Question

13．實驗室需要0.1mol•L^-1 NaOH溶液450mL和0.5mol•L^-1硫酸溶液350mL．根據(jù)這兩種溶液的配制情況回答下列問題：
（1）配制上述溶液需用到的玻璃儀器是量筒、玻璃棒、燒杯、500mL容量瓶、膠頭滴管（填儀器名稱）．
（2）下列操作中，容量瓶所不具備的功能有BCD（填序號）．
A．配制一定體積準確濃度的標準溶液
B．貯存溶液
C．測量容量瓶規(guī)格以下的任意體積的液體
D．準確稀釋某一濃度的溶液
E．用來加熱溶解固體溶質(zhì)
（3）請計算需用托盤天平稱取固體NaOH的質(zhì)量為2.0g，某同學用托盤天平稱量燒杯的質(zhì)量，天平平衡后的狀態(tài)如圖．由圖中可以看出，燒杯的實際質(zhì)量為27.4 g．

（4）根據(jù)計算得知，用量筒量取所需質(zhì)量分數(shù)為98%、密度為1.84g•cm^-3的濃硫酸的體積為13.6mL．若將原濃硫酸與等體積的水混合，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)＞49%（填“＜”、“=”或“＞”）；若將原硫酸與等質(zhì)量的水混合，所得溶液的物質(zhì)的量濃度＜9.2mol•L-1．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的一般步驟，選擇需要的儀器；
（2）容量瓶不能稀釋濃溶液、不能用于溶解固體、儲存溶液等；
（3）依據(jù)m=CVM計算需要溶質(zhì)的質(zhì)量；根據(jù)左碼右物稱量藥品時，藥品的實際質(zhì)量=砝碼的質(zhì)量-游碼的質(zhì)量，精確值為0.1g；
（4）根據(jù)c=$\frac{1000ρω}{M}$計算出該濃硫酸的物質(zhì)的量濃度，再根據(jù)配制過程中溶質(zhì)硫酸的物質(zhì)的量不變計算出需要濃硫酸的體積；
硫酸與水的密度不同，水分子與硫酸分子間有間隙，等體積混合，混合所得溶液的總體積小于硫酸體積的二倍；
硫酸的濃度越大密度越大，該硫酸與等質(zhì)量的水混合，質(zhì)量變?yōu)?倍，密度降低，體積比原濃硫酸的2倍大，結(jié)合稀釋定律判斷．

解答 解：（1）配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的一般步驟：計算、稱量（量�。�、溶解（稀釋）、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻，用到的儀器：托盤天平、藥匙、量筒、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、膠頭滴管，所以還缺少的儀器：500mL容量瓶、膠頭滴管；
故答案為：500mL容量瓶、膠頭滴管；
（2）容量瓶只能用來配制一定體積準確濃度的溶液，不能配制或測量容量瓶規(guī)格以下的任意體積的液體，不能稀釋或溶解藥品，不能用來加熱溶解固體溶質(zhì)，
故選BCD；
（3）需要0.1mol•L^-1 NaOH溶液450mL，應選擇500mL容量瓶，需要溶質(zhì)的質(zhì)量m=0.1mol/L×40g/mol×
0.5L=2.0g；
圖中物質(zhì)和砝碼的位置放反了，質(zhì)量關系應為：砝碼的質(zhì)量=燒杯的質(zhì)量+游碼顯示的質(zhì)量．即30 g=燒杯的質(zhì)量+2.6 g，得燒杯的質(zhì)量為：30g-2.6g=27.4g．
故答案為：2.0；27.4；
（4）分數(shù)為98%、密度為1.84g•cm^-3的濃硫酸的濃度為：c=$\frac{1000×1.84×98%}{98}$mol/L=18.4mol/L，
設需要濃硫酸體積為V，則V×18.4mol/L=0.5mol/L×500mL，解得V=13.6mL；
硫酸與等體積水混合后，所得溶液中硫酸的物質(zhì)的量不變，則稀釋前后，硫酸的物質(zhì)的量不變，C₁V₁=C₂V₂，所以C₂=$\frac{{C}_{1}{V}_{1}}{{V}_{2}}$=$\frac{18.4{V}_{1}}{{V}_{2}}$，但是V₂＜2V₁，所以所得溶液的物質(zhì)的量濃度大于9.2mol/L；
硫酸的濃度越大密度越大，該硫酸與等質(zhì)量的水混合，質(zhì)量變?yōu)?倍，密度降低，體積比原濃硫酸的2倍大，根據(jù)稀釋定律，稀釋前后溶質(zhì)硫酸的物質(zhì)的量不變，所以濃度小于原濃硫酸的$\frac{1}{2}$，混合所得溶液的物質(zhì)的量濃度小于9.2 mol/L；
故答案為：13.6；＞；＜；

點評 本題考查了一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制及有關物質(zhì)的量計算，明確配制原理及硫酸溶液的密度與濃度的關系是解題關鍵，題目難度中等．