高中化学讲义:专题1 第二单元 第四课时 溶液的配制及分析.pdf
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1、1 第四课时第四课时溶液的配制及分析溶液的配制及分析 课标要求课标要求 1掌握容量瓶的使用方法。掌握容量瓶的使用方法。2掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作。掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作。1配制一定物质的量浓度的溶液用到的主要仪器有:托盘天平、量筒、配制一定物质的量浓度的溶液用到的主要仪器有:托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。2配制一定物质的量浓度溶液的实验步骤:计算、称量配制一定物质的量浓度溶液的实验步骤:计算、称量(或量取或量取)、溶解、转移、定容。溶解、转移、定容。溶溶液液的的配配制制 1容量瓶容量瓶 2配制步骤配制步骤(以配
2、制以配制 100 mL 0.100 molL1 Na2CO3溶液为例溶液为例)(1)计算:计算:根据根据 ncV 知,知,n(Na2CO3)0.01_mol,m(Na2CO3)1.06_g。(2)称量称量 用天平准确称量用天平准确称量 Na2CO3固体固体 1.1 g。(3)溶解溶解 将碳酸钠固体转移至将碳酸钠固体转移至 100 mL 烧杯中烧杯中,用适量蒸馏水溶解用适量蒸馏水溶解,用玻璃棒搅拌以用玻璃棒搅拌以加加快溶解快溶解,并冷却到并冷却到室温室温。(4)转移转移 将将烧烧杯杯中中的的溶溶液液用用玻玻璃璃棒棒小小心心地地引引流流到到100 mL容容量量瓶瓶中中。2 用蒸馏水洗涤烧杯内壁及用
3、蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒玻璃棒 23 次次,并将每次洗涤的溶并将每次洗涤的溶液都注入容量瓶中液都注入容量瓶中。轻轻振荡容量瓶,使溶液混合均匀。轻轻振荡容量瓶,使溶液混合均匀。(5)定容定容 缓缓地将蒸馏水注入容量瓶中,直到容量瓶中的液面接近容量瓶的刻度缓缓地将蒸馏水注入容量瓶中,直到容量瓶中的液面接近容量瓶的刻度线线 12 cm 处。处。改用改用胶头滴管胶头滴管滴加蒸馏水至滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切溶液的凹液面正好与刻度线相切。将容量瓶塞盖好,用食指按住瓶塞,另一只手的手指托住瓶底,反复上下颠将容量瓶塞盖好,用食指按住瓶塞,另一只手的手指托住瓶底,反复上下颠倒,摇匀。倒,摇匀。
4、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?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: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。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?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: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
5、的容积发生变化而造成实验误差。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?定容时,若不慎加水超过了刻度线,应如何处理?提示提示:重新配制。重新配制。1容量瓶的使用和注意事项容量瓶的使用和注意事项(1)容量瓶的查漏方法容量瓶的查漏方法 使用容量瓶的第一步操作是检查是否漏水。使用容量瓶的第一步操作是检查是否漏水。关键词:关键词:注水注水盖塞盖塞倒立倒立观察观察正立正立旋旋 180倒立倒立观察。观察。准确描述: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
6、察是否漏水。如不漏水,立,观察是否漏水。如不漏水,将瓶正立并将塞子旋转将瓶正立并将塞子旋转 180后塞紧,再检查是否漏水。如后塞紧,再检查是否漏水。如不漏水,该容量瓶才能使用。不漏水,该容量瓶才能使用。(2)选择容量瓶的原则选择容量瓶的原则“大而近大而近”原则原则 选择容量瓶遵循选择容量瓶遵循“大而近大而近”原则:所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。如:原则:所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。如:需用需用 480 mL 某溶液应选择某溶液应选择 500 mL 容量瓶来配制溶液。容量瓶来配制溶液。(3)容量瓶使用的容量瓶使用的“五不能五不能”3 不能用容量瓶溶解固体;不能用容量瓶溶解固
