第一章 化学计量在实验中的应用 第四课时 一定物质的量浓度溶液的配制
复习目标:
1、掌握一定物质的量浓度溶液配制的步骤、方法、注意事项。 2、能够对配制一定物质的量浓度溶液的过程进行误差分析。 基础知识:
1.物质的量浓度溶液的配制步骤:
(1)计算:如溶质为固体时,计算所需固体的质量;如溶液是液体时,则计算所需液体的体积。
(2)称量:用天平称出所需固体的质量或用量筒量出所需液体的体积。 (3)溶解:把称量出的溶质放在烧杯中加少量的水溶解,边加水边震荡。 (4)转移:把所得的溶解液用玻璃棒引流注入容量瓶中。
(5)洗涤:用少量的蒸馏水洗涤烧杯和玻棒2-3次,把每次的洗涤液一并注入容量瓶中。
(6)定容:向容量瓶中缓缓注入蒸馏水至离容量瓶刻度线1-2cm处,再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,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,反复上下颠倒摇匀,然后将所配的溶液倒入指定试剂瓶并贴好标签。
2. 在配制物质的量浓度的溶液时,按操作顺序来讲,需注意以下几点:
1)计算所用溶质的多少时,以下问题要弄清楚:
①溶质为固体时,分两种情况:溶质是无水固体时,直接用cB=
–1
n(mol)
= V(L)
[m(g)/M(g·mol)]/V(L)公式算m;溶质是含结晶水的固体时,则还需将无水固体的质量转化为结晶水合物的质量。
②溶质为浓溶液时,也分两种情况:如果给定的是浓溶液的物质的量浓度,则根据公式c(浓)×V(浓)=c(稀)×V(稀)来求V(稀);如果给定的是浓溶液的密度(ρ)和溶质的质量分数(ω),则根据c=[ρg·mL×V’(mL)×ω/Mg·mol]/V(mL)来求V’(mL)。
③所配溶液的体积与容量瓶的量程不符时:算溶质时则取与实际体积最接近的量程数据做溶液的体积来求溶质的多少,不能用实际量。如:实验室需配制480mL1moL·L的NaOH溶液,需取固体NaOH的质量应为20.0g,而不是19.2g;因为容量瓶只能配制其规定量程体积的溶液,要配制符合要求的溶液时,选取的容量瓶只能是500 mL量程的容量瓶。故只能先配制500 mL溶液,然后再取出480mL。
2)称、量溶质时,一要注意所测数据的有效性(即精度)。二要选择恰当的量器,称量易潮解的物质如NaOH时,应用带盖的称量瓶(或小烧杯)快速称量;量取液体时,量器的量程与实际体积数据相差不能过大,否则易产生较大误差。
3)容量瓶使用前要用蒸馏水洗涤2~3次;溶解或稀释溶质后要冷却溶液至室温;定容、摇匀时,不能用手掌贴住瓶体,以免引起体积的变化;摇匀后,如果液面降到刻度线下,不能向容量瓶中再加蒸馏水了,因为瓶塞、瓶口是磨口的,有少量溶液残留。
4)定容时如果液面超过了刻度线或摇匀时洒出少量溶液,均须重新配制。 3.误差分析:
nm
根据c= = 来判断,看m、V是变大还是变小,然后确定c的变化。
VMV
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-1
-1
-1
能引起误差的一些操作 (1)天平的砝码沾有其他物质或已生锈 托盘天平 (2)调整天平零点时,游码放在刻度线的右端 (3)称量易潮解的物质(如NaOH固体)时间过长 (4)用滤纸称易潮解的物质(如NaOH固体) 量筒 烧杯及玻 璃棒 容量瓶 (5)用量筒量取液体时,仰视读数 (6)用量筒量取液体时,俯视读数 (7)搅拌时部分液体溅出 (8)未洗烧杯和玻璃棒 (9)未冷却到室温就注入容量瓶定容 (10)向容量瓶转移溶液时有少量液体流出 (11)定容时,水加多了,用滴管吸出 (12)定容后,轻振荡、摇匀、静置,液面下降再加水 容量瓶 (13)定容时,俯视读刻度数 (14)定容时,仰视读刻度数 容量瓶 (15)配好的溶液转入干净的试剂瓶时,不慎溅出部分溶液 因变量 m V c 增大 —— 偏大 减小 —— 偏小 减小 —— 偏小 减小 —— 偏小 增大 —— 偏大 减小 —— 偏小 减小 —— 偏小 减小 —— 偏小 —— 减小 偏大 减小 —— 偏小 减小 —— 偏小 —— 增大 偏大 —— 减小 偏小 减小 增大 偏小 —— 增大 偏大 —— 减小 偏小 —— —— 无影响 例题精讲: 石蕊试纸检验气体 容量瓶 【例】(7分)(1)指出在使用下列仪器(已洗净)或用品的第一步操作:
集气瓶收集氨气 (2)配制物质的量浓度为0.2 mol/L的NaOH溶液500 mL,填空并请回答下列问题:
应称量NaOH的质量/g 已给仪器 烧杯、托盘天平、药匙 除已给仪器外还需要的其他仪器 (3)下列操作对配制的NaOH溶液浓度有偏高影响的是________。
A.称量NaOH固体时,露置在空气的时间过长 B.选用的容量瓶内有少量的蒸馏水
