高中化學 專題1 化學家眼中的物質世界 第二單元 第四課時 溶液的配制及分析學案 蘇教版必修1-蘇教版高一必修1化學學案

第四課時溶液的配制及分析——————————————————————————————————————[考試要求]配制一定物質的量濃度的溶液(b/b)1．配制一定物質的量濃度的溶液用到的主要儀器有：托盤天平、量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、容量瓶。2．配制一定物質的量濃度溶液的實驗步驟：計算、稱量(或量取)、溶解、轉移、定容。eq\a\vs4\al(溶液的配制)1．容量瓶2．配制步驟(以配制100mL0.100mol·L－1Na2CO3溶液為例)(1)計算：根據n＝c·V知，n(Na2CO3)＝0.01_mol，m(Na2CO3)＝1.06_g。(2)稱量用天平準確稱量Na2CO3固體1.1g。(3)溶解將碳酸鈉固體轉移至100mL燒杯中，用適量蒸餾水溶解，用玻璃棒攪拌以加快溶解，并冷卻到室溫。(4)轉移eq\a\vs4\al(①將燒杯中的溶液用玻璃棒小心地引流到100mL容量瓶中。)②用蒸餾水洗滌燒杯內壁及玻璃棒2～3次，并將每次洗滌的溶液都注入容量瓶中。輕輕振蕩容量瓶，使溶液混合均勻。(5)定容①緩緩地將蒸餾水注入容量瓶中，直到容量瓶中的液面接近容量瓶的刻度線1～2cm處。②改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液的凹液面正好與刻度線相切。③將容量瓶塞蓋好，用食指按住瓶塞，另一只手的手指托住瓶底，反復上下顛倒，搖勻。1．配制一定物質的量濃度溶液時，為什么一定要洗滌燒杯和玻璃棒？提示：因為移液后的燒杯內和玻璃棒上沾有少量的溶質，必須用蒸餾水洗滌，使溶質全部轉入容量瓶中，否則會造成實驗誤差。2．配制溶液的過程中，溶液轉移至容量瓶前為什么要恢復至室溫？提示：容量瓶上標有的容積是指室溫下的體積，若溶液的溫度過高，會使容量瓶的容積發(fā)生變化而造成實驗誤差。3．定容時，若不慎加水超過了刻度線，應如何處理？提示：重新配制。1．容量瓶的使用和注意事項(1)容量瓶的查漏方法使用容量瓶的第一步操作是檢查是否漏水。①關鍵詞：注水→蓋塞→倒立→觀察→正立→旋180°→倒立→觀察。②準確描述：向容量瓶中注入一定量水，蓋好瓶塞。用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立，觀察是否漏水。如不漏水，將瓶正立并將塞子旋轉180°后塞緊，再檢查是否漏水。如不漏水，該容量瓶才能使用。(2)選擇容量瓶的原則——“大而近”原則選擇容量瓶遵循“大而近”原則：所配溶液的體積等于或略小于容量瓶的容積。如：需用480mL某溶液應選擇500mL容量瓶來配制溶液。(3)容量瓶使用的“五不能”①不能用容量瓶溶解固體；②不能用容量瓶稀釋濃溶液；③不能把容量瓶加熱；④不能把容量瓶當做反應容器；⑤不能用容量瓶長期存放溶液。2．溶液的配制步驟及儀器1．將下列配制溶液的過程排序：____________。答案：④①⑦⑤⑥③②2．(2016·浙江10月考試)用無水Na2CO3固體配制250mL0.1000mol·L－1的溶液。請回答：(1)在配制過程中不必要的玻璃儀器是________。A．燒杯B．量筒C．玻璃棒D．膠頭滴管E．容量瓶(2)定容時的操作：當液面接近容量瓶刻度線時，______________________________________________，再將容量瓶塞蓋好，反復上下顛倒，搖勻。