7、体;不能用容量瓶稀释浓溶液;不能用容量瓶稀释浓溶液;不能把容量瓶加热;不能把容量瓶加热;不不能把容量瓶当做反应容器;能把容量瓶当做反应容器;不能用容量瓶长期存放溶液。不能用容量瓶长期存放溶液。2溶液的配制步骤及仪器溶液的配制步骤及仪器 1将下列配制溶液的过程排序:将下列配制溶液的过程排序:_。答案:答案:2实验室要配制实验室要配制 2 molL1稀硫酸稀硫酸 250 mL。(1)需要量取质量分数为需要量取质量分数为 98%密度为密度为 1.84 gmL1的浓硫酸的浓硫酸_mL。(2)配制过程中需要下列仪器中的配制过程中需要下列仪器中的_(填选项的标号填选项的标号)。A托盘天平托盘天平 B烧杯烧
8、杯C量筒量筒D烧瓶烧瓶E玻璃棒玻璃棒 F胶头滴管胶头滴管G试管试管H250 mL 容量瓶容量瓶(3)下列实验操作中,按先后顺序排列为下列实验操作中,按先后顺序排列为_。A将稀释、将稀释、冷却后的硫酸沿玻璃棒注入冷却后的硫酸沿玻璃棒注入 250 mL 容量瓶中容量瓶中 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 4 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向烧杯中加入约向烧杯中加入约 100 mL 蒸馏水蒸馏水 E用适量蒸馏水洗涤烧杯用适量蒸馏水洗涤烧杯
9、23 次次 F向容量瓶中加蒸馏水到液面接近刻度向容量瓶中加蒸馏水到液面接近刻度 12 cm 处处 G盖上瓶塞,并反复倒转摇匀盖上瓶塞,并反复倒转摇匀 H用胶头滴管加蒸馏水到瓶颈刻度处用胶头滴管加蒸馏水到瓶颈刻度处 解析:解析:(1)根据根据 c(浓浓)V(浓浓)c(稀稀)V(稀稀)可得可得 V H2SO4 1.84 gmL1 98%98 gmol12 molL1250103 L,V(H2SO4)27.2 mL。(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、管、250 mL 容量瓶。容量瓶
10、。(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。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:答案:(1)27.2(2)B、C、E、F、H(3)D、C、A、E、B、F、H、G 溶溶液液配配制制中中的的误误差差分分析析 1操作不当对溶液浓度的影响操作不当对溶液浓度的影响 以配制以配制 100 mL 0.1 molL1的的 Na2CO3溶液为例。溶液为例。可能引起误差的操作可能引起误差的操作 变化的量变化的量 实际浓度实际浓度(cB)将烧杯中溶液向容量瓶中转移时,有少量洒出将烧杯中溶液向容量瓶中转移时,有少量洒出 nB减小减小 偏低偏低 烧杯中溶液倾倒完毕,忘记
11、洗涤烧杯和玻璃棒烧杯中溶液倾倒完毕,忘记洗涤烧杯和玻璃棒 nB减小减小 偏低偏低 未冷却至室温就注入容量瓶定容未冷却至室温就注入容量瓶定容 V 减小减小 偏高偏高 定容时,仰视容量瓶的刻度线定容时,仰视容量瓶的刻度线 V 增大增大 偏低偏低 定容时,俯视容量瓶的刻度线定容时,俯视容量瓶的刻度线 V 减小减小 偏高偏高 定容时,水加多了,用滴管吸出定容时,水加多了,用滴管吸出 nB减小减小 偏低偏低 定容摇匀后,发现液面下降,再加水至刻度线定容摇匀后,发现液面下降,再加水至刻度线 V 增大增大 偏低偏低 溶解前烧杯内有水溶解前烧杯内有水 无影响无影响 2定容时仰视或俯视刻度线产生的误差图解定容时
12、仰视或俯视刻度线产生的误差图解 (1)仰视刻度线仰视刻度线(图图 1)。由于操作时是以刻度线为基准加水由于操作时是以刻度线为基准加水,刻度线低于液面刻度线低于液面,故加水量故加水量5 偏多,导致溶液体积偏大,浓度偏小。偏多,导致溶液体积偏大,浓度偏小。(2)俯视刻度线俯视刻度线(图图 2)。与仰视刻度线恰好相反与仰视刻度线恰好相反,刻度线高于液面刻度线高于液面,使得加水量偏少使得加水量偏少,浓浓度偏大。度偏大。1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、定容未冷却即转移、定容 B未洗烧杯及玻璃棒未洗烧
