第13講-溶液的配制與分析-【暑假自學(xué)課】高一化學(xué)暑假課(解析版)

第13講溶液的配制與分析【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解容量瓶的特點(diǎn)、用途及使用注意事項(xiàng)。2．掌握配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的方法及操作。3．學(xué)會溶液配制的誤差分析?！净A(chǔ)知識】配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液1．容量瓶的結(jié)構(gòu)與規(guī)格（如圖）容量瓶上標(biāo)有容量瓶的規(guī)格、使用溫度（一般為20℃），瓶頸上有一刻度線以標(biāo)示體積。容量瓶的常用規(guī)格有50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等。2．配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液【實(shí)驗(yàn)探究】配制100mL0.100mol·L－1的Na2CO3溶液(1)計(jì)算：配制100mL0.100mol·L－1的Na2CO3溶液所需Na2CO3固體的質(zhì)量為1.06g。(2)稱量：用天平準(zhǔn)確稱取碳酸鈉固體（若使用托盤天平，稱取碳酸鈉固體的質(zhì)量為1.1g）。(3)溶解：將碳酸鈉固體轉(zhuǎn)移至100mL燒杯中，加適量蒸餾水溶解，冷卻至室溫。(4)轉(zhuǎn)移：將燒杯中的溶液用玻璃棒小心引流到100mL容量瓶中，用蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁及玻璃棒2~3次，并將每次的洗滌液都注入容量瓶中。振蕩容量瓶，使溶液混合均勻。(5)定容：將蒸餾水注入容量瓶中，直到容量瓶中的液面距離容量瓶的刻度線1~2cm時(shí)，改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液的凹液面與刻度線相切。將容量瓶塞蓋上，反復(fù)上下顛倒，搖勻。【考點(diǎn)剖析】考點(diǎn)一：一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制1．容量瓶的選擇與使用(1)容量瓶是配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的專用儀器。容量瓶上的標(biāo)注有容積、溫度、刻度線；常見規(guī)格有50mL、100mL、250mL、500mL及1000mL。(2)使用前要檢驗(yàn)容量瓶是否漏水。檢驗(yàn)程序：加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立，瓶塞旋轉(zhuǎn)180°→倒立→查漏。(3)選擇容量瓶時(shí)應(yīng)遵循“大而近”的原則，即所配溶液的體積等于或略小于容量瓶的容積。例如，配制450mL0.1mol·L－1的NaCl溶液，需選擇500mL容量瓶。(4)使用容量瓶注意“五不”：不能溶解固體；不能稀釋濃溶液；不能加熱；④不能作反應(yīng)容器；不能長期貯存溶液。2．配制溶液操作要點(diǎn)（1）玻璃棒的作用：攪拌促進(jìn)溶解，引流。（2）配制一定濃度的碳酸鈉溶液時(shí)，碳酸鈉在燒杯中溶解后，要冷卻至室溫后才能將溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中，如果溶液未冷卻，液體膨脹，向容量瓶中所加的水偏少，這樣所配溶液濃度偏高。（3）定容時(shí)先向容量瓶中加蒸餾水直到容量瓶中的液面距離刻度線1~2cm時(shí)，改用膠頭滴管滴加蒸餾水至凹液面的最低點(diǎn)剛好與刻度線相平。觀察所加液體是否達(dá)到容量瓶的刻度線，一定要平視。（4）定容時(shí)如果加水超過刻度線，應(yīng)將所配溶液倒掉，洗凈容量瓶重新配制?！