届高中化学第04讲一定物质的量浓度溶液的配制.docx
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届高中化学第04讲一定物质的量浓度溶液的配制
第04讲一定物质的量浓度溶液的配制
【引导】
上堂课我们已经学过物质的量浓度,那么如何配置一定物质的量浓度的溶液?
【新课知识梳理】
1.
1.容量瓶
2.配制步骤(以配制100mL1.00mol·L-1NaCl溶液为例)
(1)计算:
根据n=c·V知,n(NaCl)=0.1_mol,m(NaCl)=5.85_g。
(2)称量:
准确称量NaCl固体5.9g。
(3)溶解:
用玻璃棒搅拌以加快溶解,并冷却至室温。
(4)移液:
(5)洗涤、振荡:
将烧杯内壁和玻璃棒洗涤2~3次,并将洗涤液都转移至容量瓶,轻轻摇动,使溶液混合均匀。
(6)定容:
将蒸馏水注入容量瓶,液面离容量瓶颈刻度线下1-2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。
(7)摇匀:
盖好瓶塞,用食指按住瓶塞,另一只手的,手指托住瓶底,反复上下颠倒,使溶液混合均匀。
【思考】
1.配制一定物质的量浓度溶液时,为什么一定要洗涤烧杯和玻璃棒?
提示:
因为移液后的烧杯内和玻璃棒上沾有少量的溶质,必须用蒸馏水洗涤,使溶质全部转入容量瓶中,否则会造成实验误差。
2.配制溶液的过程中,溶液转移至容量瓶前为什么要恢复至室温?
提示:
容量瓶上标有的容积是指室温下的体积,若溶液的温度过高,会使容量瓶的容积发生变化而造成实验误差。
3.定容时,若不慎加水超过了刻度线,应如何处理?
提示:
重新配制。
【小结】
1.容量瓶的使用和注意事项
(1)容量瓶的查漏方法
使用容量瓶的第一步操作是检查是否漏水。
①关键词:
注水→盖塞→倒立→观察→正立→旋180°→倒立→观察。
②准确描述:
向容量瓶中注入一定量水,盖好瓶塞。
用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶倒立,观察是否漏水。
如不漏水,将瓶正立并将塞子旋转180°后塞紧,再检查是否漏水。
如不漏水,该容量瓶才能使用。
(2)选择容量瓶的原则——“大而近”原则
选择容量瓶遵循“大而近”原则:
所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。
如:
需用480mL某溶液应选择500mL容量瓶来配制溶液。
(3)容量瓶使用的“五不能”
①不能用容量瓶溶解固体;②不能用容量瓶稀释浓溶液;③不能把容量瓶加热;④不能把容量瓶当作反应容器;⑤不能用容量瓶长期存放溶液。
2.溶液的配制步骤及仪器
【例1】将下列配制溶液的过程排序:
____________。
【答案】④①⑦⑤⑥③②
【例2】实验室要配制2mol·L-1稀硫酸250mL。
(1)需要量取质量分数为98%密度为1.84g·mL-1的浓硫酸__________mL。
(2)配制过程中需要下列仪器中的__________(填选项的标号)。
A.托盘天平B.烧杯 C.量筒 D.烧瓶 E.玻璃棒
F.胶头滴管 G.试管 H.250mL容量瓶
(3)下列实验操作中,按先后顺序排列为__________。
A.将稀释、冷却后的硫酸沿玻璃棒注入250mL容量瓶中
B.将洗涤液也注入容量瓶中,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀
C.将量取的浓硫酸沿玻璃棒缓慢注入烧杯中,搅拌并冷却至室温
D.向烧杯中加入约100mL蒸馏水
E.用适量蒸馏水洗涤烧杯2~3次
F.向容量瓶中加蒸馏水到液面接近刻度1~2cm处
G.盖上瓶塞,并反复倒转摇匀
H.用胶头滴管加蒸馏水到瓶颈刻度处
【解析】
(1)根据c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)可得
=2mol·L-1×250×10-3L,V(H2SO4)≈27.2mL。
(2)稀释液体配制一定物质的量浓度的溶液,所需仪器为烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、250mL容量瓶。
(3)根据一定物质的量浓度溶液的配制操作顺序,全面分析解答即可。
【答案】
(1)27.2
(2)B、C、E、F、H
(3)D、C、A、E、B、F、H、G
二.