(3)下列操作會使配得的Na2CO3溶液濃度偏低的是________。A．稱取相同質量的Na2CO3·10H2O固體進行配制B．定容時俯視容量瓶的刻度線C．搖勻后發(fā)現液面低于容量瓶刻度線，再滴加蒸餾水至刻度線D．轉移洗滌液時灑到容量瓶外，繼續(xù)用該未清洗的容量瓶重新配制解析：(3)A項中的做法使稱取Na2CO3的質量偏低，配得Na2CO3溶液濃度偏低，符合題意；B項中定容時俯視容量瓶致溶液的液面低于刻度線，配得溶液濃度偏高，不符合題意；C項的做法致配制的濃度偏低，符合題意；D項中未清洗的容量瓶中含有Na2CO3，致溶液中Na2CO3的含量增大，所配濃度偏高，不符合題意。答案：(1)B(2)改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液的凹液面正好與刻度線相切(3)A、Ceq\a\vs4\al(溶液配制中的誤差分析)1．操作不當對溶液濃度的影響以配制100mL0.1mol·L－1的Na2CO3溶液為例?？赡芤鹫`差的操作變化的量實際濃度(cB)將燒杯中溶液向容量瓶中轉移時，有少量灑出nB減小偏低燒杯中溶液傾倒完畢，忘記洗滌燒杯和玻璃棒nB減小偏低未冷卻至室溫就注入容量瓶定容V減小偏高定容時，仰視容量瓶的刻度線V增大偏低定容時，俯視容量瓶的刻度線V減小偏高定容時，水加多了，用滴管吸出nB減小偏低定容搖勻后，發(fā)現液面下降，再加水至刻度線V增大偏低溶解前燒杯內有水—無影響2．定容時仰視或俯視刻度線產生的誤差圖解(1)仰視刻度線(圖1)。由于操作時是以刻度線為基準加水，刻度線低于液面，故加水量偏多，導致溶液體積偏大，濃度偏小。(2)俯視刻度線(圖2)。與仰視刻度線恰好相反，刻度線高于液面，使得加水量偏少，濃度偏大。1．配制一定物質的量濃度的某溶液，下列情況會使配制結果偏低的是()A．未冷卻即轉移、定容B．未洗燒杯及玻璃棒C．定容時俯視刻度線觀察液面D．容量瓶中原有少量蒸餾水解析：選BA項未冷卻即轉移，最后導致溶液體積偏小，濃度偏高，B項，未洗滌導致溶質減少，濃度偏低，C項，俯視刻度線，導致V偏小，濃度偏大，D項沒有影響。2．某學生要配制500mL0.1mol·L－1的氯化鈉溶液，但實際配制出NaCl溶液的物質的量濃度為0.09mol·L－1，原因可能是()①稱量時砝碼生銹②容量瓶中原來存有少量蒸餾水③溶解用的燒杯未經多次洗滌④膠頭滴管加水后定容時仰視刻度A．①② B．②③C．③④ D．①④解析：選C①稱量時砝碼生銹，使稱得的NaCl的質量偏大，即配制的溶液的cB偏大；②容量瓶中原來存有少量蒸餾水對所配制溶液的cB無影響；③溶解用的燒杯未經多次洗滌會使溶質減少，從而導致所配制溶液的cB偏小；④定容時仰視刻度，則V偏大，導致cB偏小。[方法技巧]誤差分析的方法在配制一定物質的量濃度的溶液時，很多因素會引起溶液濃度的誤差。分析誤差時，要根據cB＝eq\f(nB,V)，圍繞實驗操作對n或V的影響來分析。(1)凡是使nB增大的因素，使cB偏大。(2)凡是使nB減小的因素，使cB偏小。(3)凡是使V增大的因素，使cB偏小。(4)凡是使V減小的因素，使cB偏大。[三級訓練·節(jié)節(jié)過關]1．用NaCl固體配制100mL1.00mol·L－1NaCl溶液，不需要用到的儀器是()A．100mL容量瓶B．試管C．玻璃棒D．膠頭滴管解析：選B配制1.00mol·L－1氯化鈉溶液100mL，配制順序是：計算→稱量→溶解、冷卻→移液→洗滌→定容→搖勻→裝瓶貼簽，需要的儀器有托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、100mL容量瓶、膠頭滴管，不會使用到試管。