Question

实验室欲使用 450 mL 0.2 mol•L^－1 CuSO₄ 溶液，配制该溶液包含以下步骤：

①称取一定质量胆矾(CuSO₄•5H₂O)、放入烧杯，用适量蒸馏水将其完全溶解；

②把溶液小心地注入容量瓶中；

③继续向容量瓶中加蒸馏水至凹液面距刻度线1～2cm 时，改用胶头滴管滴加，直到溶液的凹液面恰好与刻度线相切为止；

④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3 次，每次洗涤液都转入容量瓶，并轻轻摇匀；

⑤将容量瓶塞好，充分摇匀。

请填写下列空白：

(1)应该称取胆矾的质量是_________。

(2)上述操作的正确顺序是_________。

(3)实验用到的仪器有托盘天平(砝码)、药匙、烧杯、玻璃棒__________等。

(4)下列情况中会导致所配溶液浓度偏小的是_________(填序号)。

a.容量瓶使用前未干燥

b.转移溶液后，烧杯没有洗涤

c.定容过程观察容量瓶内液面时，俯视刻度线

d.颠倒摇匀后，发现液面低于刻度线，不作任何处置

e.加蒸馏水时不慎超过刻度线，用胶头滴管小心地吸去超出部分，使凹液面底部与刻度线相切

(5)取 100 mL 所配溶液，向其中加入 1.68 g 铁粉，充分反应后，过滤，将固体洗涤、干燥后，再加入1 mol•L^－1 稀硫酸至固体不再溶解。

试计算：

①至少需要稀硫酸 _________mL。

②固体溶解过程中产生氢气_________mL(标准状况)。

Answer

25.0g ①②④③⑤ 500mL容量瓶、胶头滴管 be 10 224

【解析】

根据配制步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶以及，分析解答。

(1)配制450mL溶液应选用500mL容量瓶，则称取胆矾的质量：m=cVM=0.2mol/L×0.5L×250g/mol=25.0g；

(2)配制步骤是计算、称取一定质量胆矾(CuSO4•5H2O)、放入烧杯，用适量蒸馏水将其完全溶解并冷却至室温；把溶液小心地转移入500mL容量瓶中；用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒 2～3 次，每次洗涤液都转移入容量瓶，并轻轻摇匀；继续向容量瓶中加蒸馏水至凹液面距刻度线 1～2cm 时，改用胶头滴管滴加，直到溶液的凹液面恰好与刻度线相切为止；将容量瓶塞好，充分摇匀；操作的正确顺序是①②④③⑤；

(3)根据配制步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶，可知所需的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管，故还缺少的玻璃仪器有：500mL容量瓶、胶头滴管；

(4)a．容量瓶使用前未干燥，含有少量蒸馏水，对浓度无影响，故a不符合题意；

b．没有洗涤烧杯和玻璃棒，会导致溶质的损失，则浓度偏小，故b符合题意；

c．定容时俯视刻度线，则溶液体积偏小，浓度偏高，故c不符合题意；

d．定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线是正常的，不用任何操作，无影响，故d不符合题意；

e．加蒸馏水时不慎超过刻度线，用胶头滴管小心地吸去超出部分，会导致溶质的损失，则浓度偏小，故e符合题意；

答案选be；

(5)1.68 g 铁粉的物质的量是=0.03mol，100 mL0.2 mol•L－1CuSO4 溶液含CuSO4 的物质的量n=cV=0.02mol，根据反应方程式Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，参加反应的铁是0.02mol，剩余的铁是0.01mol；剩余的铁粉和硫酸发生反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，根据方程式计算消耗硫酸0.01mol，生成氢气0.01mol，需要1 mol•L－1 稀硫酸的体积是；产生氢气在标准状况下的体积是V=nVm=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL。