò)誤操作對(duì)所配制的溶液濃度的影響（填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”）．
①若進(jìn)行操作⑤定容時(shí)，眼睛俯視，則所配制溶液的濃度將偏高．
②問(wèn)題（2）的錯(cuò)誤操作將導(dǎo)致所配制溶液的濃度偏高．

Answer 1

分析 （1）①濃H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度c=$\frac{1000ρω}{M}$，再根據(jù)溶液稀釋前后物質(zhì)的量不變計(jì)算所需濃硫酸的體積；
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需的濃硫酸的體積，根據(jù)“大而近”的原則來(lái)選擇合適的量筒；
③根據(jù)濃硫酸稀釋的方法分析；
④容量瓶只有一條刻度線，只能配制與其規(guī)格所對(duì)應(yīng)的體積的溶液；
⑤根據(jù)定容的操作來(lái)分析；
（2）根據(jù)配制步驟是計(jì)算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶來(lái)分析；
（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(lái)進(jìn)行誤差分析．

解答 解：（1）①濃H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度c=$\frac{1000×1.84×98%}{98}$mol/L=18.4mol/L，
根據(jù)稀釋定律，稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，來(lái)計(jì)算濃硫酸的體積，設(shè)濃硫酸的體積為xmL，所以xmL×18.4mol/L=500mL×0.5mol/L，
解得：x≈13.6，所以應(yīng)量取的濃硫酸體積是13.6mL，
故答案為：13.6mL； 
②根據(jù)“大而近”的原則，故應(yīng)選擇20mL的量筒，故答案為：20；
③濃硫酸稀釋的方法為：稀釋濃硫酸時(shí)，要把濃硫酸緩緩地沿器壁注入盛有水的燒杯中，同時(shí)用玻璃棒不斷攪拌，以使熱量及時(shí)地?cái)U(kuò)散，防止?jié)饬蛩犸w濺；切不可把水注入濃硫酸中，故答案為：防止?jié)饬蛩犸w濺；
④容量瓶只有一條刻度線，只能配制與其規(guī)格所對(duì)應(yīng)的體積的溶液，故要配制500mL溶液，則須選擇500mL容量瓶，故答案為：500mL容量瓶；
⑤定容時(shí)，要先加水至離刻度線1-2cm處，然后用膠頭滴管逐滴加水至液面與刻度線相切，故答案為：1-2cm；膠頭滴管；
（2）根據(jù)配制步驟是計(jì)算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶可知，應(yīng)在濃硫酸稀釋后將溶液冷卻至室溫再進(jìn)行移液的操作，
故答案為：第④步?jīng)]有將稀釋后的濃硫酸冷卻到室溫；
（3）①若進(jìn)行操作⑤定容時(shí)，眼睛俯視，則所配制溶液的體積將偏小，則濃度將偏高，故答案為：偏高；
②問(wèn)題（2）的錯(cuò)誤是操作將沒(méi)有將稀釋后的濃硫酸冷卻到室溫，則冷卻后溶液體積偏小，導(dǎo)致所配制溶液的濃度偏高，故答案為：偏高．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制過(guò)程中的計(jì)算和誤差分析，屬于基礎(chǔ)型題目，難度不大．