纠?】精確配制250mL一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液，下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是()A．選擇儀器時(shí)，使用500mL容量瓶B．將稱量好的氫氧化鈉固體放入容量瓶中，加入少量水溶解C．在燒杯中溶解氫氧化鈉固體后，立即將所得溶液注入容量瓶中D．將燒杯中的氫氧化鈉溶液注入未經(jīng)干燥的潔凈容量瓶中答案：D解析：配制250mL一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液需選擇250mL容量瓶，A錯誤；將稱量好的NaOH固體在燒杯中溶解，待冷卻到室溫后再轉(zhuǎn)移到容量瓶中，不可在容量瓶中直接溶解，故B、C錯誤；所用容量瓶無需干燥，但必須潔凈，D正確?？键c(diǎn)二：溶液配制的誤差分析1．分析依據(jù)：根據(jù)cB＝eq\f(nB,V)＝eq\f(mB,MB·V)，分析有關(guān)操作對nB或m、V的影響，即可判斷實(shí)驗(yàn)的誤差。2．溶液配制的誤差分析以配制一定濃度碳酸鈉溶液為例：c(Na2CO3)＝eq\f(n（Na2CO3）,V)＝eq\f(m（Na2CO3）,M（Na2CO3）·V)其中M(Na2CO3)不變，不規(guī)范的操作過程會導(dǎo)致n(Na2CO3)【或m(Na2CO3)】和V的值發(fā)生變化，從而使所配制溶液的物質(zhì)的量濃度產(chǎn)生誤差。具體情況如下：能引起誤差的一些操作因變量c/(mol·L－1)nV砝碼與物品顛倒(使用游碼)減小—偏低稱量時(shí)間過長減小—偏低向容量瓶注液時(shí)少量濺出減小偏低未洗滌燒杯和玻璃棒減小—偏低定容時(shí)，水多用滴管吸出減小—偏低定容搖勻后液面下降再加水—增大偏低定容時(shí)仰視刻度線—增大偏低未冷卻至室溫就注入容量瓶定容—減小偏高定容時(shí)俯視刻度線—減小偏高稱量前小燒杯內(nèi)有水——不變定容后經(jīng)振蕩、搖勻，靜置液面下降——不變仰視刻度線(圖1)，導(dǎo)致溶液體積偏大，所配濃度偏小。俯視刻度線(圖2)，導(dǎo)致溶液體積偏小，所配濃度偏大?！纠?】下列配制的溶液濃度偏大的是()A．配制稀鹽酸用量筒量取濃鹽酸時(shí)俯視刻度線B．配制稀鹽酸定容時(shí)，仰視容量瓶刻度線C．稱量4gNaOH配制1000mL0.1mol·L－1NaOH溶液時(shí)，砝碼錯誤放左盤D．NaOH溶解后未經(jīng)冷卻即注入容量瓶并加蒸餾水至刻度線答案：D解析：A項(xiàng)俯視刻度線，將會使量取的鹽酸的體積小于計(jì)算值，導(dǎo)致濃度偏小；B項(xiàng)定容時(shí)仰視容量瓶刻度線，將會導(dǎo)致加水量增多，使溶液濃度偏?。籆項(xiàng)由于所稱NaOH固體的質(zhì)量為整數(shù)，不需要移動游碼，故稱得固體NaOH的質(zhì)量是準(zhǔn)確的，不會影響要配制溶液的濃度；D項(xiàng)因溶解放熱，若不冷卻至室溫即轉(zhuǎn)移并定容會使容量瓶中的溶液在冷卻后液面低于刻度線，導(dǎo)致所配溶液濃度偏大?！具^關(guān)檢測】1．下列有關(guān)溶液配制正確的是()A．分液漏斗和容量瓶在使用前都無需檢漏B．要配制濃度為0.010mol·L－1的KMnO4溶液，需稱取KMnO4固體0.158g，放入100mL容量瓶中，加水溶解并稀釋至刻度線C．為準(zhǔn)確配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，定容過程中向容量瓶內(nèi)加蒸餾水至接近刻度線時(shí)，改用滴管滴加蒸餾水至刻度線D．將4.0gNaOH固體置于100mL容量瓶中，加水至刻度，配制1.000mol·L－1NaOH溶液答案：C解析：分液漏斗與容量瓶使用前均需要檢漏，A項(xiàng)錯誤；容量瓶不能用來溶解物質(zhì)，B項(xiàng)錯誤；加水至液面距刻度線1～2cm時(shí)，用膠頭滴管滴加蒸餾水至刻度線，C項(xiàng)正確；不能直接在容量瓶中溶解固體，D項(xiàng)錯誤。