以下是為大家整理的高一化學(xué)下冊物質(zhì)的量濃度隨堂練習題及答案,供大家學(xué)習參考!
第三節(jié) 物質(zhì)的量濃度
新課指南
1.理解物質(zhì)的量濃度的概念.
2.掌握關(guān)于物質(zhì)的量濃度的計算.
3.掌握一定物質(zhì)的量濃度溶液加水稀釋的計算.
4.初步學(xué)會配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的方法和技能.
本節(jié)重點:物質(zhì)的量濃度的概念及其有關(guān)的計算;一定物質(zhì)的量濃度的溶液的配制方法.
本節(jié)難點:正確配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液.
教材解讀 精華要義
相關(guān)鏈接
有關(guān)溶液的知識網(wǎng)絡(luò)(初中化學(xué)部分)
知識詳解
知識點1 物質(zhì)的量濃度
Ⅰ理解物質(zhì)的量濃度的準備
例如:完成下列填空:
(1)已知在0.5 LNaCl溶液中含有0.3mol NaCl,則在1 L NaCl溶液中含NaCl _____mol.
(2)已知在3 L NaOH溶液中含有6 mol NaOH,則在1 L NaOH溶液中含 NaOH_____mol.
(3)已知在5 L H2SO4溶液中含有10 mol H2SO4,則在1 L H2SO4溶液中含 H2SO4_____mol.
答案:(1)0.6 (2)2 (3)2
思維拓展 上述三種不同的溶液作出的計算結(jié)果,對于表達溶液的體積與溶質(zhì)的物質(zhì)的量間的關(guān)系有哪些共同點?
點撥 都表達了1L溶液里所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量,或者說都表達了單位體積的溶液里所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量.
Ⅱ物質(zhì)的量濃度的概念(重點)
(1)文字表達法
以單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理理,叫做溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度(B表示各種溶質(zhì)).
(2)數(shù)學(xué)表達式
物質(zhì)的量濃度(cB)=
溶質(zhì)的物質(zhì)的量的單位通常是mol,溶液體積的單位通常是L或m3,那么物質(zhì)的量濃度的常用單位就是mol/L或mol/m3.
[說明] ①物質(zhì)的量濃度是溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量與溶液的體積之比,即是用單位體積溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量來表示溶液組成的一個物理量;從物質(zhì)的量濃度的概念和數(shù)學(xué)表達式中,我們可以看出:物質(zhì)的量濃度是用“ ”表示溶液的組成的,它與以“ ”為特征的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)有著本質(zhì)的區(qū)別,但同時也有聯(lián)系,可以相互換算,下表中對溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)和物質(zhì)的量濃度作了比較.
溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度和質(zhì)量分數(shù)的比較
物質(zhì)的量濃度(cB) 溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)(w%)
溶液的單位 L g
溶質(zhì)的單位 mol g
s計算公式 CB=
W(B)%=
特點 物質(zhì)的量濃度相同、溶液體積也相同的不同溶液里,含有溶質(zhì)的物質(zhì)的量相同 質(zhì)量相同、質(zhì)量分數(shù)也相同的不同溶液里,含有溶質(zhì)的質(zhì)量也相同
聯(lián)系 物質(zhì)的量濃度(CB)=
②由物質(zhì)的量濃度的概念和公式可知,如果在1 L溶液中含有溶質(zhì)B的物質(zhì)的量為n mol.則這種溶液里B的物質(zhì)的量濃度就是n mol/L.如1 L溶液里含有3 mol KNO3,該溶液中KNO3的物質(zhì)的量濃度為3 mol/L.
③“B”在這里表示任意的溶質(zhì).B的組成可以是分子,如C12H22O11(蔗糖);也可以是離子,如Na+、Cl-;還可以是由陰、陽離子組成的結(jié)構(gòu)單元,如:KNO3,分析溶質(zhì)時要注意有關(guān)的化學(xué)變化,某些物質(zhì)溶于水后,與水反應(yīng)生成另一種物質(zhì),此時的溶質(zhì)不是原物質(zhì),而是反應(yīng)后生成的新物質(zhì).例如,Na、Na2O等物質(zhì)加入到水中,溶質(zhì)不是Na、Na2O,而是NaOH,nB則是n(NaOH);帶結(jié)晶水的物質(zhì)如 Na2CO3•10H2O、CuSO4•5H2O加入到水中,溶液中的溶質(zhì)則是Na2CO3、CuSO4,而不是結(jié)晶水合物.這些情況是比較多見的,一定要根據(jù)加入的物質(zhì)的不同情況,準確地求出溶質(zhì)的量,但是像NH3、Cl2等物質(zhì)溶于水后成分復(fù)雜,求算濃度時,仍以溶解前的NH3、Cl2為溶質(zhì).