以配制100mL1.0mol·L-1的NaCl溶液为例,判断下列操作对溶液浓度的影响。
可能引起误差的操作
变化的量
实际浓度(cB)
将烧杯中溶液向容量瓶中转移时,有少量洒出
nB减小
偏低
烧杯中溶液倾倒完毕,忘记洗涤烧杯和玻璃棒
nB减小
偏低
未冷却至室温就注入容量瓶定容
V减小
偏高
定容时,仰视容量瓶的刻度线
V增大
偏低
定容时,俯视容量瓶的刻度线
V减小
偏高
定容时,水加多了,用滴管吸出
nB减小
偏低
定容摇匀后,发现液面下降,再加水至刻度线
V增大
偏低
溶解前烧杯内有水
—
无影响
【思考】
1.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,称量NaOH固体时间过长,对配制结果有影响吗?
提示:
称量时间过长,会使NaOH变质而使配制溶液的浓度偏低。
2.定容时仰视或俯视刻度线,会影响配制的结果吗?
提示:
仰视刻度线会使加水量增多,所配溶液的浓度偏低,俯视刻度线会使加水量减少,所配溶液的浓度偏高。
3.定容摇匀后液面低于刻度线,又加蒸馏水至刻度线,会对实验结果产生什么影响?
提示:
定容后颠倒摇匀,会出现瓶内液面低于刻度线的现象,这是因为极少量溶液沾在瓶塞或磨口处,若再加蒸馏水至刻度线,则所配溶液物质的量浓度会偏低。
【小结】
1.误差分析的方法
在配制一定物质的量浓度的溶液时,很多因素会引起溶液浓度的误差。
分析误差时,要根据c=
,围绕实验操作对n或V的影响来分析。
(1)凡是使nB增大的因素,使cB偏大。
(2)凡是使nB减小的因素,使cB偏小。
(3)凡是使V增大的因素,使cB偏小。
(4)凡是使V减小的因素,使cB偏大。
2.定容时仰视或俯视刻度线产生的误差图解
(1)仰视刻度线(图1)。
由于操作时是以刻度线为基准加水,刻度线低于液面,故加水量偏多,导致溶液体积偏大,浓度偏小。
(2)俯视刻度线(图2)。
与仰视刻度线恰好相反,刻度线高于液面,故加水量偏少,导致溶液体积偏大,浓度偏大。
【例3】配制一定物质的量浓度的某溶液,下列情况会使配制结果偏低的是( )
A.未冷却即转移、定容
B.未洗烧杯及玻璃棒
C.定容时俯视刻度线观察液面
D.容量瓶中原有少量蒸馏水
【解析】选B A项未冷却即转移,最后导致溶液体积偏小,浓度偏高,B项,未洗涤导致溶质减少,浓度偏低,C项,俯视刻度线,导致V偏小,浓度偏大,D项没有影响。
【例4】某学生要配制500mL0.1mol·L-1的氯化钠溶液,但实际配制出NaCl溶液的物质的量浓度为0.09mol·L-1,原因可能是( )
①称量时砝码生锈
②容量瓶中原来存有少量蒸馏水
③溶解用的烧杯未经多次洗涤
④胶头滴管加水后定容时仰视刻度
A.①② B.②③
C.③④D.①④
【解析】选C ①称量时砝码生锈,使称得的NaCl的质量偏大,即配制的溶液的cB偏大;②容量瓶中原来存有少量蒸馏水对所配制溶液的cB无影响;③溶解用的烧杯未经多次洗涤会使溶质减少,从而导致所配制溶液的cB偏小;④定容时仰视刻度,则V偏大,导致cB偏小。
【随堂练习】
1.用NaCl固体配制100mL1.00mol·L-1NaCl溶液,不需要用到的仪器是( )
A.100mL容量瓶 B.试管
C.玻璃棒D.胶头滴管
【解析】选B 配制1.00mol·L-1氯化钠溶液100mL,配制顺序是:
计算→称量→溶解→冷却→移液→洗涤→定容→摇匀→装瓶贴签,需要的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管,不会使用到试管。
2.实验室中需要配制1mol·L-1的NaCl溶液970mL,配制时应选用的容量瓶的规格是( )
A.950mL容量瓶B.500mL容量瓶
C.1000mL容量瓶D.任意规格的容量瓶
【解析】选C 配制溶液一定要选择合适的容量瓶,一般容量瓶的规格有100mL、
250mL、500mL、1000mL,通常选择大于等于溶液体积的容量瓶,即题给实验中选择
1000mL的容量瓶。
3.下图是某同学用500mL容量瓶配制0.10mol·L-1NaOH溶液的过程:
该同学的错误步骤有( )
A.1处B.2处
C.3处D.4处
【解析】选C 第①步不能把NaOH固体放在称量纸上称量;第④步玻璃棒应接触容量瓶内壁刻度线以下的部位;第⑤步定容时应平视刻度线。
即该同学的操作步骤中有3处错误。
4.使用容量瓶配制溶液时,由于操作不当,会引起误差,下列情况会使所配溶液浓度偏低的是( )