2．用固體樣品配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，需經(jīng)過稱量、溶解、轉(zhuǎn)移溶液、定容等操作。下列圖示對應(yīng)的操作規(guī)范的是()答案：B解析：A選項(xiàng)，稱量物質(zhì)時(shí)應(yīng)左物右碼，錯誤；C選項(xiàng)，轉(zhuǎn)移溶液時(shí)應(yīng)用玻璃棒引流，錯誤；D選項(xiàng)，定容時(shí)膠頭滴管不能伸入容量瓶中，錯誤。3．實(shí)驗(yàn)室中需要配制0.2mol·L－1的硫酸銅溶液950mL，配制時(shí)應(yīng)選用的容量瓶的規(guī)格和稱取的膽礬的質(zhì)量分別是()A．950mL；30.4g B．950mL；47.5gC．1000mL；50.0g D．1000mL；32.0g答案：C解析：容量瓶的規(guī)格主要有：100mL、250mL、500mL、1000mL。容量瓶的選擇原則是“近而大”，無950mL容量瓶，應(yīng)選擇1000mL的容量瓶。需膽礬的質(zhì)量為0.2mol·L－1×1L×250g·mol－1＝50.0g。4．配制一定物質(zhì)的量濃度的氫氧化鉀溶液時(shí)，導(dǎo)致濃度偏小的原因可能是()A．用敞口容器稱量氫氧化鉀且時(shí)間過長B．配制前先向容量瓶中加入少量蒸餾水C．容量瓶盛過氫氧化鉀溶液，使用前未洗滌D．溶解后快速轉(zhuǎn)移到容量瓶，然后加足量蒸餾水，定容答案：A解析：選項(xiàng)A中稱量時(shí)間過長會有部分氫氧化鉀變質(zhì)，結(jié)果偏小；選項(xiàng)B中容量瓶中先加入蒸餾水對配制溶液的濃度無影響；選項(xiàng)C中溶質(zhì)物質(zhì)的量偏大，溶液濃度偏大；選項(xiàng)D中恢復(fù)室溫后溶液液面低于刻度線，溶液濃度偏大。5．下列配制的溶液濃度偏大的是()A．配制鹽酸用量筒量取鹽酸時(shí)俯視刻度線B．配制鹽酸定容時(shí)，仰視容量瓶刻度線C．配制燒堿溶液時(shí)，沒有洗滌溶解燒堿的燒杯和玻璃棒D．配制燒堿溶液時(shí)，燒堿溶解后未經(jīng)冷卻至室溫即注入容量瓶并加水至刻度線答案：D解析：A項(xiàng)，俯視刻度線，將會使量得的鹽酸體積小于計(jì)算值，導(dǎo)致濃度偏?。籅項(xiàng)，定容時(shí)仰視容量瓶刻度線，導(dǎo)致加水量增多，溶液濃度偏??；C項(xiàng)，未洗滌燒杯、玻璃棒，導(dǎo)致溶質(zhì)減少，溶液濃度偏小；D項(xiàng)，溶液在容量瓶中冷卻后液面低于刻度線，溶液體積減小，溶液濃度偏大。6．配制一定體積、一定物質(zhì)的量濃度的溶液，下列操作對實(shí)驗(yàn)結(jié)果不會產(chǎn)生影響的是()A．容量瓶中原有少量蒸餾水B．溶解所用的燒杯未洗滌C．所用砝碼生銹了D．定容時(shí)俯視觀察液面答案：A解析：溶解所用的燒杯未洗滌會導(dǎo)致結(jié)果偏低；砝碼生銹，導(dǎo)致結(jié)果偏大；定容時(shí)俯視液面會使溶液體積偏小，導(dǎo)致結(jié)果偏大；容量瓶中原有少量蒸餾水對實(shí)驗(yàn)結(jié)果不會產(chǎn)生影響。7．使用膽礬配制1L0.1mol·L－1的硫酸銅溶液，正確的做法是()①將膽礬加熱除去結(jié)晶水后，稱取16g溶于1L水中②稱取膽礬25g溶于1L水中③將25g膽礬溶于少量水，然后將此溶液稀釋至1L④將16g硫酸銅溶于少量水，然后將此溶液稀釋至1LA．①②B．③④C．①③D．②④答案：B解析：1L0.1mol·L－1的硫酸銅溶液中含硫酸銅0.1mol，其質(zhì)量為16g。溶液配制方案：稱取16g硫酸銅溶于水配成1L溶液或稱取25g膽礬溶于水配成1L溶液。8．兩份體積相同的某植物營養(yǎng)液，其配方分別如下：KClK2SO4ZnSO4①0.3mol·L－10.2mol·L－10.1mol·L－1②0.1mol·L－10.3mol·L－1—下列對這兩份營養(yǎng)液成分的分析中正確的是()A．