13、杯及玻璃棒 C定容时俯视刻度线观察液面定容时俯视刻度线观察液面 D容量瓶中原有少量蒸馏水容量瓶中原有少量蒸馏水 解析解析:选选 BA 项未冷却即转移,最后导致溶液体积偏小,浓度偏高,项未冷却即转移,最后导致溶液体积偏小,浓度偏高,B 项,未洗涤导项,未洗涤导致溶质减少,浓度偏低,致溶质减少,浓度偏低,C 项,俯视刻度线,项,俯视刻度线,导致导致 V 偏小,浓度偏大,偏小,浓度偏大,D 项没有影响。项没有影响。2某学生要配制某学生要配制 500 mL 0.1 molL1的氯化钠溶液,的氯化钠溶液,但实际配制出但实际配制出 NaCl 溶液的物质溶液的物质的量浓度为的量浓度为 0.09 molL1,
14、原因可能是,原因可能是()A称量时砝码生锈称量时砝码生锈 B容量瓶中原来存有少量蒸馏水容量瓶中原来存有少量蒸馏水 C溶解用的烧杯未经多次洗涤溶解用的烧杯未经多次洗涤 D胶头滴管加水后定容时仰视刻度胶头滴管加水后定容时仰视刻度 解析解析:选选 CDA 项中称量时砝码生锈项中称量时砝码生锈,使称得的使称得的 NaCl 的质量偏大的质量偏大,即配制的溶液的即配制的溶液的 cB偏大;偏大;B 项中容量瓶中原来存有少量蒸馏水对所配制溶液的项中容量瓶中原来存有少量蒸馏水对所配制溶液的 cB无影响;无影响;C 项中溶解用的烧项中溶解用的烧杯未经多次洗涤会使溶质减少,杯未经多次洗涤会使溶质减少,从而导致所配制
15、溶液的从而导致所配制溶液的 cB偏小;偏小;D 项中定容时仰视刻度,项中定容时仰视刻度,则则 V 偏大,偏大,导致导致 cB偏小。偏小。方法技巧方法技巧 误差分析的方法误差分析的方法 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,要根据据 cBnBV,围绕实验操作对围绕实验操作对 n 或或 V 的影响来分析。的影响来分析。(1)凡是使凡是使 nB增大的因素,增大的因素,使使 cB偏大。偏大。(2)凡是使凡是使 nB减小的因素,减小的因素,使使 cB偏小。偏小。(3)凡是使凡是使 V 增大的
16、因素,增大的因素,使使 cB偏小。偏小。(4)凡是使凡是使 V 减小的因素,减小的因素,使使 cB偏大。偏大。三级训练三级训练节节过关节节过关 1用用 NaCl 固体配制固体配制 100 mL 1.00 molL1 NaCl 溶液,不需要用到的仪器是溶液,不需要用到的仪器是()A100 mL 容量瓶容量瓶 B试管试管C玻璃棒玻璃棒D胶头滴管胶头滴管 6 解析:解析:选选 B配制配制 1.00 molL1 氯化钠溶液氯化钠溶液 100 mL,配制顺序是:计算,配制顺序是:计算称量称量溶溶解、冷却解、冷却移液移液洗涤洗涤定容定容摇匀摇匀装瓶贴签,需要的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、装瓶贴签,需要的仪
17、器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、玻璃棒、100 mL 容量瓶、胶头滴管,不会使用到试管。容量瓶、胶头滴管,不会使用到试管。2实验室中需要配制实验室中需要配制 1 molL1的的 NaCl 溶液溶液 970 mL,配制时应选用的容量瓶的规格配制时应选用的容量瓶的规格是是()A950 mL 容量瓶容量瓶 B500 mL 容量瓶容量瓶 C1 000 mL 容量瓶容量瓶 D任意规格的容量瓶任意规格的容量瓶 解析解析:选选 C配制溶液一定要选择合适的容量瓶配制溶液一定要选择合适的容量瓶,一般容量瓶的规格有一般容量瓶的规格有 100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL,通常选择大于等于溶
18、液体积的容量瓶通常选择大于等于溶液体积的容量瓶,即题给实验中选择即题给实验中选择 1 000 mL 的的容量瓶。容量瓶。3下图是某同学用下图是某同学用 500 mL 容量瓶配制容量瓶配制 0.10 molL1 NaOH 溶液的过程:溶液的过程:该同学的错误步骤有该同学的错误步骤有()A1 处处 B2 处处 C3 处处 D4 处处 解析:解析:选选 C第第步应把步应把 NaOH 固体放在小烧杯中称量;第固体放在小烧杯中称量;第步玻璃棒应接触容量瓶步玻璃棒应接触容量瓶内壁刻度线以下的部分内壁刻度线以下的部分;第第步定容时应平视刻度线。步定容时应平视刻度线。即该同学的操作步骤中有即该同学的操作步骤中
19、有 3 处错误处错误。4要配制要配制 500 mL 0.2 molL1的的 FeSO4溶液,实验操作步骤有:溶液,实验操作步骤有:在天平上称取在天平上称取 a g 绿矾绿矾(FeSO47H2O),将它放在烧杯中将它放在烧杯中,用适量蒸馏水使其完全溶解用适量蒸馏水使其完全溶解。将所得溶液沿玻璃棒注入将所得溶液沿玻璃棒注入 500 mL 容量瓶中。容量瓶中。继续向容量瓶中加水至液面距刻度线继续向容量瓶中加水至液面距刻度线 12 cm 处,改用胶头滴管加蒸馏水至液面底处,改用胶头滴管加蒸馏水至液面底部与刻度线相切。部与刻度线相切。用少量水洗涤烧杯和玻璃棒用少量水洗涤烧杯和玻璃棒 23 次,每次洗液都
