Question

4．實驗室需要配制240mL 0.2mol•L^-1 的Na₂CO₃溶液，回答下列問題：
（1）需稱量Na₂CO₃•10H₂O的質量14.3g．
（2）配制時各步驟操作如下，其正確的操作順序是BCAFED（用字母表示，每個字母只能用一次）．
A．用30mL水洗滌燒杯和玻璃棒2～3次，將洗滌液均注入容量瓶，振蕩
B．用稱取所需質量的Na₂CO₃•10H₂O 固體，放入燒杯中，再加入適量的蒸餾水，用玻璃棒慢慢攪動，使其完全溶解
C．將已冷卻的溶液沿玻璃棒注入250mL的容量瓶中
D．將容量瓶蓋緊，振蕩，搖勻
E．改用膠頭滴管加水，使溶液凹液面恰好與刻度線相切
F．繼續(xù)往容量瓶內小心加水，直到液面接近刻度線1-2cm處
（3）下列操作會使所配溶液濃度偏高的是AC．
A．所選用的溶質已經變質，部分已失去了結晶水
B．轉移前，容量瓶中含有少量蒸餾水
C．將未冷卻的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D．定容時，仰視刻度線
E．稱量時誤操作為“左碼右物”
F．定容后使溶液混勻靜止，發(fā)現凹液面低于刻度線，立即滴蒸餾水至刻度線
取所配制的碳酸鈉溶液125mL，向其加入125mL 0.3mol•L^-1的硫酸溶液，待充分反應后，生成的氣體在標準狀況下所占的體積為（假設產生的氣體全部逸出）560mL；設反應后溶液的體積為250mL，則反應后溶液中Na⁺的物質的量濃度為0.2 mol/L．

Answer 1

分析 （1）根據n=cv計算溶質Na₂CO₃的物質的量，利用Na₂CO₃•10H₂O的物質的量等于Na₂CO₃的物質的量，根據m=nM計算Na₂CO₃•10H₂O的質量；
（2）配制步驟有計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻等操作，據此分析正確的操作順序；
（3）分析操作對溶質的物質的量和溶液體積的影響，依據C=$\frac{n}{V}$進行誤差判斷；
（4）硫酸過量，碳酸鈉完全反應生成二氧化碳，根據n=cV計算碳酸鈉的物質的量，根據碳原子守恒計算二氧化碳的物質的量，再根據V=nVm計算二氧化碳的體積；根據c=$\frac{n}{V}$計算反應后鈉離子的濃度．

解答 解：（1）因配制溶液的體積為240ml，而容量瓶的規(guī)格沒有240ml，只能選用250ml，Na₂CO₃的物質的量n=cV=0.25L×0.2mol•L^-1₌0.05mol，Na₂CO₃•10H₂O的物質的量等于Na₂CO₃的物質的量，所以Na₂CO₃•10H₂O的質量0.05mol×286g/mol=14.3g，
故答案為：14.3；
（2）配制一定物質的量濃度一般步驟：計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶，所以正確的順序為：BCAFED；
故答案為：BCAFED；
（3）所選用的溶質已經變質，部分已失去了結晶水，導致溶質的物質的偏大，溶液濃度偏高，故選；
B．轉移前，容量瓶中含有少量蒸餾水，對溶質的物質的量和溶液體積都不產生影響，溶液濃度不變，故不選；
C．將未冷卻的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中，冷卻后溶液體積偏小，溶液濃度偏高，故選；
D．定容時，仰視刻度線導致溶液體積偏大，溶液濃度偏低，故不選；
E．稱量時誤操作為“左碼右物”，依據左盤質量=右盤質量=游碼質量，實際稱取固體質量=14g-0.3g=13.7g，稱取的溶質的質量偏小，溶質的物質的量偏小，溶液濃度偏低，故不選；
F．定容后使溶液混勻靜止，發(fā)現凹液面低于刻度線，立即滴蒸餾水至刻度線，導致溶液體積偏大，溶液濃度偏低，故不選；
故選：AC；
（4）125mL0.2mol/LNa₂CO₃溶液中碳酸鈉的物質的量=0.125L×0.2mol/L=0.025mol，125mL 0.3mol•L^-1 的硫酸溶液中硫酸的物質的量=0.125L×0.3mol/L=0.0375mol，故硫酸過量，碳酸鈉完全反應生成二氧化碳，由碳原子守恒可知二氧化碳的物質的量為0.025mol，體積為0.025mol×22.4L/mol=0.56L，即560mL；
反應后溶液中鈉離子物質的量不變，為0.025mol×2=0.05mol，故鈉離子的物質的量濃度=$\frac{0.05mol}{0.25L}$=0.2mol/L，
故答案為：560； 0.2 mol/L．

點評 本題考查了一定物質的量濃度溶液的配制，明確配制原理和步驟是解題關鍵，注意誤差分析的方法，題目難度不大．