2．實驗室中需要配制1mol·L－1的NaCl溶液970mL，配制時應選用的容量瓶的規(guī)格是()A．950mL容量瓶 B．500mL容量瓶C．1000mL容量瓶 D．任意規(guī)格的容量瓶解析：選C配制溶液一定要選擇合適的容量瓶，一般容量瓶的規(guī)格有100mL、250mL、500mL、1000mL，通常選擇大于等于溶液體積的容量瓶，即題給實驗中選擇1000mL的容量瓶。3．下圖是某同學用500mL容量瓶配制0.10mol·L－1NaOH溶液的過程：該同學的錯誤步驟有()A．1處 B．2處C．3處 D．4處解析：選C第①步應把NaOH固體放在小燒杯中稱量；第④步玻璃棒應接觸容量瓶內壁刻度線以下的部分；第⑤步定容時應平視刻度線。即該同學的操作步驟中有3處錯誤。4．要配制500mL0.2mol·L－1的FeSO4溶液，實驗操作步驟有：①在天平上稱取ag綠礬(FeSO4·7H2O)，將它放在燒杯中，用適量蒸餾水使其完全溶解。②將所得溶液沿玻璃棒注入500mL容量瓶中。③繼續(xù)向容量瓶中加水至液面距刻度線1～2cm處，改用膠頭滴管加蒸餾水至液面底部與刻度線相切。④用少量水洗滌燒杯和玻璃棒2～3次，每次洗液都轉入容量瓶。⑤將容量瓶瓶塞塞緊，充分搖勻。填寫下列空白：(1)ag綠礬的實際質量為________g。(2)上述操作步驟的正確順序為______________________________________。(3)若配制時遺漏步驟④，會使所配溶液的濃度________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。(4)若加蒸餾水時不慎超過刻度線，處理方法是______；若操作步驟②時有溶液濺在容量瓶外，處理方法是____________。解析：(1)綠礬質量為0.2mol·L－1×0.5L×278g·mol－1＝27.8g。(2)配制溶液的步驟為：計算→稱量→溶解→洗滌→定容→搖勻。(3)若沒洗滌燒杯和玻璃棒，溶質損失，濃度偏低。(4)若水超過了刻度線，已無法補救，只能重新配制。同樣溶液外濺的處理方法也是必須重新配制。答案：(1)27.8(2)①→②→④→③→⑤(3)偏低(4)重新配制重新配制1．在容量瓶上無需標記的是()A．溫度 B．濃度C．刻度線 D．容積解析：選B容量瓶上標記著溫度、容積、刻度線。2．實驗室配制1mol·L－1鹽酸250mL，下列不需用的儀器是()A．250mL容量瓶 B．托盤天平C．膠頭滴管 D．燒杯解析：選B配制250mL的鹽酸溶液，需要使用250mL的容量瓶、量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管等。3．使用膽礬(CuSO4·5H2O)配制0.1mol·L－1硫酸銅溶液，正確的操作是()A．將膽礬加熱除去結晶水后，稱取16g溶解在1L水中B．稱取膽礬25g溶解在1L水中C．將25g膽礬溶于水，然后將此溶液稀釋至1LD．將16g膽礬溶于水，然后將此溶液稀釋至1L解析：選C膽礬的化學式為CuSO4·5H2O，由于本身含有結晶水，所以應取樣品250g·mol－1×0.1mol·L－1×1L＝25g溶于水，然后將溶液稀釋至1L。4．實驗室中需要配制2mol·L－1的NaOH溶液950mL，配制時應選用的容量瓶的規(guī)格和稱取的NaOH的質量分別是()A．950mL,76.0g B．500mL,80.0gC．