高中化学 专题1 化学家眼中的物质世界 第二单元 第四课时 溶液的配制及分析学案 苏教版必修1-苏教版高一必修1化学学案

第四课时溶液的配制及分析——————————————————————————————————————[考试要求]配制一定物质的量浓度的溶液(b/b)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、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(或量取)、溶解、转移、定容。eq\a\vs4\al(溶液的配制)1．容量瓶2．配制步骤(以配制100mL0.100mol·L－1Na2CO3溶液为例)(1)计算：根据n＝c·V知，n(Na2CO3)＝0.01_mol，m(Na2CO3)＝1.06_g。(2)称量用天平准确称量Na2CO3固体1.1g。(3)溶解将碳酸钠固体转移至100mL烧杯中，用适量蒸馏水溶解，用玻璃棒搅拌以加快溶解，并冷却到室温。(4)转移eq\a\vs4\al(①将烧杯中的溶液用玻璃棒小心地引流到100mL容量瓶中。)②用蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2～3次，并将每次洗涤的溶液都注入容量瓶中。轻轻振荡容量瓶，使溶液混合均匀。(5)定容①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1～2cm处。②改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切。③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。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？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？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？提示：重新配制。1．容量瓶的使用和注意事项(1)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。①关键词：注水→盖塞→倒立→观察→正立→旋180°→倒立→观察。②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，把瓶倒立，观察是否漏水。如不漏水，将瓶正立并将塞子旋转180°后塞紧，再检查是否漏水。如不漏水，该容量瓶才能使用。(2)选择容量瓶的原则——“大而近”原则选择容量瓶遵循“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：需用480mL某溶液应选择500mL容量瓶来配制溶液。(3)容量瓶使用的“五不能”①不能用容量瓶溶解固体；②不能用容量瓶稀释浓溶液；③不能把容量瓶加热；④不能把容量瓶当做反应容器；⑤不能用容量瓶长期存放溶液。2．溶液的配制步骤及仪器1．将下列配制溶液的过程排序：____________。答案：④①⑦⑤⑥③②2．(2016·浙江10月考试)用无水Na2CO3固体配制250mL0.1000mol·L－1的溶液。请回答：(1)在配制过程中不必要的玻璃仪器是________。A．烧杯B．量筒C．玻璃棒D．胶头滴管E．容量瓶(2)定容时的操作：当液面接近容量瓶刻度线时，______________________________________________，再将容量瓶塞盖好，反复上下颠倒，摇匀。(3)下列操作会使配得的Na2CO3溶液浓度偏低的是________。A．称取相同质量的Na2CO3·10H2O固体进行配制B．定容时俯视容量瓶的刻度线C．摇匀后发现液面低于容量瓶刻度线，再滴加蒸馏水至刻度线D．转移洗涤液时洒到容量瓶外，继续用该未清洗的容量瓶重新配制解析：(3)A项中的做法使称取Na2CO3的质量偏低，配得Na2CO3溶液浓度偏低，符合题意；B项中定容时俯视容量瓶致溶液的液面低于刻度线，配得溶液浓度偏高，不符合题意；C项的做法致配制的浓度偏低，符合题意；D项中未清洗的容量瓶中含有Na2CO3，致溶液中Na2CO3的含量增大，所配浓度偏高，不符合题意。答案：(1)B(2)改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切(3)A、Ceq\a\vs4\al(溶液配制中的误差分析)1．操作不当对溶液浓度的影响以配制100mL0.1mol·L－1的Na2CO3溶液为例。可能引起误差的操作变化的量实际浓度(cB)将烧杯中溶液向容量瓶中转移时，有少量洒出nB减小偏低烧杯中溶液倾倒完毕，忘记洗涤烧杯和玻璃棒nB减小偏低未冷却至室温就注入容量瓶定容V减小偏高定容时，仰视容量瓶的刻度线V增大偏低定容时，俯视容量瓶的刻度线V减小偏高定容时，水加多了，用滴管吸出nB减小偏低定容摇匀后，发现液面下降，再加水至刻度线V增大偏低溶解前烧杯内有水—无影响2．定容时仰视或俯视刻度线产生的误差图解(1)仰视刻度线(图1)。由于操作时是以刻度线为基准加水，刻度线低于液面，故加水量偏多，导致溶液体积偏大，浓度偏小。(2)俯视刻度线(图2)。与仰视刻度线恰好相反，刻度线高于液面，使得加水量偏少，浓度偏大。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()A．未冷却即转移、定容B．未洗烧杯及玻璃棒C．定容时俯视刻度线观察液面D．容量瓶中原有少量蒸馏水解析：选BA项未冷却即转移，最后导致溶液体积偏小，浓度偏高，B项，未洗涤导致溶质减少，浓度偏低，C项，俯视刻度线，导致V偏小，浓度偏大，D项没有影响。2．某学生要配制500mL0.1mol·L－1的氯化钠溶液，但实际配制出NaCl溶液的物质的量浓度为0.09mol·L－1，原因可能是()①称量时砝码生锈②容量瓶中原来存有少量蒸馏水③溶解用的烧杯未经多次洗涤④胶头滴管加水后定容时仰视刻度A．①② B．②③C．③④ D．①④解析：选C①称量时砝码生锈，使称得的NaCl的质量偏大，即配制的溶液的cB偏大；②容量瓶中原来存有少量蒸馏水对所配制溶液的cB无影响；③溶解用的烧杯未经多次洗涤会使溶质减少，从而导致所配制溶液的cB偏小；④定容时仰视刻度，则V偏大，导致cB偏小。[方法技巧]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，要根据cB＝eq\f(nB,V)，围绕实验操作对n或V的影响来分析。(1)凡是使nB增大的因素，使cB偏大。(2)凡是使nB减小的因素，使cB偏小。(3)凡是使V增大的因素，使cB偏小。(4)凡是使V减小的因素，使cB偏大。[三级训练·节节过关]1．用NaCl固体配制100mL1.00mol·L－1NaCl溶液，不需要用到的仪器是()A．100mL容量瓶B．试管C．玻璃棒D．胶头滴管解析：选B配制1.00mol·L－1氯化钠溶液100mL，配制顺序是：计算→称量→溶解、冷却→移液→洗涤→定容→摇匀→装瓶贴签，需要的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管，不会使用到试管。2．实验室中需要配制1mol·L－1的NaCl溶液970mL，配制时应选用的容量瓶的规格是()A．950mL容量瓶 B．500mL容量瓶C．1000mL容量瓶 D．任意规格的容量瓶解析：选C配制溶液一定要选择合适的容量瓶，一般容量瓶的规格有100mL、250mL、500mL、1000mL，通常选择大于等于溶液体积的容量瓶，即题给实验中选择1000mL的容量瓶。3．下图是某同学用500mL容量瓶配制0.10mol·L－1NaOH溶液的过程：该同学的错误步骤有()A．1处 B．2处C．3处 D．4处解析：选C第①步应把NaOH固体放在小烧杯中称量；第④步玻璃棒应接触容量瓶内壁刻度线以下的部分；第⑤步定容时应平视刻度线。即该同学的操作步骤中有3处错误。4．要配制500mL0.2mol·L－1的FeSO4溶液，实验操作步骤有：①在天平上称取ag绿矾(FeSO4·7H2O)，将它放在烧杯中，用适量蒸馏水使其完全溶解。②将所得溶液沿玻璃棒注入500mL容量瓶中。③继续向容量瓶中加水至液面距刻度线1～2cm处，改用胶头滴管加蒸馏水至液面底部与刻度线相切。④用少量水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗液都转入容量瓶。⑤将容量瓶瓶塞塞紧，充分摇匀。填写下列空白：(1)ag绿矾的实际质量为________g。(2)上述操作步骤的正确顺序为______________________________________。(3)若配制时遗漏步骤④，会使所配溶液的浓度________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。(4)若加蒸馏水时不慎超过刻度线，处理方法是______；若操作步骤②时有溶液溅在容量瓶外，处理方法是____________。