K＋的物質(zhì)的量相同 B．Cl－的物質(zhì)的量相同C．完全相同 D．SOeq\o\al(2－,4)的物質(zhì)的量不同答案：A解析：依據(jù)表格中數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算對比，可知：第①份營養(yǎng)液中c(K＋)＝0.7mol·L－1，c(Cl－)＝0.3mol·L－1，c(SOeq\o\al(2－,4))＝0.3mol·L－1，c(Zn2＋)＝0.1mol·L－1；第②份營養(yǎng)液中：c(K＋)＝0.7mol·L－1，c(Cl－)＝0.1mol·L－1，c(SOeq\o\al(2－,4))＝0.3mol·L－1。9．實(shí)驗(yàn)室用固體燒堿配制500mL0.10mol·L－1的NaOH溶液。(1)需稱量________g的燒堿固體，固體應(yīng)放在________中稱量。(2)配制過程中，不需要使用的儀器是________(填字母)。A．燒杯 B．玻璃棒C．1000mL容量瓶 D．錐形瓶E．膠頭滴管 F．500mL容量瓶(3)在定容的過程中，定容操作后期加入少量水的做法是_______________________________。答案：(1)2.0燒杯(2)CD(3)用膠頭滴管逐滴加水，同時(shí)平視觀察液面與刻度線的關(guān)系，當(dāng)凹液面與刻度線相切時(shí)，立即停止加水10．使用容量瓶配制溶液時(shí)，由于操作不當(dāng)，會引起誤差。下列情況會使所配溶液濃度出現(xiàn)怎樣的誤差，填“偏大”“偏小”或“無影響”。(1)用天平稱量時(shí)，使用游碼，被稱量物與砝碼的位置放顛倒了________。(2)溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶后，燒杯及玻璃棒未用蒸餾水洗滌________。(3)轉(zhuǎn)移溶液前容量瓶內(nèi)有少量蒸餾水________。(4)定容時(shí)，仰視容量瓶的刻度線________。(5)定容后搖勻，發(fā)現(xiàn)液面降低，又補(bǔ)加少量水，重新達(dá)到刻度線________。答案：(1)偏小(2)偏小(3)無影響(4)偏小(5)偏小解析：用天平稱量時(shí)使用游碼，被稱量物與砝碼的位置放顛倒了，物質(zhì)的質(zhì)量＝砝碼的質(zhì)量－游碼的質(zhì)量，質(zhì)量偏小，濃度偏?。欢ㄈ輹r(shí)，仰視容量瓶的刻度線，體積偏大，濃度偏?。欢ㄈ莺髶u勻，發(fā)現(xiàn)液面降低，又補(bǔ)加少量水，重新達(dá)到刻度線，體積偏大，濃度偏小。11．某次實(shí)驗(yàn)預(yù)計(jì)需要使用480mLamol·L－1的純堿溶液，如圖是某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室配制該溶液的流程圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)容量瓶上標(biāo)有①溫度②濃度③規(guī)格④壓強(qiáng)⑤刻度線中的________(填序號)。(2)使用容量瓶前必須對容量瓶進(jìn)行的一項(xiàng)操作是____________________________。(3)應(yīng)選擇V＝______mL的容量瓶，需要稱取______gNa2CO3。(4)所給出的流程圖中的操作內(nèi)容有兩個(gè)明顯的錯誤，請寫出：_________________、________________。(5)指出下列實(shí)驗(yàn)操作對所配制溶液濃度的影響，填“偏大”“偏小”或“無影響”。①溶解、移液后，沒有洗滌玻璃棒及燒杯：________。②定容時(shí)仰視刻度線：________。③容量瓶未干燥，有少量蒸餾水：________。答案：(1)①③⑤(2)檢查容量瓶是否漏水(3)50