1000mL,80.0g D．1000mL,76.0g解析：選C配制950mL溶液需選用1000mL的容量瓶，所需稱取NaOH固體的質量為1L×2mol·L－1×40g·mol－1＝80.0g。5．精確配制250mL一定物質的量濃度的NaOH溶液，下列實驗操作正確的是()A．選擇儀器時，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干燥的潔凈容量瓶中解析：選DA項，容量瓶的規(guī)格應與所配制溶液的體積相一致，若要求配制的溶液體積和容量瓶容量不相等，應選擇容積略大于要求配制的溶液體積的容量瓶。本題應選用250mL容量瓶，錯誤；B項，容量瓶不能用作溶解的儀器，錯誤；C項，氫氧化鈉在溶解過程中放熱，直接在容量瓶中溶解或將熱溶液注入其中會造成誤差，錯誤；D項，在配制過程中，容量瓶是否有水不受影響，正確。6．下列配制的溶液濃度偏高的是()A．配制鹽酸用量筒量取鹽酸時俯視刻度線B．配制鹽酸定容時，仰視容量瓶刻度線C．稱量4gNaOH配制0.1mol·L－1NaOH溶液1000mL時，砝碼錯放左盤D．NaOH溶解后未經冷卻即注入容量瓶至刻度線解析：選DA項俯視刻度線，將會使量得鹽酸的體積小于計算值，導致濃度偏低；B項定容時仰視容量瓶刻度線，將會導致加水量增多，使溶液濃度偏小；C項由于所稱NaOH固體的質量為整數，不需移動游碼，故稱得固體NaOH的質量是準確的，不會影響到配制溶液的濃度；D項因熱脹冷縮之故，會使容量瓶中的溶液在冷卻后液面低于刻度線，導致所配溶液濃度偏高。7．用固體樣品配制一定物質的量濃度的溶液，需經過稱量、溶解、轉移溶液、定容等操作。下列圖示對應的操作規(guī)范的是()解析：選BA項，用天平稱量固體試劑，試劑不能直接放在托盤內，天平稱量應遵循“左物右碼”，錯誤；B項，溶解固體用玻璃棒攪拌，加速溶解，正確；C項，應用玻璃棒引流，防止溶液灑落，錯誤；D項，膠頭滴管不能深入容量瓶內，應在容量瓶正上方，懸空滴加，錯誤。8．為了配制100mL1mol·L－1NaOH溶液，其中有下列幾個操作：①NaOH用紙盛載進行稱量②選剛用蒸餾水洗凈的100mL容量瓶進行配制③NaOH在燒杯里剛好完全溶解，立即把溶液轉移到容量瓶中④用蒸餾水洗滌燒杯內壁兩次，洗滌液都移入容量瓶⑤使蒸餾水沿著玻璃棒注入容量瓶，直到溶液的凹液面恰好跟刻度線相切其中操作錯誤的是()A．①②③ B．③④⑤C．②③⑤ D．①③⑤解析：選D①用托盤天平稱量NaOH等易潮解或有腐蝕性的藥品時，須用干燥而潔凈的燒杯或表面皿，先稱出燒杯或表面皿的質量，然后放入NaOH，再稱出它們的總質量，用差減法得出NaOH的質量；步驟③中，應待稀溶液冷卻后，再沿玻璃棒注入容量瓶；步驟⑤中，定容時，先往容量瓶中小心地加水，直到液面接近刻度1～2cm處，改用膠頭滴管加水，使溶液凹液面恰好與刻度線相切。9．使用容量瓶配制溶液時，由于操作不當，會引起誤差，下列情況會使所配溶液濃度偏低的是()①用天平(使用游碼)稱量時，被稱量物與砝碼的位置放顛倒了②溶液轉移到容量瓶后，燒杯及玻璃棒未用蒸餾水洗滌③轉移溶液前容量瓶內有少量蒸餾水④定容時，俯視容量瓶的刻度線⑤定容后搖勻，發(fā)現液面降低，又補加少量水，重新達到刻度線A．①②⑤ B．①③⑤C．③④⑤ D．②③④解析：選A①對于天平來說，右盤應放砝碼，其質量加上游碼讀數即為物質的質量，如果位置顛倒，則會使稱量的物質的質量小于所需質量，最終導致濃度偏低；②燒杯及玻璃棒未用蒸餾水洗滌，會使?jié)舛绕?