C.在烧杯中溶解NaOH后,立即将所得溶液注入容量瓶中 D.在定容时仰视容量瓶刻度线 课后练习:
1.配制0.1 mol/L的NaCl溶液,下列操作会导致所配溶液浓度偏高的是( )
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A.称量时,左盘高,右盘低 B.定容时俯视读取刻度 C.容量瓶洗净后未干燥 D.定容时液面超过了刻度线
〖解析〗A选项称量时左盘高右盘低意思是药品加得较少,配成的溶液浓度偏低;B选项俯视刻度说明所加溶液未达到刻度,则造成浓度偏高;C选项洗净的容量瓶未干燥,对配成的溶液浓度无影响;D选项液面超过刻度线,是说所配制溶液体积偏大,则浓度偏低。 〖答案〗B
2.(2009·重庆理综,7)有关实验的叙述,正确的是( )
A.将固体加入容量瓶中溶解并稀释至刻度,配制成一定物质的量浓度的溶液 B.用玻璃棒蘸取溶液,点在湿润的pH试纸上测定其pH C.用NaOH溶液洗涤并灼烧铂丝后,再进行焰色反应 D.读取滴定管内液体的体积,俯视导致读数偏小
〖解析〗A项,固体应先在烧杯中溶解,并冷却至室温,再转移至容量瓶中并定容;B项,使用pH试纸时不能润湿;C项,进行焰色反应时,应用稀盐酸洗涤并灼烧铂丝。 〖答案〗D
3.下列实验操作中,错误的是( )
A.配制5%食盐溶液时,将称量的食盐放入烧杯中加适量的水搅拌溶解 B.硫酸铜结晶水含量测定时,需用小火缓慢加热,防止晶体飞溅 C.测定未知NaOH溶液浓度时,酸式滴定管需用标准酸液润洗2~3次 D.配制0.1 mol/L的H2SO4溶液时,将量取的浓H2SO4放入容量瓶中加水稀释
〖解析〗浓H2SO4稀释时放出大量的热,故稀释时应把浓H2SO4慢慢地倒入盛有水的烧杯中,且边倒边搅拌,冷却后再转移到容量瓶中,故D选项符合题意。 〖答案〗D
4.某学生配制氯化钠溶液时,用天平称取氯化钠固体20.6 g,(1 g以下由游码提供),因砝码与氯化钠的位置放反了,天平恰好平衡,用称量的该氯化钠配制溶液,则所配溶液浓度( )
A.偏高 B.偏低 C.无影响 D.无法确定
〖解析〗要称取20.6 g物质,砝码应取20 g,砝码本应放在右盘,但由于砝码与物质的位置颠倒了,所以20 g=氯化钠的实际质量+游码的读数,称量的氯化钠比计算所需质量要小,所以配制的溶液浓度偏低。 〖答案〗B
5.配制250 mL 0.10 mol/L的NaOH溶液时,下列实验操作会使配得的溶液浓度偏大的是( )
A.转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容 B.在容量瓶中进行定容时仰视刻度线 C.在容量瓶中定容时俯视刻度线
D.定容后把容量瓶倒转摇匀,发现液面低于刻度,再补充几滴水至刻度
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〖解析〗B项,如图乙所示,定容后液面高于容量瓶的刻度线,溶液体积偏大,NaOH物质的量浓度偏小;C项,如图甲所示,情况与B项相反;A、D两项易判断会偏小。 〖答案〗C
6.某同学用Na2CO3配制0.10 mol/L的Na2CO3溶液的过程如图所示:
你认为该同学的错误步骤有 ( )
A.1处 B.2处 C.3处 D.4处 〖答案〗B
7.如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。据此下列说法正确的是( )
A.该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol/L
硫酸 化学纯?CP? B.1 mol Zn与足量的该硫酸反应产生2 g氢气
品名:硫酸 C.配制200 mL 4.6 mol/L的稀硫酸需取该硫酸50 mL
化学式:H2SO4 D.等质量的水与该硫酸混合所得溶液的物质的量浓度大于9.2 mol/L
相对分子质量:98 -1
8.用固体NaOH配制250 mL 0.5 mol·LNaOH溶液;
密度:1.84 g/cm3 (1)在下列仪器中:①托盘天平(带砝码);②量筒;③烧杯;④玻璃棒;⑤漏斗;
质量分数:98% ⑥500 mL容量瓶;⑦药匙;⑧250 mL容量瓶;⑨胶头滴管;⑩坩埚。
A.配制过程中必须用到的仪器有:___________________________(填写代号)。
B.容量瓶使用前应__________,中学化学实验常用仪器中使用前和容量瓶使用有相同操作的不同类玻璃仪器还有:________、________;
(2)下列操作使所配制的NaOH溶液浓度偏高的有:________(填写代号)。
①称取固体NaOH时未用小烧杯 ②没有用水冲洗烧杯2~3次 ③定容时,俯视液面使之与刻度相切 ④溶液配好摇匀后,发现液面低于刻度线,又加水至液面与刻度相切 ⑤将未冷却的溶液注入容量瓶后,马上定容 ⑥样品中混有Na2O杂质
