Question

【題目】現用質量分數為98%（密度為1.84 g·cm－3）濃H2SO4來配制450 mL、0.2 mol·L－1稀H2SO4。可供選擇的儀器有：①玻璃棒；②燒瓶；③燒杯；④膠頭滴管；⑤量筒；⑥容量瓶；⑦托盤天平；⑧藥匙。請回答下列問題：

（1）上述儀器中，在配制稀H2SO4時用不到的有___________________（填代號）。

（2）經計算，需濃H2SO4的體積為_______________。現有：①5 mL、②10 mL、③20 mL、④50 mL三種規格量筒，你選用的量筒是_______________。

（3）在配制過程中，其他操作都準確，下列操作中：錯誤的是_________________，能引起濃度偏高的有___________（填代號）。

①將濃H2SO4直接倒入燒杯，再向燒杯中注入蒸餾水來稀釋濃H2SO4

②未等稀釋后的H2SO4溶液冷卻至室溫就轉移到容量瓶中

③洗滌溶解用的燒杯與玻璃棒，并將洗滌液轉移到容量瓶中

④轉移前，容量瓶中含有少量蒸餾水

⑤定容時，俯視標線

⑥定容搖勻后，發現液面低于標線，又用膠頭滴管加蒸餾水至標線

（4）所得溶液中氫離子和硫酸根離子個數比是____________________。

Answer 1

【答案】②⑦⑧5.4mL②①②⑤⑥②⑤2:1

【解析】

用濃硫酸溶液配制稀硫酸溶液時，需經過計算、量取、稀釋、移液、洗滌并移液、定容、搖勻等操作；實驗室沒有450mL規格的容量瓶，需選用500mL規格的容量瓶進行配制；根據c=進行誤差分析。

(1).用濃硫酸配制稀硫酸時，需要用到的儀器有：量筒、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管等，則配制稀硫酸時用不到的有燒瓶、托盤天平和藥匙，故答案為：②⑦⑧；

(2).由題中條件可知，濃硫酸的物質的量濃度為c(H2SO4)==18.4mol/L，因實驗室無450mL規格的容量瓶，所以需選用500mL規格的容量瓶配制，設需要濃硫酸的體積為a mL，則根據稀釋定律有a ×10-3L×18.4mol/L=0.5L×0.2mol/L，解得a=5.4mL，應選用10mL規格的量筒量取濃硫酸，故答案為：5.4mL；②；

(3). ①.稀釋濃硫酸時，應將濃硫酸緩慢注入水中并不斷用玻璃棒攪拌，故①錯誤；

②.因溶液體積熱脹冷縮，所以應等稀釋后的硫酸溶液冷卻至室溫后再轉移到容量瓶中，若未等稀釋后的H2SO4溶液冷卻至室溫就轉移到容量瓶中，會造成所配制的溶液體積偏小，濃度偏高，故②錯誤；

③.將燒杯中的溶液轉移到容量瓶中，將燒杯與玻璃棒洗滌2~3次，并將洗滌液轉移到容量瓶中，故③正確；

④. 因定容時還要向容量瓶中加水，所以移液前容量瓶中含有少量蒸餾水，對實驗結果無影響，故④正確；

⑤.定容時，應平視標線，若定容時俯視標線，會使溶液體積偏小，配制的溶液濃度偏高，故⑤錯誤；

⑥.定容搖勻后，發現液面低于標線為正常情況，若又用膠頭滴管加蒸餾水至標線，會使溶液體積偏大，配制的溶液濃度偏低，故⑥錯誤，綜上所述，錯誤的是①②⑤⑥，能引起濃度偏高的是②⑤，故答案為：①②⑤⑥；②⑤；

(4).硫酸在水溶液中完全電離生成氫離子和硫酸根離子，由硫酸的化學式可知，在硫酸溶液中，氫離子和硫酸根離子個數比是2:1，故答案為：2:1。