解析：(1)绿矾质量为0.2mol·L－1×0.5L×278g·mol－1＝27.8g。(2)配制溶液的步骤为：计算→称量→溶解→洗涤→定容→摇匀。(3)若没洗涤烧杯和玻璃棒，溶质损失，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．在容量瓶上无需标记的是()A．温度 B．浓度C．刻度线 D．容积解析：选B容量瓶上标记着温度、容积、刻度线。2．实验室配制1mol·L－1盐酸250mL，下列不需用的仪器是()A．250mL容量瓶 B．托盘天平C．胶头滴管 D．烧杯解析：选B配制250mL的盐酸溶液，需要使用250mL的容量瓶、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。3．使用胆矾(CuSO4·5H2O)配制0.1mol·L－1硫酸铜溶液，正确的操作是()A．将胆矾加热除去结晶水后，称取16g溶解在1L水中B．称取胆矾25g溶解在1L水中C．将25g胆矾溶于水，然后将此溶液稀释至1LD．将16g胆矾溶于水，然后将此溶液稀释至1L解析：选C胆矾的化学式为CuSO4·5H2O，由于本身含有结晶水，所以应取样品250g·mol－1×0.1mol·L－1×1L＝25g溶于水，然后将溶液稀释至1L。4．实验室中需要配制2mol·L－1的NaOH溶液950mL，配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaOH的质量分别是()A．950mL,76.0g B．500mL,80.0gC．1000mL,80.0g D．1000mL,76.0g解析：选C配制950mL溶液需选用1000mL的容量瓶，所需称取NaOH固体的质量为1L×2mol·L－1×40g·mol－1＝80.0g。5．精确配制250mL一定物质的量浓度的NaOH溶液，下列实验操作正确的是()A．选择仪器时，使用500mL容量瓶B．将称量好的氢氧化钠固体放入容量瓶中，加入少量水溶解C．在烧杯中溶解氢氧化钠后，立即将所得溶液注入容量瓶中D．将烧杯中的氢氧化钠溶液注入未经干燥的洁净容量瓶中解析：选DA项，容量瓶的规格应与所配制溶液的体积相一致，若要求配制的溶液体积和容量瓶容量不相等，应选择容积略大于要求配制的溶液体积的容量瓶。本题应选用250mL容量瓶，错误；B项，容量瓶不能用作溶解的仪器，错误；C项，氢氧化钠在溶解过程中放热，直接在容量瓶中溶解或将热溶液注入其中会造成误差，错误；D项，在配制过程中，容量瓶是否有水不受影响，正确。6．下列配制的溶液浓度偏高的是()A．配制盐酸用量筒量取盐酸时俯视刻度线B．配制盐酸定容时，仰视容量瓶刻度线C．称量4gNaOH配制0.1mol·L－1NaOH溶液1000mL时，砝码错放左盘D．NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶至刻度线解析：选DA项俯视刻度线，将会使量得盐酸的体积小于计算值，导致浓度偏低；B项定容时仰视容量瓶刻度线，将会导致加水量增多，使溶液浓度偏小；C项由于所称NaOH固体的质量为整数，不需移动游码，故称得固体NaOH的质量是准确的，不会影响到配制溶液的浓度；D项因热胀冷缩之故，会使容量瓶中的溶液在冷却后液面低于刻度线，导致所配溶液浓度偏高。7．用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液，需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是()解析：选BA项，用天平称量固体试剂，试剂不能直接放在托盘内，天平称量应遵循“左物右码”，错误；B项，溶解固体用玻璃棒搅拌，加速溶解，正确；C项，应用玻璃棒引流，防止溶液洒落，错误；D项，胶头滴管不能深入容量瓶内，应在容量瓶正上方，悬空滴加，错误。8．为了配制100mL1mol·L－1NaOH溶液，其中有下列几个操作：①NaOH用纸盛载进行称量②选刚用蒸馏水洗净的100mL容量瓶进行配制③NaOH在烧杯里刚好完全溶解，立即把溶液转移到容量瓶中④用蒸馏水洗涤烧杯内壁两次，洗涤液都移入容量瓶⑤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其中操作错误的是()A．①②③ B．③④⑤C．②③⑤ D．