資源簡介

2.2 第2課時　配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.掌握配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的實驗技能。
2.掌握溶液濃度誤差分析的方法。
【合作探究】
【學(xué)習(xí)情境】
　　實驗室使用的溶液,一般在試劑瓶上都標(biāo)有一定的物質(zhì)的量濃度,這些溶液是如何配制的
任務(wù)1　配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液
【新知生成】
1.實驗室使用容量瓶(常見規(guī)格有50mL、　　　　、250mL、　　　　等)來配制　　　　、一定物質(zhì)的量濃度的溶液,但不能將容量瓶用作物質(zhì)反應(yīng)或　　　　的儀器。
配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的步驟:
(1)計算;(2)　　　　;(3)溶解或稀釋;(4)　　　　;(5)振蕩;(6)　　　　;(7)搖勻;(8)裝瓶。
2.　　　　(填“能”或“不能”)將溶解后的熱溶液立即轉(zhuǎn)移到容量瓶中,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【答案】1.100mL　500mL　一定體積　溶解　稱量或量取　轉(zhuǎn)移　定容　2.不能　容量瓶受熱變形引起容積的變化,液體受熱膨脹引起溶液體積的變化,都會導(dǎo)致物質(zhì)的量濃度有誤差
【核心突破】
典例1　用質(zhì)量分數(shù)為36.5%的濃鹽酸(密度為1.16 g·cm-3)配制成1 mol·L-1的稀鹽酸。現(xiàn)實驗室僅需要這種鹽酸220 mL,試回答下列問題:
(1)配制稀鹽酸時,應(yīng)選用規(guī)格為　　　　mL的容量瓶。
(2)經(jīng)計算需要　　　　mL濃鹽酸,在量取時宜選用下列量筒中的　　　　(填字母)。
A.5 mL B.10 mL C.25 mL D.50 mL
(3)在量取濃鹽酸后,進行了下列操作:
①等稀釋的鹽酸的溫度與室溫一致后,沿玻璃棒注入選定規(guī)格的容量瓶中;
②往容量瓶中小心注入蒸餾水至液面距離容量瓶刻度線1~2 cm時,改用膠頭滴管滴加蒸餾水,使溶液的凹液面與瓶頸的刻度線相切;
③在盛鹽酸的燒杯中注入蒸餾水,并用玻璃棒攪拌,使其混合均勻;
④用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2~3次,并將洗滌液全部注入容量瓶。
上述操作中,正確的順序是　　　　(填序號)。
【答案】(1)250　 (2)21.6　C　(3)③①④②
【解析】(1)容量瓶的規(guī)格是不連續(xù)的,配制220 mL溶液應(yīng)選250 mL的容量瓶。(2)c(HCl)===11.6 mol·L-1。加水稀釋前后HCl的物質(zhì)的量不變,所以11.6 mol·L-1×V(HCl)=250 mL×1 mol·L-1,解得V(HCl)≈21.6 mL,應(yīng)該選擇25 mL的量筒量取。
歸納總結(jié)
配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液
(1)配制步驟
配制溶液“十字”表達:算(計算)→量(稱量或量取)→溶(溶解)→冷(冷卻)→移(移液)→洗(洗滌)→振(振蕩)→定(定容)→搖(搖勻)→貼(轉(zhuǎn)入試劑瓶,貼標(biāo)簽)。
(2)配制過程中的重要操作
①復(fù)溫
溶液注入容量瓶前,其溫度需恢復(fù)到常溫,因為溶質(zhì)在燒杯內(nèi)稀釋或溶解時會吸熱或放熱,而容量瓶必須在常溫下使用。
②移液
向容量瓶中注入液體時,應(yīng)沿玻璃棒注入,且玻璃棒下端應(yīng)靠在容量瓶刻度線以下的內(nèi)壁上。
③洗滌
用蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒2~3次,并將洗滌液都注入容量瓶中。
④定容
將蒸餾水注入容量瓶,至液面離容量瓶刻度線下1~2cm處,改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液凹液面與刻度線相切。
訓(xùn)練1　實驗室欲用氫氧化鈉固體配制1.0mol·L-1的氫氧化鈉溶液240mL:
(1)配制溶液時,必須用到的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管、　　　　　　　　　　。
(2)計算實驗需要稱量氫氧化鈉的質(zhì)量為:　　　g。
(3)使用容量瓶前必須進行的一步操作是　　　　　　　　　　。
(4)
某同學(xué)轉(zhuǎn)移溶液的示意圖如圖所示,圖中有兩處錯誤,請寫出:
①　 ;
②　 。
(5)若實驗過程中,加蒸餾水時不慎超過了刻度,處理方法是　　　　　　　　　　　　　　　。
【答案】(1)250mL 容量瓶、玻璃棒　(2)10.0
(3)檢查容量瓶是否漏液　(4)①容量瓶的規(guī)格選錯
②未用玻璃棒引流　(5)重新配制
【解析】(1)沒有240mL容量瓶,應(yīng)選擇250mL容量瓶,一般用托盤天平稱量,用藥匙取用藥品,在燒杯中溶解,用玻璃棒攪拌,加速溶解,恢復(fù)至室溫后轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,洗滌2~3次,并將洗滌液移入容量瓶中,當(dāng)加水至液面距離刻度線1~2cm時,改用膠頭滴管滴加,定容后顛倒搖勻,所以需要的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管、250mL容量瓶、玻璃棒。
(2)實驗選擇250mL容量瓶,所以需氫氧化鈉的質(zhì)量為m=0.25L×1mol·L-1×40g·mol-1=10.0g。
(3)因為最后需顛倒搖勻,所以容量瓶在使用前必須檢查是否漏水。
(4)應(yīng)選用250mL的容量瓶,移液時用玻璃棒引流,根據(jù)圖示,圖中的錯誤有:①容量瓶的規(guī)格選錯;②未用玻璃棒引流。
(5)實驗過程中加蒸餾水不慎超過了刻度線,則應(yīng)重新進行配制。
任務(wù)2　配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的誤差分析
【新知生成】
1.當(dāng)溶液的體積準(zhǔn)確時,溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與　　　呈正比。
當(dāng)溶質(zhì)的物質(zhì)的量準(zhǔn)確時,溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與　　　　呈反比。
2.配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時,定容過程中仰視或俯視刻度線會產(chǎn)生的誤差是　 。
【答案】溶質(zhì)的物質(zhì)的量　溶液的體積　仰視刻度線如左下圖。由于操作時以刻度線為基準(zhǔn)加水,從下往上看,看見的刻度線低于液面的實際刻度,故加水量偏多,導(dǎo)致溶液體積偏大,濃度偏小。俯視刻度線如右下圖。與仰視刻度線恰好相反,看見的刻度線高于液面的實際刻度,使得加水量偏少,濃度偏大。
【核心突破】
典例2　從溶質(zhì)改變角度分析產(chǎn)生的誤差(用“偏大”、“偏小”或“無影響”填空)。
(1)配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,用托盤天平稱取NaOH固體1.8 g:　　　　 。
(2)配制500 mL 0.1 mol·L-1的硫酸銅溶液,用托盤天平稱取膽礬8.0 g:　　　　。
(3)配制NaOH溶液時,托盤天平的兩個托盤上放兩張質(zhì)量相等的紙片,其他操作均正確:　　　　。
(4)配制一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液,需稱量溶質(zhì)4.4 g,稱量時物碼放置顛倒:　　　　。
(5)用量筒量取濃硫酸時,仰視讀數(shù):　　　　。
(6)定容時,加水超過刻度線,用膠頭滴管吸取多余的液體至刻度線:　　　　。
(7)未洗滌燒杯及玻璃棒:　　　　。
【答案】(1)偏小　(2)偏小　(3)偏小　(4)偏小　(5)偏大　(6)偏小　(7)偏小
【解析】(1)配制450 mL溶液,應(yīng)取500 mL的容量瓶。所需NaOH的質(zhì)量為0.5 L×0.1 mol·L-1×40 g·mol-1=2.0 g,稱取1.8 g NaOH固體時,所配溶液濃度偏小。
(2)膽礬的摩爾質(zhì)量為250 g·mol-1,所需質(zhì)量為0.5 L×0.1 mol·L-1×250 g·mol-1=12.5 g。
(3)NaOH易吸水潮解。
(4)實際稱量溶質(zhì)的質(zhì)量為4.0 g-0.4 g=3.6 g。
(5)仰視量筒讀數(shù)時,實際濃硫酸的體積比讀得的數(shù)值大,所配溶液濃度偏大。
歸納總結(jié)
溶液配制的誤差分析
配制原理:cB==(cB表示溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度;nB表示溶質(zhì)B的物質(zhì)的量;V表示溶液的體積;m表示溶質(zhì)B的質(zhì)量;M表示溶質(zhì)B的摩爾質(zhì)量)。
分析有關(guān)操作對nB、m或V的影響,判斷實驗的誤差。
(1)用量筒量取液體時,俯視讀數(shù),使所量取的液體中nB減小,cB偏小。
