Question

【題目】硫酸是重要的化工產品，在基礎化學試驗中，有著重要的作用。

Ⅰ．物質的量濃度為18.4mol/L、質量分數為0.98的濃硫酸吸收水蒸氣時，當其質量分數下降到0.87（密度1.8g/cm3）以下時，則失去干燥能力。質量分數為0.87的硫酸的物質的量濃度為_____（保留兩位小數）。50mL8.4mol/L的濃硫酸作為干燥劑時，最多可吸水_____g．（保留兩位小數）

Ⅱ．若用上述質量分數為0.98的硫酸，配制200mL物質的量濃度為0.46mol/L的硫酸，

（1）所需的濃硫酸的體積為_____mL，（保留一位小數）

（2）現有下列幾種規格的儀器，本實驗應選用_____（填序號）；

①10mL量筒 ②50mL 量筒 ③100mL 量筒 ④100mL 容量瓶 ⑤200mL 容量瓶

（3）完成該實驗除了燒杯外，還要的儀器有_____、_____；

（4）下列操作使所配溶液的物質的量濃度偏高的_____（填序號），對配制結果沒有影響的是_____（填序號）。

a．用量筒量取濃H2SO4，慢慢地沿著玻璃棒注入盛有50mL蒸餾水的小燒杯，攪拌后，立即轉移到容量瓶中。

b．往容量瓶轉移溶液時，有少量液體濺出。

c．未洗滌稀釋濃H2SO4的小燒杯。

d．定容時仰視。

e．容量瓶未干燥即用來配制溶液。

Answer 1

【答案】15.98 11.63 50.0 ②⑤ 玻璃棒 膠頭滴管 a e

【解析】

I．根據c＝計算吸水后硫酸溶液的物質的量濃度，計算吸水強硫酸溶液的密度，根據稀釋定律計算稀釋后硫酸溶液體積，結合密度計算吸水前后硫酸溶液的質量，二者質量差均為吸收水的質量；

II．（1）根據稀釋前后溶質硫酸的物質的量不變計算；

（2）配制200mL溶液需要選擇200mL容量瓶，結合需要濃硫酸的體積選擇量筒規格，盡量選用能一次量取的最小規格的量筒；

（3）需要儀器有200mL容量瓶、量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管；

（4）分析操作對溶液體積、溶質物質的量影響，結合c＝n/V分析產生的誤差。

I．質量分數為0.87（密度1.8g/cm3）的硫酸溶液物質的量濃度為：1000×1.8×0.87/98mol/L＝15.98 mol/L；18.4mol/L、質量分數為0.98的濃硫酸的密度為：18.4×98/(1000×0.98) g/mL＝1.84 g/mL；設吸水后溶液體積為V mL，則：0.05L×18.4 mol/L＝V×10 ﹣3 L×15.98 mol/L，解得V＝57.572；故吸收水的質量＝57.572 mL×1.8 g/mL﹣50mL×1.84 g/mL＝11.63g；

故答案為：15.98；11.63；

II．（1）設需要質量分數為0.98的硫酸體積為y mL，則：0.2L×0.46 mol/L＝y×10 ﹣3 L×1.84 mol/L，解得y＝50.0；

故答案為：50.0；

（2）配制200mL溶液需要選擇200mL容量瓶，需要濃硫酸體積為50.0mL，選擇50mL量筒；

故答案為：②⑤；

（3）需要儀器有200mL容量瓶、量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管，故還需要：玻璃棒、膠頭滴管，

故答案為：玻璃棒、膠頭滴管；

（4）a．沒有冷卻到室溫就立即轉移到容量瓶中，液體熱脹冷縮，定容后所配溶液體積偏小，所配溶液濃度偏高；

b．往容量瓶轉移溶液時，有少量液體濺出，移入容量瓶中溶質硫酸的物質的量偏小，所配溶液濃度偏低；

c．未洗滌稀釋濃H2SO4的小燒杯，移入容量瓶中溶質硫酸的物質的量偏小，所配溶液濃度偏低；

d．定容時仰視，溶液液面在刻度線上方，所配溶液體積偏大，所配溶液濃度偏低；

e．由于需要加蒸餾水定容，容量瓶未干燥即用來配制溶液，對所配溶液濃度無影響；

故答案為：a；e。