〖解析〗配制溶液在称量时所需的仪器有:天平、药匙;溶解时所需仪器有:烧杯、玻璃棒、量筒;配制250 mL溶液需用250 mL容量瓶;定容时需要使用胶头滴管。容量瓶、分液漏斗和滴定管使用之前均应检查是否漏水。①~⑥的误差分析如下:
①称量NaOH固体时应用小烧杯,如果放在滤纸上NaOH会吸水,导致所称得的NaOH固体质量偏小,浓度偏低。②未用水冲洗烧杯,导致溶质损失,溶液的浓度偏低。③定容时,俯视液面使之与刻度相切导致所加水不足,浓度偏高。④当溶液配好后摇匀,液面低于刻度线是正常现象,若再加水浓度会偏低。⑤溶液未冷却就注入容量瓶,液体体积热胀冷缩,马上定容,会导致溶液真正的体积小于刻度所标的体积,浓度偏高。⑥质量均为m g的NaOH和Na2O,
m2mn(NaOH)= mol,而Na2O可生成的NaOH的物质的量为 mol。因此样品NaOH中混有Na2O
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62
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时,溶液浓度偏高。
〖答案〗 (1)A.①②③④⑦⑧⑨ B.检查是否漏水 滴定管 分液漏斗 (2)③⑤⑥ 9. (2010·改编)配制一定物质的量浓度的溶液是实验室进行科学研究的重要环节。 (1)若配制大约1 mol·L的溶液100 mL,所给仪器只有托盘天平、量筒、带刻度的烧杯、玻璃棒,下列可选用的试剂是________(填字母序号)。
A.氢氧化钠固体 B.浓硫酸(98%) C.浓盐酸(37%) D.浓硝酸(63%)
(2)下图所示是某学生在配制0.100 mol·L的碳酸钠溶液100 mL时,将第一次洗涤液转移到容量瓶内的操作。
该步操作对所得溶液浓度的影响是__________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”),原因是___________________________。
(3)若配制(2)中溶液时,该生使用托盘天平称取碳酸钠,则与计算量一致吗?为什么? ________________________________________________________________________。 〖解析〗常见仪器的用途及使用方法要记清。常用仪器的精确度要掌握。 〖答案〗 (1)ABCD (2)偏低
①玻璃棒紧靠容量瓶口,造成洗涤液外溢。
②玻璃棒从容量瓶移出时,残留在玻璃棒上的洗涤液可能滴在瓶外。 ③玻璃棒移出后直接放在桌面上,造成残留洗涤液损失
(3)不一致。因为碳酸钠的计算量为1.06 g,而托盘天平只能精确到0.1 g,即称取碳酸钠1.1 g
10.(2010·改编)(1)用18 mol/L的硫酸配制100 mL 1.0 mol/L的硫酸,若实验仪器有:A.100 mL量筒 B.托盘天平 C.玻璃棒 D.50 mL容量瓶 E.25 mL酸式滴定管 F.胶头滴管 G.50 mL烧杯 H.100 mL容量瓶
实验时所需仪器的先后顺序是(填入编号)____________________________________。 (2)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正确的是(填写编号)________。
A.使用容量瓶前检查它是否漏水
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗
C.配制溶液时,如果试样是固体,把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到接近标线1 cm~2 cm处,用滴管滴加蒸馏水到标线
D.配制溶液时,如果试样是液体,用滴定管量取试样后直接倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到接近标线1 cm~2 cm处,用滴管滴加蒸馏水到标线
E.盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转或摇动多次
〖解析〗 (1)配制一定物质的量浓度溶液的步骤为:计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀。量取5.56 mL浓硫酸用100 mL量筒误差太大应选用滴定管根据每步的操作过程,实验所需仪器有:100 mL容量瓶、25 mL酸式滴定管、玻璃棒、50 mL烧杯、胶头滴管。所需浓H2SO4的体积为:
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-1
-1