④溶質(zhì)的量無論是以什么單位給出的,都要轉(zhuǎn)換成物質(zhì)的量表示,溶液體積單位一般采用升;另外,溶液的體積混合前后是有變化的,即混合后溶液體積不等于混合前兩種溶液體積的加和,也不等于混合前溶劑的體積,但有時研究問題可忽略這種變化,此時可根據(jù)混合前兩種溶液體積的加和式,用混合前溶劑的體積來代表混合后溶液的體積,如果不能忽略這種變化,則要依據(jù)V=的關(guān)系來計算.
⑤mol/L與mol/m3的關(guān)系是1 mol/L=1000 mol/m3,或1×10-3mol/L=1 mol/m3.
【注意】 在cB=中,V是溶液的體積,不是溶劑的體積.
思維拓展
1.將342gC12H22O11(蔗糖)溶解在1 L水中,所得的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是否為1 mol/L?
點撥 不是1 mol/L.因為將342 g蔗糖溶解在1L水中,所得溶液的體積不是1 L,應(yīng)大于1 L,而342 g蔗糖的物質(zhì)的量為1 mol,故所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度小于1 mol/L.
2.從1 L 1 mol/L C12 H22O11溶液中取出100 mL,取出的溶液中C12H22O11的物質(zhì)的量濃度是多少?
點撥 仍為1 mol/L.溶液是均一、穩(wěn)定的混合物,即全部的溶質(zhì)在全部的溶劑中以分子或離子的微粒形態(tài)大限度地分散,在溶液里的任意兩處的溶質(zhì)與溶劑的質(zhì)量比、物質(zhì)的量比等關(guān)系,都是完全相同的,也就是說,溶質(zhì)在整個溶液里的濃度是均勻的.因此,從1 L 1 mol/L的C12 H22O11溶液中取出100 mL,取出的溶液中C12H22O11的物質(zhì)的量濃度仍為1 mol/L.
例如:在一定溫度下將300 mL 4 mol/L NaCl溶液分為200 mL(記為A)和100 mL(記為B)兩份,判斷下列說法是否正確,正確的在( )內(nèi)打“√”,錯誤的在( )內(nèi)打“×”.
(1)A和B中NaCl的物質(zhì)的量濃度相同. ( )
(2)A中NaCl的物質(zhì)的量濃度較大. ( )
(3)A中NaCl的物質(zhì)的量較小. ( )
(4)B中NaCl的物質(zhì)的量較小. ( )
(5)A和B的密度相同. ( )
(6)A中H2O的物質(zhì)的量較大. ( )
〔分析〕 A與B同是從300 mL 4 mol/LNaCl溶液中分離出來的不同體積的溶液,它們中NaCl的物質(zhì)的量濃度、NaCl的質(zhì)量分數(shù)、溶液密度等都相同,溶液體積、溶液質(zhì)量、溶質(zhì)(或溶劑)的質(zhì)量、物質(zhì)的量等都不同.
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√
又如:1 mol/L的NaCl溶液表示 ( )
A.溶液中含有1 molNaCl B.1 mol NaCl溶于1 L水中
C.58.5 g NaCl溶于941.5 g水中 D.1 L溶液中含有NaCl 58.5 g
〔分析〕1 mol/L的NaCl溶液,表示該NaCl溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為 1 mol/L,即1 LNaCl溶液中含有1 molNaCl.
答案:D
再如:下列不是表示物質(zhì)的量濃度的單位是 ( )
A.mol/m3 B.mol/cm3
C.g/mL D.mol/mL
答案:C
Ⅲ 物質(zhì)的量濃度一定時溶液中溶質(zhì)的微粒數(shù)目 ( )
如 2 L 0.5 mol/L 蔗糖
(1)溶質(zhì)是非電解質(zhì)時,溶質(zhì)在溶液中以分子形式存在.如2 L 0.5 mol/L蔗糖溶液中,含有1 mol亦即NA個蔗糖分子.
(2)溶質(zhì)是強電解質(zhì)時[強酸如NaOH、KOH、Ba(OH)2、鹽如NaCl、K2SO4等],溶質(zhì)在溶液中以陰、陽離子的形式存在.如1L1 mol/L的CaCl2溶液中,含1 molCa2+、2 mol Cl-,亦即含有的Ca2+和Cl-分別為NA和2NA個.