20、转入容量瓶。次,每次洗液都转入容量瓶。将容量瓶瓶塞塞紧,充分摇匀。将容量瓶瓶塞塞紧,充分摇匀。填写下列空白:填写下列空白:(1)a g 绿矾的实际质量为绿矾的实际质量为_ g。7(2)上述操作步骤的正确顺序为上述操作步骤的正确顺序为_。(3)若配制时遗漏步骤若配制时遗漏步骤,会使所配溶液的浓度,会使所配溶液的浓度_(填填“偏高偏高”“偏低偏低”或或“无影无影响响”)。(4)若加蒸馏水时不慎超过刻度线,处理方法是若加蒸馏水时不慎超过刻度线,处理方法是_;若操作步骤;若操作步骤时有溶液溅在容时有溶液溅在容量瓶外,处理方法是量瓶外,处理方法是_。解析解析:(1)绿矾质量为绿矾质量为 0.2 molL
21、10.5 L278 gmol127.8 g。(2)配制溶液的步骤为配制溶液的步骤为:计算计算称量称量溶解溶解洗涤洗涤定容定容摇匀摇匀。(3)若没洗涤烧杯和玻璃棒若没洗涤烧杯和玻璃棒,溶质损失溶质损失,浓度偏低浓度偏低。(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。新配制。答案:答案:(1)27.8(2)(3)偏低偏低(4)重新配制重新配制重新配制重新配制 一、单项选择题一、单项选择题 1在容量瓶上无需标记的是在容量瓶上无需标记的是()A温度温度 B浓度浓度 C刻度线刻度线 D
22、容积容积 解析:解析:选选 B容量瓶上标记着温度、容积、刻度线。容量瓶上标记着温度、容积、刻度线。2实验室配制实验室配制 1 molL1 盐酸盐酸 250 mL,下列不需用的仪器是,下列不需用的仪器是()A250 mL 容量瓶容量瓶 B托盘天平托盘天平 C胶头滴管胶头滴管 D烧杯烧杯 解析:解析:选选 B配制配制 250 mL 的盐酸溶液,的盐酸溶液,需要使用需要使用 250 mL 的容量瓶、量筒、烧杯、玻的容量瓶、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。璃棒、胶头滴管等。3使用胆矾使用胆矾(CuSO45H2O)配制配制 0.1 molL1硫酸铜溶液,正确的操作是硫酸铜溶液,正确的操作是()A将胆矾加
23、热除去结晶水后,将胆矾加热除去结晶水后,称取称取 16 g 溶解在溶解在 1 L 水中水中 B称取胆矾称取胆矾 25 g 溶解在溶解在 1 L 水中水中 C将将 25 g 胆矾溶于水,胆矾溶于水,然后将此溶液稀释至然后将此溶液稀释至 1 L D将将 16 g 胆矾溶于水,胆矾溶于水,然后将此溶液稀释至然后将此溶液稀释至 1 L 解析解析:选选 C胆矾的化学式为胆矾的化学式为 CuSO45H2O,由于本身含有结晶水,由于本身含有结晶水,所以应取样品所以应取样品 250 gmol10.1 molL11 L25 g 溶于水,溶于水,然后将溶液稀释至然后将溶液稀释至 1 L。4实验室中需要配制实验室中
24、需要配制 2 molL1的的 NaOH 溶液溶液 950 mL,配制时应选用的容量瓶的规,配制时应选用的容量瓶的规格和称取的格和称取的 NaOH 的质量分别是的质量分别是()A950 mL,76.0 g B500 mL,80.0 g C1 000 mL,80.0 g D1 000 mL,76.0 g 解析解析:选选 C配制配制 950 mL 溶液需选用溶液需选用 1 000 mL 的容量瓶,的容量瓶,所需称取所需称取 NaOH 固体的质固体的质8 量为量为 1 L2 molL140 gmol180.0 g。5为了配制为了配制 100 mL 1 molL1 NaOH 溶液,其中有下列几个操作:溶
25、液,其中有下列几个操作:NaOH 用纸盛载进行称量用纸盛载进行称量 选刚用蒸馏水洗净的选刚用蒸馏水洗净的 100 mL 容量瓶进行配制容量瓶进行配制NaOH 在烧杯里刚好完全溶解,立即把溶液转移到容量瓶中在烧杯里刚好完全溶解,立即把溶液转移到容量瓶中用蒸馏水洗涤烧杯内壁用蒸馏水洗涤烧杯内壁两次,洗涤液都移入容量瓶两次,洗涤液都移入容量瓶使蒸馏水沿着玻璃棒注入容量瓶,直到溶液的凹液面恰好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跟刻度线相切 其中操作错误的是其中操作错误的是()A B C D 解析:解析:选选 D用托盘天平称量用托盘天平称量 NaOH 等易潮解或有腐蚀性的药品
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