Question

某课外小组准备在实验室配制100mL1.0mol·L^－1的硝酸溶液，然后再研究金属铜与硝酸的反应情况。

  （1）配制100mL1.0mol·L^－1的硝酸溶液，需要的仪器除烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管外，还需要的玻璃仪器是______________________。

  （2）若用10 mol·L^－1的浓硝酸来配制上述溶液，需要量取浓硝酸的体积是_______mL。

  （3）配制过程中，若其他操作都正确，下列操作会引起浓度偏小的是__________。

A．定容摇匀后发现液面低于刻度线，再加水至刻度线

B．定容时俯视容量瓶的刻度线

C．将溶液转入容量瓶后，没有洗涤烧杯和玻璃棒，就进行定容操作

D．容量瓶用蒸馏水洗涤后未烘干

  （4）课外小组同学将制得的硝酸与铜片在下列装置中反应，反应初期观察到大试管中的液体a逐渐变为蓝色，试管上方有浅红棕色气体出现。

① 反应初期液体a逐渐变为蓝色是由于反应生成了____________（填化学式）。

② 导致红棕色气体在试管c中颜色消失的反应方程式为____________________。

③ 你能否通过该实验初期现象得出1.0mol·L^－1的硝酸与铜片反应直接生成红棕色NO₂的结论？_________（填“能”或“不能”），理由是 __________________________。

Answer

100mL容量瓶 10 AC Cu(NO3)2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 不能 装置中有空气，2NO+O2=2NO2，即使开始没有NO2而只有NO气体也可能变成红棕色。

【解析】（1）配制100mL1.0mol·L－1的硝酸溶液，需要定容容器，则除烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管外，还需要100mL容量瓶；

（2）设需要10 mol·L－1的浓硝酸VmL，根据稀释定律可知：10 mol·L－1×VmL=100mL×1.0mol·L－1，则V=10；

（3）A．定容摇匀后不能再添加水，若发现液面低于刻度线，再加水至刻度线，导致溶液体积偏大，浓度偏低，故A正确；B．定容时俯视容量瓶的刻度线，液面在刻度线下，溶液体积偏低，浓度偏大，故B错误；C．将溶液转入容量瓶后，没有洗涤烧杯和玻璃棒，就进行定容操作，容量瓶中溶质偏低，浓度偏低，故C正确；D．定容时需要向容量瓶中添加水，容量瓶用蒸馏水洗涤后未烘干，对实验结果无影响，故D错误；答案为AC；

（4）① Cu溶解于硝酸生成Cu(NO3)2 ，使溶液逐渐变为蓝色；

② 红棕色气体NO2溶解于水生成硝酸和NO，颜色消失，发生反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO；

③ 液面上方空气中的氧气，能氧化生成的NO为NO2，即使开始没有NO2而只有NO气体也可能变成红棕色，故不能借助初期现象直接判断反应生成红棕色NO2。

点睛：要学会配制一定物质的量浓度溶液的常见误差分析的基本方法：紧抓c=分析，如：用量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后，用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中，用量筒量取液体药品，量筒不必洗涤，因为量筒中的残留液是量筒的自然残留液，在制造仪器时已经将该部分的体积扣除，若洗涤并将洗涤液转移到容量瓶中，导致n偏大，所配溶液浓度偏高；再如：配制氢氧化钠溶液时，将称量好的氢氧化钠固体放入小烧杯中溶解，未冷却立即转移到容量瓶中并定容，容量瓶上所标示的使用温度一般为室温，绝大多数物质在溶解或稀释过程中常伴有热效应，使溶液温度升高或降低，从而影响溶液体积的准确度，氢氧化钠固体溶于水放热，定容后冷却至室温，溶液体积缩小，低于刻度线，导致V偏小，浓度偏大，若是溶解过程中吸热的物质，则溶液浓度偏小等。