①③⑤解析：选D①用托盘天平称量NaOH等易潮解或有腐蚀性的药品时，须用干燥而洁净的烧杯或表面皿，先称出烧杯或表面皿的质量，然后放入NaOH，再称出它们的总质量，用差减法得出NaOH的质量；步骤③中，应待稀溶液冷却后，再沿玻璃棒注入容量瓶；步骤⑤中，定容时，先往容量瓶中小心地加水，直到液面接近刻度1～2cm处，改用胶头滴管加水，使溶液凹液面恰好与刻度线相切。9．使用容量瓶配制溶液时，由于操作不当，会引起误差，下列情况会使所配溶液浓度偏低的是()①用天平(使用游码)称量时，被称量物与砝码的位置放颠倒了②溶液转移到容量瓶后，烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤③转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水④定容时，俯视容量瓶的刻度线⑤定容后摇匀，发现液面降低，又补加少量水，重新达到刻度线A．①②⑤ B．①③⑤C．③④⑤ D．②③④解析：选A①对于天平来说，右盘应放砝码，其质量加上游码读数即为物质的质量，如果位置颠倒，则会使称量的物质的质量小于所需质量，最终导致浓度偏低；②烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤，会使浓度偏低；③容量瓶内有少量蒸馏水，不会影响浓度；④定容时，俯视容量瓶的刻度线会导致加水偏少，浓度偏高；⑤液面低于刻度线，再滴加蒸馏水至刻度线会导致溶液体积偏大，则浓度偏低。10．(2017·杭州市重点中学联考)某同学欲配制100mL0.10mol·L－1CuSO4溶液。以下操作1～5是其配制过程及示意图：操作1：准确称取一定质量的胆矾晶体用适量蒸馏水溶解。操作2：将所得溶液转移到仪器X中，用蒸馏水冲洗烧杯和玻璃棒2～3次，将洗涤液也转移到X中。操作3：继续向X中加水至液面离X的刻度线1～2cm处。(1)仪器X的名称是________。(2)操作4定容，由于该同学观察方法不正确，将导致所配溶液浓度______。(3)关于该配制过程，下列说法正确的是______。A．操作1中，应称取胆矾晶体的质量为2.5gB．操作2中，洗涤液不需要转移到仪器X中C．操作5摇匀后静置，发现液面低于刻度线，应继续加水至凹液面与刻度线相切解析：(1)容量瓶一定指明容量。(2)仰视定容，体积偏大，浓度偏小。(3)B选项错误，洗涤液要转移到容量瓶，反之则浓度偏小；C选项错误，若液面低，是因为部分液体粘在容量瓶颈上，无需再加水，反之浓度偏小。答案：(1)100mL容量瓶(2)偏低(3)A1．在使用容量瓶配制溶液时，下列操作正确的是()A．使用容量瓶前都必须检查容量瓶是否漏水B．容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗C．称好的固体试样需用纸条小心地送入容量瓶中D．摇匀后发现凹液面下降，再加水至刻度线解析：选A容量瓶使用前都必须检查是否漏水，A正确；容量瓶不能用待配溶液润洗，B错误；溶解固体应在烧杯中，C错误；摇匀后凹液面应当下降，因刻度线以上内壁粘附有溶液，此时不能再加水，否则会稀释所配制溶液，D错误。2．如图表示配制一定物质的量浓度的NaCl溶液的部分操作示意图，其中有错误的是()解析：选C定容时，视线应与凹液面的最低点在同一水平线上。3．配制100mL1.0mol·L－1Na2CO3溶液，下列操作正确的是()A．称取10.6g无水碳酸钠，加入100mL容量瓶中，加水溶解、定容B．称取10.6g无水碳酸钠，加入100mL蒸馏水，搅拌、溶解C．转移Na2CO3溶液时，未用玻璃棒引流，直接倒入容量瓶中D．定容后，塞好瓶塞，反复倒转、摇匀解析：选D10.6g无水碳酸钠应加入烧杯中，加适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌溶解，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转移到容量瓶中，然后用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，并把洗涤液都转移到容量瓶中。4．利用硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)来配制1.0mol·L－1CuSO4溶液500mL，假如其他操作均准确无误，下列情况会引起所配溶液物质的量浓度偏高的是()A．称取硫酸铜晶体80.0gB．定容时，俯视观察刻度线C．移液时，对用于溶解硫酸铜晶体的烧杯没有进行洗涤D．