；③容量瓶內有少量蒸餾水，不會影響濃度；④定容時，俯視容量瓶的刻度線會導致加水偏少，濃度偏高；⑤液面低于刻度線，再滴加蒸餾水至刻度線會導致溶液體積偏大，則濃度偏低。10．(2017·杭州市重點中學聯考)某同學欲配制100mL0.10mol·L－1CuSO4溶液。以下操作1～5是其配制過程及示意圖：操作1：準確稱取一定質量的膽礬晶體用適量蒸餾水溶解。操作2：將所得溶液轉移到儀器X中，用蒸餾水沖洗燒杯和玻璃棒2～3次，將洗滌液也轉移到X中。操作3：繼續(xù)向X中加水至液面離X的刻度線1～2cm處。(1)儀器X的名稱是________。(2)操作4定容，由于該同學觀察方法不正確，將導致所配溶液濃度______。(3)關于該配制過程，下列說法正確的是______。A．操作1中，應稱取膽礬晶體的質量為2.5gB．操作2中，洗滌液不需要轉移到儀器X中C．操作5搖勻后靜置，發(fā)現液面低于刻度線，應繼續(xù)加水至凹液面與刻度線相切解析：(1)容量瓶一定指明容量。(2)仰視定容，體積偏大，濃度偏小。(3)B選項錯誤，洗滌液要轉移到容量瓶，反之則濃度偏?。籆選項錯誤，若液面低，是因為部分液體粘在容量瓶頸上，無需再加水，反之濃度偏小。答案：(1)100mL容量瓶(2)偏低(3)A1．在使用容量瓶配制溶液時，下列操作正確的是()A．使用容量瓶前都必須檢查容量瓶是否漏水B．容量瓶用蒸餾水洗凈后，再用待配溶液潤洗C．稱好的固體試樣需用紙條小心地送入容量瓶中D．搖勻后發(fā)現凹液面下降，再加水至刻度線解析：選A容量瓶使用前都必須檢查是否漏水，A正確；容量瓶不能用待配溶液潤洗，B錯誤；溶解固體應在燒杯中，C錯誤；搖勻后凹液面應當下降，因刻度線以上內壁粘附有溶液，此時不能再加水，否則會稀釋所配制溶液，D錯誤。2．如圖表示配制一定物質的量濃度的NaCl溶液的部分操作示意圖，其中有錯誤的是()解析：選C定容時，視線應與凹液面的最低點在同一水平線上。3．配制100mL1.0mol·L－1Na2CO3溶液，下列操作正確的是()A．稱取10.6g無水碳酸鈉，加入100mL容量瓶中，加水溶解、定容B．稱取10.6g無水碳酸鈉，加入100mL蒸餾水，攪拌、溶解C．轉移Na2CO3溶液時，未用玻璃棒引流，直接倒入容量瓶中D．定容后，塞好瓶塞，反復倒轉、搖勻解析：選D10.6g無水碳酸鈉應加入燒杯中，加適量蒸餾水，用玻璃棒攪拌溶解，不能直接加入到100mL容量瓶中。溶解后的溶液要用玻璃棒引流轉移到容量瓶中，然后用蒸餾水洗滌燒杯內壁和玻璃棒2～3次，并把洗滌液都轉移到容量瓶中。4．利用硫酸銅晶體(CuSO4·5H2O)來配制1.0mol·L－1CuSO4溶液500mL，假如其他操作均準確無誤，下列情況會引起所配溶液物質的量濃度偏高的是()A．稱取硫酸銅晶體80.0gB．定容時，俯視觀察刻度線C．移液時，對用于溶解硫酸銅晶體的燒杯沒有進行洗滌D．稱量時所使用的砝碼有殘缺解析：選BA項，CuSO4·5H2O物質的量為0.50mol，其質量為250g·mol－1×0.50mol＝125g，稱取80.0g會使溶質質量不足，從而引起所配溶液物質的量濃度偏低；B項，俯視時實際加水量少于應加的水量，即體積偏小，因此物質的量濃度偏高；C項，此做法會使溶質損失，使所配溶液物質的量濃度偏低；D項，稱量時所使用的砝碼有殘缺，會導致溶質的物質的量偏少，物質的量濃度偏低。5．(2016·紹興一中期中)下列實驗操作正確的是()A．配制一定物質的量濃度溶液時，定容時仰視容量瓶B．盛放NaOH溶液時，使用帶玻璃塞的磨口瓶C．用苯萃取溴水中的溴時，將溴的苯溶液從分液漏斗下口放出D．