①用天平(使用游码)称量时,被称量物与砝码的位置放颠倒了 ②溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤 ③转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水 ④定容时,俯视容量瓶的刻度线 ⑤定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
A.①②⑤B.①③⑤
C.③④⑤D.②③④
【解析】选A ①对于天平来说,右盘应放砝码,其质量加上游码读数即为物质的质量,如果位置颠倒,则会使称量的物质的质量小于所需质量,最终导致浓度偏低;②烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤,会使浓度偏低;③容量瓶内有少量蒸馏水,不会影响浓度;④定容时,仰视容量瓶的刻度线会导致加水偏多,浓度偏低;⑤液面低于刻度线,再滴加蒸馏水至刻度线会导致溶液体积偏大,则浓度偏低。
5.实验室里要配制465mL0.2mol·L-1的硫酸钠溶液。
(1)请填写下列空白:
A.计算、称量、溶解:
在天平上称出________g硫酸钠固体,把它放在烧杯里,用适量的蒸馏水溶解。
B.转移:
把得到的溶液冷却后小心地沿着________注入________中。
C.洗涤:
用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤液也小心转入容量瓶中。
D.定容:
继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2cm,改用________小心滴加蒸馏水至溶液凹液面底部与刻度线相切。
E.摇匀:
将瓶塞塞紧,充分摇匀。
F.贴标签、装试剂瓶:
将配好的溶液倒入试剂瓶中,贴上标签,并洗涤容量瓶。
(2)下列情况会使所配溶液浓度偏高的是______(填字母)。
a.某同学定容时俯视容量瓶刻度线
b.没有进行上述的操作步骤C
c.摇匀后发现液面低于刻度线又加水了
d.进行B操作时将少量液体洒到外面
e.未冷却至室温就进行转移定容
【解析】
(1)选取容量瓶的容积应稍大于或等于配制溶液的体积,所以选500mL的容量瓶;m=nM=cVM=0.2mol·L-1×0.5mol×142g·mol-1=14.2g;玻璃棒有引流的作用,所以选玻璃棒引流溶液;继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度1~2cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面底部与刻度线水平相切。
(2)a.在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线,导致溶液的体积偏小,所配溶液的浓度偏高,正确;b.烧杯、玻璃棒未洗涤,导致溶质的物质的量偏小,所配溶液的浓度偏小,错误;c.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面不到刻度线,再加水至刻度线,导致溶液的体积偏大,所配溶液的浓度偏小,错误;d.有少量液体溅出,导致溶质的物质的量偏小,所配溶液的浓度偏小,错误;e.未冷却至室温就进行转移,冷却到室温后,液面会低于刻度线,溶液体积偏小,浓度偏大,正确。
【答案】
(1)14.2 玻璃棒 500mL容量瓶 胶头滴管
(2)a、e
【课后训练】
1.在容量瓶上无需标记的是( )
A.温度 B.浓度
C.刻度线D.容积
【解析】选B 容量瓶上标识着温度、容积、刻度线。
2.实验室配制1mol·L-1盐酸250mL,下列不需用的仪器是( )
A.250mL容量瓶B.托盘天平
C.胶头滴管D.烧杯
【解析】选B 配制250mL的盐酸溶液,需要使用250mL的容量瓶、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。
3.使用胆矾(CuSO4·5H2O)配制0.1mol·L-1硫酸铜溶液,正确的操作是( )
A.将胆矾加热除去结晶水后,称取16g溶解在1L水中
B.称取胆矾25g溶解在1L水中
C.将25g胆矾溶于水,然后将此溶液稀释至1L
D.将16g胆矾溶于水,然后将此溶液稀释至1L
【解析】选C 胆矾的化学式为CuSO4·5H2O,由于本身含有结晶水,所以应取样品250g·mol-1×0.1mol·L-1×1L=25g溶于水,然后将溶液稀释至1L。
