实验室中欲配制6mol/L的H2SO4溶液．现有三种不同浓度的硫酸：①60mL1mol/L的硫酸；②30mL25%的硫酸（ρ=1.18g/mL）；③足量的18mol/L的浓H2SO4．现有三种规格容量瓶：100mL、250mL、500mL．配制要求

Question

实验室中欲配制6mol/L 的H₂SO₄ 溶液．现有三种不同浓度的硫酸：
①60mL 1mol/L的硫酸；
②30mL 25% 的硫酸（ρ=1.18g/mL）；
③足量的18mol/L的浓H₂SO₄．
现有三种规格容量瓶：100mL、250mL、500mL．
配制要求：①、②两种硫酸全部用完，不足部分由③补充．  试回答：
（1）此时最少需要______ mL 浓H₂SO₄．
（2）可供选择的仪器除容量瓶外，还有 ①玻璃棒  ②烧瓶  ③烧杯  ④量筒     ⑤药匙 ⑥托盘天平．
上述仪器中，在配制6mol/L 的H₂SO₄时用不到的仪器是（填代号）______，缺少的仪器是______．你选择的容量瓶的规格是______mL．
使用容量瓶（已经洗涤干净）时的第一步操作是：______．
（3）用量筒量取浓硫酸后，应如何混合稀释浓硫酸______．
（4）在配制过程中，下列操作中错误______，能导致结果偏低的操作是______（填代号，其他操作都正确）．
A  洗涤量取浓H₂SO₄后的量筒2-3次，并将洗涤液转移到容量瓶中
B  先将浓H₂SO₄沿着烧杯壁慢慢到入烧杯中，再向烧杯中加入蒸馏水来稀释
C  未等稀释后的H₂SO₄溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
D  定容时，加蒸馏水超过容量瓶刻度，又用胶头滴管吸出
E  转移溶液前，容量瓶中含有少量蒸馏水
F  定容摇匀后，发现液面低于刻度，又用胶头滴管加蒸馏水至刻度．

Answer 1

（1）因为25%的硫酸（ρ=1.18 g/mL）即为：(1000×1.18×25%)/(98)=mol/L=3mol/L，①②两溶液体积和约为90mL，它们的浓度均小于6mol/L，再加约10mL浓硫酸不能得到6mol/L的硫酸，故不能选用100mL容量瓶；
假定选用250mL容量瓶，配制250mL 6mol/L的硫酸溶液，需要硫酸的物质的量为：6mol/L×0.25L=1.5mol，
在①60mL 1mol/L的硫酸中含有的硫酸的物质的量为：1mol/L×0.06L=0.06mol，
在②30mL 25% 的硫酸（ρ=1.18g/mL）中含有的硫酸的物质的量为：3mol/L×0.03L=0.09molmol，
还缺少硫酸的物质的量为：1.5mol-0.06mol-0.09mol=1.35mol，需要18mol/L的浓H₂SO₄的体积为：(1.35mol)/(18mol/L)=0.075L=75mL，
三种硫酸的体积为：60 mL+30 mL+75 mL=165 mL，故可选用250mL容量瓶配制时，消耗浓硫酸最少；
若用500mL虽能配制6mol/L，不符合题中最少的要求，
所以最少需要75mL浓硫酸，
故答案为：75mL；
（2）配制250mL6mol/L 的H₂SO₄溶液操作步骤有：计算、称量、稀释、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作，所以需要的仪器有：量筒、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管，不会使用到②烧瓶、⑤药匙、⑥托盘天平；还缺少的仪器为胶头滴管，根据（1）中分析可知，选用的容量瓶规格为250mL；使用容量瓶前，必须检查容量瓶是否漏水，
故答案为：②⑤⑥；胶头滴管；250；检查是否漏液；
（3）用量筒量取浓硫酸后，应先将60 mL 1mol/L的硫酸和30 mL 25% 的硫酸（ρ=1.18 g/mL）（3mol/L）转移到烧杯中（混合），把量取的浓硫酸沿着烧杯壁慢慢注入稀硫酸中，同时，用玻璃棒搅拌；注意因250-165=85 mL，不能先向烧杯中加水，用水洗涤烧杯还需要水，否则总体积易超过250 mL，所以应用稀硫酸稀释浓硫酸，
故答案为：用量筒量取浓硫酸后，应先将60 mL 1mol/L的硫酸和30 mL 25% 的硫酸（ρ=1.18 g/mL）（3mol/L）转移到烧杯中（混合），把量取的浓硫酸沿着烧杯壁慢慢注入稀硫酸中，同时，用玻璃棒搅拌；
（4）A 洗涤量取浓H₂SO₄后的量筒2-3次，并将洗涤液转移到容量瓶中，不能在量筒中稀释浓硫酸，应该在烧杯中稀释，但是对配制结果没有影响，故A操作错误；
B 先将浓H₂SO₄沿着烧杯壁慢慢到入烧杯中，再向烧杯中加入蒸馏水来稀释，应该先加入蒸馏水，然后再加入浓硫酸，加入的酸性不能颠倒，故B操作错误；
C 未等稀释后的H₂SO₄溶液冷却至室温就转移到容量瓶中，热的溶液体积偏大，冷却后体积变小，导致配制的溶液体积偏小，导致的浓度偏高，故C操作错误；
D 定容时，加蒸馏水超过容量瓶刻度，又用胶头滴管吸出，加入的蒸馏水体积偏大，导致溶液的浓度偏低，故D操作错误；
E 转移溶液前，容量瓶中含有少量蒸馏水，容量瓶中有蒸馏水不影响配制结果，对配制结果不会产生影响，故F操作正误；
F 定容摇匀后，发现液面低于刻度，又用胶头滴管加蒸馏水至刻度，导致配制的溶液体积偏大，溶液浓度偏低，故F操作错误；
所以操作错误的有：ABCDF；导致配制结果偏低的有：DF，
故答案为：ABCDF；DF．