NaCl溶液蒸發(fā)結晶時，蒸發(fā)皿中有晶體析出并剩余少量液體即停止加熱解析：選D配制一定物質的量濃度溶液時，定容時仰視容量瓶，會使配制溶液濃度偏小，故A錯誤；二氧化硅能與氫氧化鈉反應生成硅酸鈉，硅酸鈉有粘性，能將瓶口和塞子粘在一起，故B錯誤；苯的密度比水小，苯在上層，應從上口倒出，故C錯誤；當蒸發(fā)皿中出現大量固體時就應該停止加熱，用余熱蒸干，故D正確。6．利用碳酸鈉晶體(Na2CO3·10H2O)來配制0.5mol·L－1的碳酸鈉溶液1000mL，假如其他操作均是準確無誤的，下列情況會引起配制溶液的濃度偏高的是()A．稱取碳酸鈉晶體100gB．定容時俯視觀察刻度線C．移液時，對用于溶解碳酸鈉晶體的燒杯沒有進行沖洗D．定容時，將容量瓶振蕩均勻，靜置發(fā)現液面低于刻度線，于是又加入少量水至刻度線解析：選BA項，應稱量Na2CO3·10H2O晶體的質量為0.5mol·L－1×1L×286g·mol－1＝143g，偏低。B項，俯視刻度線，體積偏小，濃度偏高。C項，沒有洗滌，造成轉移溶質偏少，濃度偏低。D項，造成體積偏大，濃度偏低。7．實驗室配制500mL0.2mol·L－1的Na2SO4溶液，實驗操作步驟有：A．在天平上稱出14.2g硫酸鈉固體，把它放在燒杯中，用適量蒸餾水使它完全溶解并冷卻至室溫；B．把制得的溶液小心轉移至容量瓶中；C．繼續(xù)向容量瓶中加蒸餾水至液面距刻度線1～2cm處，改用膠頭滴管小心滴加蒸餾水至凹液面與刻度線相切；D．用少量蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2～3次，每次洗滌的液體都小心注入容量瓶，并輕輕振蕩；E．將容量瓶瓶塞塞緊，充分搖勻。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)操作步驟的正確順序為________(填字母)。(2)本實驗用到的基本儀器已有燒杯、天平(帶砝碼)、鑷子、玻璃棒，還缺少的儀器是________、________、________。(3)下列情況會使所配溶液濃度偏高的是________(填字母)。a．某同學觀察液面的情況如圖所示b．沒有進行上述操作步驟Dc．加蒸餾水時，不慎超過了刻度線d．砝碼上沾有雜質e．容量瓶使用前內壁沾有水珠解析：(1)配制一定物質的量濃度溶液的步驟為計算、稱量、溶解、轉移、洗滌、定容、搖勻。(2)配制一定物質的量濃度溶液使用的儀器有一定規(guī)格的容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、托盤天平、量筒。(3)根據c＝eq\f(n,V)＝eq\f(m,MV)進行判斷。a.俯視使V減小，故使c偏高；b.未進行洗滌，使n減小，故使c偏低；c.V增大，故使c偏低；d.m增大，故使c偏高；e.無影響。答案：(1)ABDCE(2)量筒膠頭滴管500mL容量瓶(3)ad8．現用質量分數為98%、密度為1.84g·cm－3的濃H2SO4來配制500mL0.2mol·L－1的稀H2SO4?？晒┻x擇的儀器有：①玻璃棒、②燒瓶、③燒杯、④膠頭滴管、⑤量筒、⑥容量瓶、⑦托盤天平、⑧藥匙。請回答下列問題：(1)上述儀器中，在配制稀H2SO4時用不到的有(填代號)________。(2)經計算，需濃H2SO4的體積為________?，F有①10mL、②50mL、③100mL三種規(guī)格的量筒，你選用的量筒是________。(3)將濃H2SO4加入到適量蒸餾水中稀釋后，冷卻片刻，隨后全部轉移到__