Question

(12分)现用质量分数为98%、密度为1.84 g·cm^－3的浓H₂SO₄来配制500 mL 0.2 mol·L^－1的稀H₂SO₄。可供选择的仪器有：①玻璃棒 ②烧瓶 ③烧杯 ④药匙  ⑤量筒 ⑥容量瓶 ⑦托盘天平。

请回答下列问题：

（1）上述仪器中，在配制稀H₂SO₄时用不到的有                          (填代号)。配制时还欠缺的仪器是                          。

（2）经计算，需浓H₂SO₄的体积为            mL（精确到0.1）。

（3）配制过程有以下操作： 

A．移液  

B．量取  

C．洗涤  

D．定容    

E．溶解   

F．摇匀   

其正确的操作顺序应是                       (填序号)。

（4）在配制过程中，其他操作都准确，下列操作中，能引起误差偏高的有       (填代号)。

①洗涤量取浓H₂SO₄后的量筒，并将洗涤液转移到容量瓶中

②稀释后的H₂SO₄溶液未等冷却至室温就转移到容量瓶中

③定容摇匀后，发现液面低于标线，又用胶头滴管加蒸馏水至标线

④转移前，容量瓶中含有少量蒸馏水

⑤定容时，俯视标线

（5）从上述容量瓶中移取25.00mL的稀硫酸溶液于100mL的容量瓶，加水稀释至刻度线。请问所得溶液中c（H⁺）=         。

（6）某研究小组欲利用氯气和二氧化硫通入水溶液中来制备100mL含0.4molH⁺的溶液，反应原理：Cl₂+SO₂+2H₂O= H₂SO₄+2HCl，若忽略制备过程中气体的损耗，请问需标准状况下的氯气           L。

Answer

（1）（2分，每空1分）②④ ⑦ 胶头滴管

（2）（2分）5.4mL （3）（2分） B E A C A D F （4）（2分） ①②⑤

（5）（2分）0.1mol/L （6）（2分）2.24

【解析】

试题分析：（1）配制步骤有量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，一般用量筒量取（用到胶头滴管）称量，在烧杯中稀释，冷却后转移到500mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，所以需要的仪器为：玻璃棒、烧杯、胶头滴管、量筒、容量瓶，不需要的仪器是烧瓶、托盘天平和药匙，所以答案为②④ ⑦，配制时还缺少胶头滴管。（2）设需要98%H2SO4的体积为VmL，根据溶液稀释前后溶质质量不变则，VmL×1.84g/cm3×98%＝500mL×0.2mol•L-1×98g/mol，解得V=5.4ml。（3）配制步骤有量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，一般用量筒量取（用到胶头滴管）称量，在烧杯中稀释，冷却后转移到500mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，转移完毕，用少量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒2～3次并将洗涤液全部转移到容量瓶中，再加适量蒸馏水，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，使溶液的凹液面的最低点与刻线相平，所以操作顺序为B E A C A D F。（4）①洗涤量取浓H2SO4后的量筒，不需要将洗涤液转移到容量瓶中，否则实验结果偏高；②稀释后的H2SO4溶液应冷却至室温才能转移到容量瓶，否则冷却后容量瓶中溶液体积减少，浓度偏高；③定容摇匀后，发现液面低于标线，又用胶头滴管加蒸馏水至标线，这样会导致溶液的体积偏大，结果偏低④转移前，容量瓶中含有少量蒸馏水，对实验无影响⑤定容时，俯视标线，会使溶液的体积偏小，结果偏高。（5）取出溶液稀释了100/25=4倍，则浓度为原来的1/4，即0.2×2/4=0.1molL；（6）制备100mL含0.4molH+的溶液，由方程式可以知道每消耗1mol的氯气可以生成4mol的氢离子，故需要0.1mol氯气，即在标准状况下2.24L氯气。

考点：考查溶液的配制、误差分析。