(3)溶液中微粒濃度的關(guān)系.
如在n mol/L的Na2SO4溶液中
①離子濃度關(guān)系:c(SO2-4)=n mol/L,c(Na+)=2n mol/L.
則c(Na2SO4):c(SO2-4):(Na+)=1:1:2.
②電荷守恒關(guān)系:2c(SO2-4)=c(Na+),即電中性原則.溶液中陰離子所帶負電荷總數(shù)與陽離子所帶正電荷總數(shù)相等,溶液不顯電性.如在Na2SO4、KCl的混合溶液中,2c(SO2-4)+c(Cl-)=c(Na+)+c(K+).
例如:NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列關(guān)于0.2mol/L的CaCl2溶液的說法中,不正確的是 ( )
A.2 L溶液中含有陰、陽離子的總數(shù)為0.8NA
B.500 mL溶液中Cl-的物質(zhì)的量濃度為0.2 mol/L
C.500mL溶液中Ca2+的物質(zhì)的量濃度為0.2 mol/L
D.500mL溶液中含Cl-的總數(shù)為0.2NA
〔分析〕 由CaCl2=Ca2++2Cl-可知:n(CaCl2)=n(Ca2+),n(Cl-)=2n(CaCl2),因此A項中n(CaCl2)=0.2 mol/L×2 L=0.4 mol,n(Ca2+)=0.4 mol,n(Cl-)=0.8 mol,n(總)=0.4 mol+0.8 mol=1.2 mol;B項中c(Cl-) =2×0.2mol/L=0.4mol/L;C項中c(Ca2+)為0.2 mol/L;D項中n(Cl-)=0.5 L×0.2 mol/L×2=0.2 mol.
答案:AB
知識點2 一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制(重點、難點)
Ⅰ配制原理:使一定物質(zhì)的量的溶質(zhì)溶解于溶劑中形成一定體積的溶液的實驗操作.
Ⅱ配制關(guān)鍵:(1)準確測量溶質(zhì)的量;(2)準確測量溶液的體積.
Ⅲ配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的主要儀器.
(1)準確測量溶質(zhì)的量的主要儀器.
物質(zhì)的物質(zhì)的量是無法直接測量的,但物質(zhì)的量與質(zhì)量、物質(zhì)的量與溶液體積之間存在著密切的、可以相互換算的關(guān)系.物質(zhì)的質(zhì)量和液體的體積都是比較容易測量出來的.因此,在配制一定物質(zhì)的量濃度溶液時,準確測量溶質(zhì)的量就轉(zhuǎn)化為測量溶質(zhì)的質(zhì)量或體積了.
若溶質(zhì)是固體,測其質(zhì)量的主要儀器,嚴格地講應(yīng)該是精確度可達萬分之一克的分析天平或電子天平,在目前的中學(xué)階段是用精確度僅為十分之一克的托盤天平;若溶質(zhì)為液體,測其體積的主要儀器是精確度可達到萬分之一升的滴定管.
(2)準確測量所配制的溶液體積的主要儀器是一種容積精確的儀器——容量瓶.
容量瓶有各種不同的規(guī)格,常用的有100mL、250 mL、500 mL和1000 mL等幾種(如圖3-13所示).
[說明] 配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,所用的主要儀器還有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、量筒、藥匙、試劑瓶等.
Ⅳ配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的方法和步驟.
(1)計算:求配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液所需溶質(zhì)的質(zhì)量或體積.
(2)稱量:用托盤天平稱量固體溶質(zhì),用量筒量取所需液體溶質(zhì)或濃溶液.
(3)溶解或稀釋:在燒杯中溶解或稀釋,并且靜置溶液使其恢復(fù)到室溫,以免引起誤差.
(4)轉(zhuǎn)移:用玻璃棒引流,將溶液小心地轉(zhuǎn)入一定體積的容量瓶中.
(5)洗滌:用蒸餾水洗滌燒杯2~3次,洗滌液也轉(zhuǎn)入容量瓶中.
(6)定容:向容量瓶中加水至離刻度線2 cm~3 cm處,改用膠頭滴管加水至刻度.
(7)搖勻:將容量瓶用瓶塞蓋好,反復(fù)上下顛倒,搖勻.
Ⅴ配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液應(yīng)注意的問題.
