Question

某課題組進行實驗研究時，欲配制濃度均為1.0mol?L^-1的Ba（OH）₂和H₂SO₄溶液．
Ⅰ．該組同學在配制Ba（OH）₂溶液時，只找到在空氣中暴露已久的Ba（OH）₂?8H₂O試劑（相對分子質(zhì)量：315），發(fā)現(xiàn)所取試劑在水中僅部分溶解，燒杯中存在大量未溶物．
（1）用化學方程式解釋未溶物產(chǎn)生的原因

 

（2）某同學查得Ba（OH）₂?8H₂O在283K、293K和303K時的溶解度（g/100g H₂O）分別為2.5、3.9和5.6．據(jù)此認為即便使用純凈的Ba（OH）₂?8H₂O，在室溫下也不能配得1.0mol?L^-1Ba（OH）₂溶液，其理由是：

 

Ⅱ．用18mol?L^-1的濃硫酸配制450mL 1.0mol?L^-1稀硫酸．
（3）實驗時，需量取濃硫酸的體積為

 

mL，需用的主要儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、

 

、

 

（4）配制溶液時，定容的操作方法是：

 

（5）實驗中下列情況會使所配溶液濃度偏高的是

 

A．洗滌量取濃硫酸的量筒2～3次，并將洗滌液轉(zhuǎn)入容量瓶中
B．定容時仰視刻度線
C．振蕩搖勻后再重新加水至刻度線
D．用水洗滌容量瓶未干燥．

Answer 1

分析：（1）氫氧化鋇能夠與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鋇；
（2）粗略計算出室溫下氫氧化鋇飽和溶液的物質(zhì)的量濃度，再進行判斷能夠配制1.0mol?L^-1Ba（OH）₂溶液；
（3）根據(jù)溶液稀釋過程中溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變計算出需要濃硫酸的體積；根據(jù)配制一定濃度的溶液步驟選用儀器，然后判斷還缺少的儀器名稱；
（4）根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液過程中正確的定容方法進行解答；
（5）根據(jù)c=

n

V

可得，一定物質(zhì)的量濃度溶液配制的誤差都是由溶質(zhì)的物質(zhì)的量n和溶液的體積V引起的，誤差分析時，關(guān)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��；若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：解：（1）Ba（OH）₂+CO₂═BaCO₃+H₂O，
故答案為：Ba（OH）₂+CO₂═BaCO₃+H₂O；
（2）室溫下氫氧化鋇晶體的溶解度為3.9g，100g氫氧化鋇晶體的溶液體積約為100mL，3.9g氫氧化鋇晶體的物質(zhì)的量為：

3.9g

315g/mol

≈0.012mol，室溫下氫氧化鋇飽和溶液的物質(zhì)的量濃度約為：

0.012mol

0.1L

-0.12mol/L，所以室溫下無法配制濃度為1.0mol?L^-1Ba（OH）₂溶液，
故答案為：室溫下，Ba（OH）₂飽和溶液的濃度只約為0.12 mol?L^-1；
（3）用18mol?L^-1的濃硫酸配制450mL 1.0mol?L^-1稀硫酸，實驗室沒有450mL的容量瓶，需要選用500mL容量瓶配制500mL的溶液，需要濃硫酸的體積為：

1.0mol/L×0.5L

18mol/L

≈0.0278L=27.8mL；根據(jù)配制步驟可知，配制過程中需要的儀器有：量筒、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、膠頭滴管等，還缺少的儀器為500mL容量瓶和膠頭滴管，
故答案為：27.8；膠頭滴管；500 mL容量瓶；
（4）配制500mL 1.0mol/L的稀硫酸過程中，定容的正確操作方法為：直接加水離刻度線1～2 cm，然后改用膠頭滴管逐滴滴加至刻度線，
故答案為：加水離刻度線1～2 cm，改用膠頭滴管逐滴滴加至刻度線；
（5）A．洗滌量取濃硫酸的量筒2～3次，并將洗滌液轉(zhuǎn)入容量瓶中；量筒不能洗滌，否則會導致量取的濃硫酸的體積偏大，配制的溶液濃度偏高，故A正確；
B．定容時仰視刻度線，導致加入的蒸餾水體積偏大，配制的溶液體積偏大，溶液的濃度偏低，故B錯誤；
C．振蕩搖勻后再重新加水至刻度線，導致加入的蒸餾水體積偏大，配制的溶液濃度偏低，故C錯誤；
D．用水洗滌容量瓶未干燥，容量瓶中少量的蒸餾水對溶質(zhì)的物質(zhì)的量及溶液的最終體積都沒有影響，不影響配制結(jié)果，故錯誤；
故答案為：A．

點評：本題考查了配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的方法，題目難度中等，試題貼近高考、難易適中，注重靈活性，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；該題的難點在于誤差分析，注意明確誤差分析的方法．