4.实验室中需要配制2mol·L-1的NaOH溶液950mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaOH的质量分别是( )
A.950mL,76.0gB.500mL,80.0g
C.1000mL,80.0gD.1000mL,76.0g
【解析】选C 配制950mL溶液需选用1000mL的容量瓶,所需称取NaOH固体的质量为1L×2mol·L-1×40g·mol-1=80.0g。
5.精确配制250mL一定物质的量浓度的NaOH溶液,下列实验操作正确的是( )
A.选择仪器时,使用500mL容量瓶
B.将称量好的氢氧化钠固体放入容量瓶中,加入少量水溶解
C.在烧杯中溶解氢氧化钠后,立即将所得溶液注入容量瓶中
D.将烧杯中的氢氧化钠溶液注入未经干燥的洁净容量瓶中
【解析】选D A项,容量瓶的规格应与所配制溶液的体积相一致,若要求配制的溶液体积和容量瓶容量不相等,应选择容积略大于要求配制的溶液体积的容量瓶。
本题应选用250mL容量瓶,错误;B项,容量瓶不能用作溶解的仪器,错误;C项,氢氧化钠在溶解过程中放热,直接在容量瓶中溶解或将热溶液注入其中会造成误差,错误;D项,在配制过程中,容量瓶是否有水不受影响,正确。
6.配制100mL1.0mol·L-1的Na2CO3溶液,下列情况会导致溶液浓度偏高的是( )
A.容量瓶使用前用1.0mol·L-1的Na2CO3溶液润洗
B.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
C.仰视确定凹液面与刻度线相切
D.用敞口容器称量Na2CO3且时间过长
【解析】选A A项,润洗过程中增加了Na2CO3的量,使浓度偏高;B项,配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒,溶质损失,结果偏低;C项仰视确定凹液面与刻度线相切,结果是加水多,溶液的体积大于100mL,浓度偏低;D项用敞口容器称量Na2CO3且时间过长,吸收空气中的CO2,结果偏低。
7.用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液,需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。
下列图示对应的操作规范的是( )
【解析】选B A项,用天平称量固体试剂,试剂不能直接放在托盘内,天平称量应遵循“左物右码”,错误;B项,溶解固体用玻璃棒搅拌,加速溶解,正确;C项,应用玻璃棒引流,防止溶液洒落,错误;D项,胶头滴管不能深入容量瓶内,应在容量瓶正上方,悬空滴加,错误。
8.为了配制100mL1mol·L-1NaOH溶液,其中有下列几个操作:
①NaOH用纸盛载进行称量 ②选刚用蒸馏水洗净的100mL容量瓶进行配制 ③NaOH在烧杯里刚好完全溶解,立即把溶液转移到容量瓶中 ④用蒸馏水洗涤烧杯内壁两次,洗涤液都移入容量瓶 ⑤使蒸馏水沿着玻璃棒注入容量瓶,直到溶液的凹液面恰好跟刻度线相切
其中操作错误的是( )
A.①②③B.③④⑤
C.②③⑤D.①③⑤
【解析】选D ①用托盘天平称量NaOH等易潮解或有腐蚀性的药品时,须用干燥而洁净的烧杯或表面皿,先称出烧杯或表面皿的质量,然后放入NaOH,再称出它们的总质量,用差减法得出NaOH的质量;步骤③中,应待稀溶液冷却后,再沿玻璃棒注入容量瓶;步骤⑤中,定容时,先往容量瓶中小心地加水,直到液面接近刻度1~2cm处,改用胶头滴管加水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切。
9.在使用容量瓶配制溶液时,下列操作正确的是( )
A.使用容量瓶前都必须检查容量瓶是否漏水
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗
C.称好的固体试样需用纸条小心地送入容量瓶中
D.摇匀后发现凹液面下降,再加水至刻度线
【解析】选A 容量瓶使用前都必须检查是否漏水,A正确;容量瓶不能用待配溶液润洗,B错误;溶解固体应在烧杯中,C错误;摇匀后凹液面应当下降,因刻度线以上内壁粘附有溶液,此时不能再加水,否则会稀释所配制溶液,D错误。
10.下列配制的溶液浓度偏高的是( )
A.配制盐酸用量筒量取盐酸时俯视刻度线
B.配制盐酸定容时,仰视容量瓶刻度线
C.称量4gNaOH配制0.1mol·L-1NaOH溶液1000mL时,砝码错放左盘
D.NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶至刻度线