称量时所使用的砝码有残缺解析：选BA项，CuSO4·5H2O物质的量为0.50mol，其质量为250g·mol－1×0.50mol＝125g，称取80.0g会使溶质质量不足，从而引起所配溶液物质的量浓度偏低；B项，俯视时实际加水量少于应加的水量，即体积偏小，因此物质的量浓度偏高；C项，此做法会使溶质损失，使所配溶液物质的量浓度偏低；D项，称量时所使用的砝码有残缺，会导致溶质的物质的量偏少，物质的量浓度偏低。5．(2016·绍兴一中期中)下列实验操作正确的是()A．配制一定物质的量浓度溶液时，定容时仰视容量瓶B．盛放NaOH溶液时，使用带玻璃塞的磨口瓶C．用苯萃取溴水中的溴时，将溴的苯溶液从分液漏斗下口放出D．NaCl溶液蒸发结晶时，蒸发皿中有晶体析出并剩余少量液体即停止加热解析：选D配制一定物质的量浓度溶液时，定容时仰视容量瓶，会使配制溶液浓度偏小，故A错误；二氧化硅能与氢氧化钠反应生成硅酸钠，硅酸钠有粘性，能将瓶口和塞子粘在一起，故B错误；苯的密度比水小，苯在上层，应从上口倒出，故C错误；当蒸发皿中出现大量固体时就应该停止加热，用余热蒸干，故D正确。6．利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)来配制0.5mol·L－1的碳酸钠溶液1000mL，假如其他操作均是准确无误的，下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是()A．称取碳酸钠晶体100gB．定容时俯视观察刻度线C．移液时，对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行冲洗D．定容时，将容量瓶振荡均匀，静置发现液面低于刻度线，于是又加入少量水至刻度线解析：选BA项，应称量Na2CO3·10H2O晶体的质量为0.5mol·L－1×1L×286g·mol－1＝143g，偏低。B项，俯视刻度线，体积偏小，浓度偏高。C项，没有洗涤，造成转移溶质偏少，浓度偏低。D项，造成体积偏大，浓度偏低。7．实验室配制500mL0.2mol·L－1的Na2SO4溶液，实验操作步骤有：A．在天平上称出14.2g硫酸钠固体，把它放在烧杯中，用适量蒸馏水使它完全溶解并冷却至室温；B．把制得的溶液小心转移至容量瓶中；C．继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1～2cm处，改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切；D．用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤的液体都小心注入容量瓶，并轻轻振荡；E．将容量瓶瓶塞塞紧，充分摇匀。请填写下列空白：(1)操作步骤的正确顺序为________(填字母)。(2)本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平(带砝码)、镊子、玻璃棒，还缺少的仪器是________、________、________。(3)下列情况会使所配溶液浓度偏高的是________(填字母)。a．某同学观察液面的情况如图所示b．没有进行上述操作步骤Dc．加蒸馏水时，不慎超过了刻度线d．砝码上沾有杂质e．容量瓶使用前内壁沾有水珠解析：(1)配制一定物质的量浓度溶液的步骤为计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀。(2)配制一定物质的量浓度溶液使用的仪器有一定规格的容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平、量筒。(3)根据c＝eq\f(n,V)＝eq\f(m,MV)进行判断。a.俯视使V减小，故使c偏高；b.未进行洗涤，使n减小，故使c偏低；c.V增大，故使c偏低；d.m增大，故使c偏高；e.无影响。答案：(1)ABDCE(2)量筒胶头滴管500mL容量瓶(3)ad8．现用质量分数为98%、密度为1.84g·cm－3的浓H2SO4来配制500mL0.2mol·L－1的稀H2SO4。可供选择的仪器有：①玻璃棒、②烧瓶、③烧杯、④胶头滴管、⑤量筒、⑥容量瓶、⑦托盘天平、⑧药匙。请回答下列问题：(1)上述仪器中，在配制稀H2SO4时用不到的有(填代号)________。(2)经计算，需浓H2SO4的体积为________。现有①10mL、②50mL、③100mL三种规格的量筒，你选用的量筒是________。(3)将浓H2SO4加入到适量蒸馏水中稀释后，冷却片刻，随后全部转移到__