2024年高中化学新教材同步 必修第一册 第2章　第3节　实验活动1　配制一定物质的量浓度的溶液

实验活动1配制一定物质的量浓度的溶液【实验目的】1．练习容量瓶的使用方法。2．练习配制一定物质的量浓度的溶液。3．加深对物质的量浓度概念的认识。【实验用品】烧杯、容量瓶(100mL)、胶头滴管、量筒、玻璃棒、药匙、滤纸、天平。NaCl、蒸馏水。【实验步骤】1．配制100mL1.00mol·L－1的NaCl溶液(1)计算溶质的质量计算配制100mL1.00mol·L－1的NaCl溶液所需NaCl固体的质量为5.85g。(2)称量(3)配制溶液①溶解：把称好的NaCl固体放入烧杯中，再向烧杯中加入40mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使NaCl固体完全溶解。②移液：待溶液冷却到室温后，将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入100mL容量瓶。③洗涤：用少量蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯内壁2～3次，并将洗涤液也都注入容量瓶。④定容：继续向容量瓶中加入蒸馏水，直到液面在刻度线以下1～2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水，直至凹液面与刻度线相切。⑤摇匀：盖好容量瓶瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。(4)将配制好的溶液倒入试剂瓶，贴好标签。2．用1.00mol·L－1的NaCl溶液配制100mL0.50mol·L－1的NaCl溶液(1)计算所需1.00mol·L－1的NaCl溶液的体积配制100mL0.50mol·L－1的NaCl溶液所需1.00mol·L－1的NaCl溶液的体积为50mL。(2)量取1.00mol·L－1的NaCl溶液的体积用量筒量取1.00mol·L－1的NaCl溶液50.0mL。(3)配制溶液①把量取好的NaCl溶液倒入烧杯中，向烧杯中加入20mL蒸馏水，用玻璃棒慢慢搅动，使其混合均匀。②移液：将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入容量瓶。③洗涤：用少量蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯内壁2～3次，并将洗涤液也都注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。④定容：继续向容量瓶中加入蒸馏水，直到液面在刻度线以下1～2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水，直至凹液面与刻度线相切。⑤摇匀：盖好容量瓶瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。(4)将配制好的100mL0.50mol·L－1的NaCl溶液倒入试剂瓶，贴好标签。【问题和讨论】1．将烧杯中的溶液注入容量瓶以后，为什么要用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，并将洗涤液也都注入容量瓶？提示将烧杯中的溶液注入容量瓶以后，烧杯内壁和玻璃棒上都残留有溶液，里面有溶质，洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，并将洗涤液也都注入容量瓶，是为了保证溶质尽可能全部都转移到容量瓶中，减小误差。2．溶解后的溶液为什么要冷却到室温后再转移到容量瓶中？如果未冷却就转移，对所配溶液的物质的量浓度有什么影响？提示容量瓶的使用温度为20℃，即室温，未冷却溶液温度高，体积偏大，此时定容到刻度线，冷却后体积缩小，小于容量瓶容积，导致所配溶液的物质的量浓度偏大。3．的NaCl溶液时，仰视读数，所配的溶液物质的量浓度偏大还是偏小？提示用量筒量取1.00mol·L－1的NaCl溶液时，仰视读数，所量取的1.00mol·L－1的NaCl溶液体积偏大，所含的溶质偏多，所配的溶液物质的量浓度偏大。4．如果在定容时仰视容量瓶上的刻度线，最后配成的溶液物质的量浓度偏大还是偏小？提示仰视刻度线，溶液体积偏大，所配溶液的物质的量浓度偏小。5．如果定容时，不小心加水超过了刻度线，应该怎么操作？提示重新配制。1．用36.5%、密度为1.19g·cm－3的浓盐酸配制0.1mol·L－1的稀盐酸500mL，请回答：(1)用量筒量取所需浓盐酸的体积为______mL。(2)实验室配制稀盐酸，所用到的玻璃仪器：_______________、__________、__________、__________、量筒。(3)如果在配制过程中，第一次加水量太少，搅拌时间较长，导致配制溶液的浓度________(填“偏大”“偏小”或“不影响”)。(4)在配制过程中，下列操作中能使所配溶液的浓度偏高的有________(填序号)。①用量筒量取36.5%的盐酸时俯视②洗涤量取浓盐酸的量筒，并将洗涤液转移到容量瓶中③未等稀释后的盐酸冷却至室温就转移到容量瓶中④转移前，容量瓶中含有少量蒸馏水⑤定容时，加蒸馏水超过刻度线，又用胶头滴管吸出⑥定容摇匀后，发现液面低于刻度线，又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线⑦定容时，仰视刻度线答案(1)4.2(2)500mL容量瓶烧杯玻璃棒胶头滴管(3)偏小(4)②③2．草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸，主要作还原剂和漂白剂。广泛地应用于纺织印染、冶金、药物生产和化工生产。草酸与酸性KMnO4溶液发生反应：KMnO4＋H2C2O4＋H2SO4→K2SO4＋MnSO4＋CO2↑＋H2O(未配平)。某实验室根据以上原理测定某草酸样品的纯度。(1)配平该反应：___________________________________________________。(2)配制1000mL0.0100mol·L－1酸性KMnO4溶液。①用托盘天平称取______________gKMnO4晶体，放入______________(填仪器名称)中，加入少许水和稀硫酸溶解，冷却至______________。②将溶液转移到______________(填仪器名称)中，洗涤，并将洗涤液一并转入容量瓶，定容、摇匀。准确称取0.5g草酸样品配制成100.00mL溶液，待用。含量测定：(3)移取20.00mL酸性KMnO4溶液，加入25.00mL草酸样品溶液，溶液恰好完全褪色(假设其他杂质都不反应)。根据以上数据计算样品中草酸的质量分数为______________。(4)误差分析：配制酸性KMnO4溶液定容时如图所示操作，则所测样品中草酸的含量______________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。答案(1)2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O(2)①1.6烧杯室温②1000mL容量瓶(3)36%(4)偏低解析(1)根据得失电子守恒、原子守恒进行配平该反应为2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O。(2)①配制1000mL0.0100mol·L－1酸性KMnO4溶液，需要KMnO4的质量m＝1L×0.0100mol·L－1×158g·mol－1＝1.58g，用托盘天平称取1.6gKMnO4固体放入烧杯中加入少许水和稀硫酸溶解，冷却至室温。②将冷却至室温的溶液转移到1000mL容量瓶中，洗涤烧杯和玻璃棒，并将洗涤液一并转入容量瓶，定容、摇匀。(3)根据2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O反应可知，2KMnO4～5H2C2O4，移取20.00mL酸性KMnO4溶液，加入25.00mL草酸样品溶液，溶液恰好完全褪色(假设其他杂质都不反应)，则该样品中草酸的浓度为c＝eq\f(20mL×0.01mol·L－1×5,2×25mL