Question

CuSO₄ 是一种重要化工原料，其制备和有关性质如图所示。

(1)现要用密度为 1.84g/mL，质量分数为 98%的浓硫酸来配制步骤①中所需要的 2mol/L 的稀硫酸480mL，需要用这种浓硫酸的体积为_____mL。

(2)配制该稀硫酸所用到的玻璃仪器除玻璃棒、量筒外还有_____。

(3)下列操作会使所配溶液浓度偏高的是_____。

A. 硫酸转移至容量瓶后，没有洗涤烧杯   

B. 未冷却至室温就转移至容量瓶

C. 容量瓶中存在少量蒸馏水   

D. 定容时俯视刻度

E. 用量筒量取浓硫酸后洗涤量筒

(4)制取硫酸铜的途径①②③中，不用_____途径，原因是_____。

Answer

54.3 烧杯 、500mL容量瓶、 胶头滴管 BDE ①③ 浪费原料，污染环境

【解析】

(1)依据c＝计算浓硫酸的物质的量浓度，依据溶液稀释过程中溶质的物质的量不变计算需要浓硫酸的体积；

(2)依据配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤选择需要的仪器；

(3)分析操作对溶质的物质的量和溶液体积的影响，依据c＝进行误差分析；

(4)从反应成本和对环境的影响角度进行分析。

(1)密度为1.84g/mL，质量分数为98%的浓硫酸物质的量浓度为：mol/L＝18.4mol/L，配制480mL0.1mol/L的稀硫酸，应选择500mL容量瓶，设需要浓硫酸体积为V，则依据溶液稀释过程中溶质的物质的量不变得：18.4mol/L×V＝2mol/L×500mL，解得V＝54.3mL；

(2)根据配制步骤是计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知所需的仪器为：量筒、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶和胶头滴管，故还需要用到的玻璃仪器是烧杯、500mL容量瓶、胶头滴管；

(3)A．硫酸转移至容量瓶后，没有洗涤烧杯，导致部分溶质损耗，溶质的物质的量偏小，溶液浓度偏低，故A不符合题意；

B．未冷却至室温就转移至容量瓶，导致定容时加水体积偏小，溶液体积偏小，溶液浓度偏高，故B符合题意；

C．容量瓶中存在少量蒸馏水，对溶质的物质的量和溶液体积都不产生影响，溶液浓度不变，故C不符合题意；

D．定容时俯视刻度线，导致溶液体积偏小，溶液浓度偏高，故D符合题意；

E．量筒是量出式仪器，不需要洗涤，用量筒量取浓硫酸后洗涤量筒，导致量取浓硫酸体积偏大，硫酸的物质的量偏大，溶液浓度偏高，故E符合题意；答案选BDE；

(4)途径①是Cu与稀硫酸和硝酸反应生成CuSO4，同时生成NO气体污染环境；途径③是Cu与浓硫酸加热反应生成CuSO4，同时生成SO2气体污染环境；途径②Cu先与O2反应生成CuO，CuO与稀硫酸反应生成CuSO4，原料利用率高，且不污染环境；故不用①③途径，原因是浪费原料，污染环境。