Question

5．圖為實(shí)驗(yàn)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）該濃硫酸的物質(zhì)的量濃度為18.4mol/L．
（2）取用任意體積的該硫酸溶液時(shí)，下列物理量中不隨所取體積的多少而變化的是BD．
A．溶液中H₂SO₄的物質(zhì)的量       B．溶液的濃度
C．溶液中SO₄^2-的數(shù)目            D．溶液的密度
（3）某學(xué)生欲用上述濃硫酸和蒸餾水配制480mL物質(zhì)的量濃度為0.2mol/L稀硫酸．
①該學(xué)生需要量取5.4mL上述濃硫酸進(jìn)行配制．
②配制時(shí)，其正確的操作順序是（字母表示，每個(gè)字母只能用一次）BCAFED；
A．用30mL水洗滌燒杯2～3次，洗滌液均注入容量瓶，振蕩
B．用量筒準(zhǔn)確量取所需濃硫酸的體積，慢慢沿杯壁注入盛有少量水（約30mL）的燒杯中，用玻璃棒慢慢攪動(dòng)，使其混合均勻
C．將已冷卻的硫酸沿玻璃棒注入一定體積的容量瓶中
D．將容量瓶蓋緊，顛倒搖勻
E．改用膠頭滴管加水，使溶液凹面恰好與刻度線相切
F．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
③在配制過程中，下列實(shí)驗(yàn)操作使所配制的稀硫酸的物質(zhì)的量濃度偏高的是ADE
A．用量筒量取濃硫酸時(shí)仰視觀察凹液面
B．稀釋用的燒杯和玻璃棒未洗滌
C．洗凈的容量瓶未經(jīng)干燥就用于配制溶液
D．溶液注入容量瓶前沒有恢復(fù)到室溫就進(jìn)行定容
E．定容時(shí)俯視觀察凹液面
F．加水超過刻度線后，用膠頭滴管吸出多余的液體
（4）現(xiàn)將100mL該硫酸與300mL 0.4mol/LCuSO₄溶液混合，體積變化忽略不計(jì)，所得溶液中SO₄^2-的物質(zhì)的量濃度是0.35mol/L．

Answer 1

分析 （1）設(shè)溶液的體積為VL，再求出溶質(zhì)的物質(zhì)的量，代入公式求出物質(zhì)的量濃度；
（2）根據(jù)該物理量是否有溶液的體積有關(guān)判斷；
（3）①根據(jù)稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變計(jì)算濃溶液的體積；
②配制溶液時(shí)，操作步驟為：量取、溶解、移液、洗滌、定容、振蕩等操作；
③根據(jù)c=$\frac{n}{V}$=$\frac{m}{MV}$進(jìn)行判斷，如果m偏小或V偏大，則c偏小，如果m偏大或V偏小，則c偏大，據(jù)此分析．
（4）根據(jù)物料守恒和c=$\frac{n}{V}$進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：（1）設(shè)濃硫酸的體積為VL，則溶質(zhì)的質(zhì)量為V×1000mL×1.19g•cm^-3×36.5%，溶質(zhì)的物質(zhì)的量為$\frac{V×1000mL×1.84g/mL×98%}{98}$=18.4Vmol，所以溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為$\frac{18.4Vmol}{VL}$=18.4mol/L．
故答案為：18.4；   
（2）A．溶液中硫酸的物質(zhì)的量=nV，所以與溶液的體積有關(guān)，故A不選；
B．溶液的濃度=C=$\frac{1000ρω}{M}$，與溶液的體積無關(guān)，故B選；
C．溶液中硫酸根的數(shù)目=nN_A=CVN_A，所以與溶液的體積有關(guān)，故c不選；
D．溶液的密度與溶液的體積無關(guān)，故D選；
故選BD；
（3）①根據(jù)溶液稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變得c₁V₁=c₂V₂，V₁=$\frac{0.48L×0.2mol/L}{18.4mol/L}$=0.0054L=5.4mL，故答案為：5.4；
②配制溶液時(shí)，操作步驟為：量取、溶解、移液、洗滌、定容、振蕩等操作，故答案為：BCAFED；
③A、量取濃硫酸時(shí)，仰視仰視觀察凹液面讀數(shù)，會導(dǎo)致量取的濃硫酸體積偏大，配制的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏大，溶液濃度偏高，故A符合；
B．沒有洗滌燒杯和玻璃棒，導(dǎo)致配制的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小，配制的溶液濃度偏低，故B不符合；
C．洗凈的容量瓶未經(jīng)干燥就用于配制溶液，配制的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的體積都不變，配制的溶液濃度不變，故C不符合；
D．熱的溶液體積偏大，冷卻后溶液體積偏小，配制的溶液體積偏小，溶液的濃度偏高，故D符合；
E．定容時(shí)俯視觀察凹液面，配制的溶液體積偏小，溶液的濃度偏高，故E符合；
F．加水超過刻度線后，配制的溶液體積偏大，溶液的濃度偏低，故F不符合；
故答案為：ADE；
（4）100mL  0.2mol/L H₂SO₄溶液中SO₄^2- 的物質(zhì)的量為：0.1L×0.2mol/L=0.02moL，
300mL  0.4mol/LCuSO₄溶液中SO₄^2- 的物質(zhì)的量為：0.3L×0.4mol/L×3=0.12mol，
混合后溶液中SO₄^2- 的總物質(zhì)的量為：0.02moL+0.12mol=0.14mol，
溶液的總體積為：100ml+300ml=400ml，即0.4L，
所以混合后溶液中SO₄^2- 的物質(zhì)的量濃度為：$\frac{0.14mol}{0.4L}$=0.35mol/L，
故答案為：0.35．

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