【解析】选D A项俯视刻度线,将会使量得盐酸的体积小于计算值,导致浓度偏低;B项定容时仰视容量瓶刻度线,将会导致加水量增多,使溶液浓度偏小;C项由于所称NaOH固体的质量为整数,不需移动游码,故称得固体NaOH的质量是准确的,不会影响到配制溶液的浓度;D项因热胀冷缩之故,会使容量瓶中的溶液在冷却后液面低于刻度线,导致所配溶液浓度偏高。
11.要配制500mL0.2mol·L-1的FeSO4溶液,实验操作步骤有:
①在天平上称取ag绿矾(FeSO4·7H2O),将它放在烧杯中,用适量蒸馏水使其完全溶解。
②将所得溶液沿玻璃棒注入500mL容量瓶中。
③继续向容量瓶中加水至液面距刻度线1~2cm处,改用胶头滴管加蒸馏水至液面底部与刻度线相切。
④用少量水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗液都转入容量瓶。
⑤将容量瓶瓶塞塞紧,充分摇匀。
填写下列空白:
(1)ag绿矾的实际质量为________g。
(2)上述操作步骤的正确顺序为____________________________________________。
(3)若配制时遗漏步骤④,会使所配溶液的浓度________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(4)若加蒸馏水时不慎超过刻度线,处理方法是______;若操作步骤②时有溶液溅在容量瓶外,处理方法是________________。
【解析】
(1)绿矾质量为0.2mol·L-1×0.5L×278g·mol-1=27.8g。
(2)配制溶液的步骤为:
计算→称量→溶解→洗涤→定容→摇匀。
(3)若没洗涤烧杯和玻璃棒,溶质损失,浓度偏低。
(4)若水超过了刻度线,已无法补救,只能重新配制。
同样溶液外溅的处理方法也是必须重新配制。
【答案】
(1)27.8
(2)①→②→④→③→⑤ (3)偏低 (4)重新配制 重新配制
12.实验室欲用NaOH固体配制1.0mol·L-1的NaOH溶液240mL:
(1)配制溶液时,一般可以分为以下几个步骤:
①称量 ②计算 ③溶解 ④摇匀 ⑤转移 ⑥洗涤
⑦定容 ⑧冷却 ⑨摇动
其正确的操作顺序为______________。
本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、____________。
(2)某同学欲称量NaOH的质量,他先用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图所示。
烧杯的实际质量为______g,要完成本实验该同学应称出______gNaOH。
(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是______。
(4)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起误差偏高的是______。
A.转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面
B.定容时俯视刻度线
C.未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
D.定容后塞上瓶塞反复倒转摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线
【解析】
(1)配制1.0mol·L-1NaOH溶液的步骤为:
计算所需NaOH固体的质量→用托盘天平称量→在烧杯中溶解→冷却至室温→向容量瓶中转移溶液→摇动容量瓶→洗涤烧杯及玻璃棒→向容量瓶中加水定容→反复上下颠倒,摇动容量瓶。
根据实验步骤即判断出所用仪器还有250mL容量瓶和胶头滴管。
(2)该同学将砝码与烧杯放反了,所以称得烧杯的质量为(20g+10g)-2.6g=27.4g,应称NaOH质量为1.0mol·L-1×0.25L×40g·mol-1=10.0g。
(3)使用容量瓶的第一步操作为查漏。
(4)A使溶质物质的量减小,浓度偏低;B、C使体积减小,浓度偏高;D多加了水,体积偏大,浓度偏低。
【答案】
(1)②①③⑧⑤⑨⑥⑦④ 250mL容量瓶、胶头滴管
(2)27.4 10.0 (3)查漏 (4)B、C
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- 高中化学 04 一定 物质 浓度 溶液 配制