(2)定容時水加多了,用滴管吸出,使溶液中m減小,cB偏小。
(3)轉(zhuǎn)移或攪拌溶液時有部分液體濺出,使溶液中m減小,cB偏小。
(4)轉(zhuǎn)入容量瓶后未洗滌燒杯和玻璃棒,使溶液中m減小,cB偏小。
(5)定容后,振蕩搖勻,液面下降,再加水,導(dǎo)致V增大,cB偏小。
(6)未冷卻至室溫就定容,溶液的體積膨脹,冷卻后溶液的體積V小于容量瓶上所標(biāo)注的液體體積,cB偏大。
(7)容量瓶定容時,仰視會使溶液的體積V增大,cB偏小。
(8)容量瓶定容時,俯視會使溶液的體積V減小,cB偏大。
另外,還有幾種常見情況對結(jié)果無影響:
a.溶解時燒杯中有水。
b.當(dāng)藥品、砝碼左右位置顛倒時,未使用游碼。
c.配好的溶液轉(zhuǎn)入干凈的試劑瓶時,不慎濺出部分液體。
d.容量瓶使用前用蒸餾水清洗后未干燥直接用來定容。
訓(xùn)練2　從溶液改變角度分析產(chǎn)生的誤差(用“偏大”、“偏小”或“無影響”填空)。
(1)配制NaOH溶液時,將稱量好的NaOH固體放入小燒杯中溶解,未經(jīng)冷卻立即轉(zhuǎn)移到容量瓶中并定容:　　　　。
(2)定容搖勻后,發(fā)現(xiàn)液面下降,繼續(xù)加水至刻度線:　　　　。
(3)定容時仰視刻度線:　　　　。
(4)定容搖勻后少量溶液外流:　　　　。
(5)容量瓶中原來存有少量蒸餾水:　　　　。
【答案】(1)偏大　(2)偏小　(3)偏小　(4)無影響　(5)無影響
【解析】(1)NaOH溶于水放熱,溶液的體積比室溫時的大,應(yīng)恢復(fù)至室溫后再移液、定容。
(2)溶液的總體積偏大。
(3)定容時仰視刻度線,溶液體積偏大。
課堂小結(jié)
【隨堂檢測】
1.某同學(xué)用Na2CO3配制0.10mol·L-1的Na2CO3溶液的過程如圖所示。
該同學(xué)的錯誤步驟有(　　)。
A.1處 B.2處 C.3處 D.4處
【答案】B
【解析】①處Na2CO3不能直接放在托盤上稱量,⑤處視線應(yīng)該平視而不能仰視,B項正確。
2.在用濃H2SO4和NaCl固體配制1 mol·L-1的稀硫酸100 mL和1 mol·L-1的NaCl溶液100 mL時,下列各步操作中,有明顯不同的是(　　)。
A.溶解 B.移液 C.洗滌 D.定容搖勻
【答案】A
【解析】濃硫酸溶于水時會劇烈放熱,稀釋濃硫酸和溶解NaCl固體的操作明顯不同。
3.下列實驗過程能引起最終結(jié)果偏低的是(　　)。
①配制 1 mol·L-1 鹽酸的方法是常溫下將 22.4 L HCl 氣體溶于水配成 1 L 溶液
②配制 100 g 10%CuSO4 溶液,稱取 10 g 膽礬溶于90 g水中
③配制一定物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液,容量瓶中原來存有少量蒸餾水
④用濃硫酸配制稀硫酸時,定容時仰視容量瓶的刻度線
⑤質(zhì)量分數(shù)為 20%和 80%的兩種氨水等質(zhì)量混合配制 50%的氨水
A.②③⑤ B.①②④ C.②④⑤ D.①③④
【答案】B
【解析】①常溫下 22.4 L HCl的物質(zhì)的量小于1 mol,溶液濃度偏低;②10 g 膽礬中CuSO4的質(zhì)量小于10 g,溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)偏低;③容量瓶中原來存有少量蒸餾水不影響所配溶液濃度;④定容時仰視容量瓶的刻度線,溶液體積偏大,溶液濃度偏低;⑤所配溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)就是50%。
4.某同學(xué)幫助水質(zhì)檢測站配制480mL 0.5mol·L-1 NaOH溶液以備使用。
(1)該同學(xué)應(yīng)選擇　　　　mL的容量瓶。
(2)其操作步驟如圖所示,則右圖中操作應(yīng)在下圖中的　　　　(填字母)之間。
A.①與② B.②與③ C.③與④ D.④與⑤
(3)該同學(xué)應(yīng)稱取NaOH固體　　　　g,用質(zhì)量為23.1g的燒杯放在托盤天平上稱取所需NaOH固體時,請在附表中選取所需的砝碼大小　　　　(填字母),并在下圖中選出能正確表示游碼位置的選項　　　　(填字母)。
附表:砝碼規(guī)格
a b c d e
砝碼大小/g 100 50 20 10 5
(4)下列操作對所配溶液的濃度大小有何影響 (填“偏大”、“偏小”或“無影響”)
①定容時俯視,濃度會　　　　;
②轉(zhuǎn)移溶液過程中,少量液體濺出,濃度會　　　　;
③定容搖勻后發(fā)現(xiàn)溶液凹液面低于刻度線,濃度會　　　　。
【答案】(1)500　(2)D　(3)10.0　cd　c　(4)①偏大　②偏小　③無影響
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