(1)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液是將一定質(zhì)量或體積的物質(zhì)按所配溶液的體積在選定的容量瓶中定容,因而不需計算水的用量.
(2)因為用于定容的容量瓶的規(guī)格是固定的,因此不能配制任意體積的物質(zhì)的量濃度的溶液.
(3)溶液注入容量瓶前需恢復(fù)到室溫,這是因為溶質(zhì)在燒杯內(nèi)溶解或稀釋時總有熱效應(yīng)的緣故.
(4)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液時,切不可直接將溶質(zhì)放入容量瓶中,更不能將容量瓶用于化學(xué)反應(yīng),因為容量瓶屬于容量儀器.
(5)配制NaOH溶液稱取NaOH固體時,必須用稱量瓶或用燒杯快速稱量.因NaOH固體易潮解且有腐蝕性,稱量過程中時間越長,吸水越多,導(dǎo)致所配溶液濃度偏低;若在紙上直接稱量,NaOH吸水潮解,易沾在濾紙上損失,使所配溶液濃度偏低,另外,潮解后固體表面的溶液會滲過濾紙腐蝕托盤.
(6)量筒內(nèi)壁的殘液不要洗下倒入燒杯.因為量筒是一種“流出量”式量器,流出量筒的液體體積等于刻度所示體積.
(7)使用移液管移取液體時,應(yīng)將移液管用蒸餾水洗滌,然后用液體潤洗,否則將使所配溶液濃度偏低.另外,移液管尖嘴部分殘留的液滴不能吹入燒杯中,否則會使所配溶液濃度偏高.
(8)溶質(zhì)溶解并轉(zhuǎn)移到容量瓶中后,必須用少量蒸餾水將燒杯內(nèi)壁及玻璃棒洗滌2~3次,并將洗滌液倒入容量瓶中,因為燒杯內(nèi)壁及玻璃棒表面沾有溶質(zhì),如不洗滌,將使所配溶液濃度偏低.
(9)定容時應(yīng)使溶液的凹液面與刻度線相切,如果定容時俯視刻度線,實際加水量未達到刻度線,將使溶液體積減小,所配溶液濃度偏高;如果定容時仰視刻度線,實際加水量超過刻度線,將使溶液體積增大,所配溶液濃度偏低.
(10)如果加水定容時超過了刻度線,不能將超出部分吸走,必須重新配制,因為如果吸走一部分液體,雖然溶液的體積達到了要求,但吸走的那一部分液體帶走了一些溶質(zhì),使所配溶液濃度偏低.
(11)如果搖勻時不小心灑出一些,不能再補加水到刻度,必須重新配制.因為灑出的溶液帶走了一部分溶質(zhì),再補加水,同樣也會使所配溶液濃度偏低.
(12)定容后搖勻溶液時,出現(xiàn)液面低于刻度線時不要加水,這是因為容量瓶屬于“容納量”式玻璃量器(指注入量器的液體體積等于刻度所示體積),用膠頭滴管定容到液面正好和刻度線相切時,溶液的體積恰好為容量瓶的標定容量.之所以容量瓶振蕩后會出現(xiàn)液面低于刻度線的情況,是因為有極少量的溶液殘留在瓶塞磨口處,若再加水,將使所配制的溶液濃度偏低.
Ⅵ配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的誤差分析
由物質(zhì)的量濃度的數(shù)學(xué)表達式cB=可知,凡是使溶質(zhì)的物質(zhì)的量增大,或使溶液體積減小的操作,都將使所配溶液濃度偏高;反之,將使所配溶液濃度偏低.
以配制某濃度NaOH溶液為例列表分析如下:
引起誤差的操作 nB V c
稱取時間過長或用濾紙稱放 減小 - 偏小
向容量瓶中注液時有少量液體流出 減小 - 偏小
未洗凈燒杯或玻璃棒 減小 - 偏小
未冷卻至室溫而注入容量瓶中定容 - 減小 偏大
定容時加水過量用滴管吸出 減小 - 偏小
定容后俯視標線 - 減小 偏大
定容后仰視標線 - 增大 偏小
定容搖勻后液面下降又加水 - 增大 偏小
定容搖勻后,液面下降 - - -
例如:配制500mL 0.5 mol/L NaOH溶液,試回答下列問題.
(1)計算需要NaOH固體的質(zhì)量為______.
(2)配制方法.設(shè)計五個操作步驟:
①向盛有NaOH的燒杯中加入200 mL蒸餾水使其溶解,并冷卻至室溫;
②繼續(xù)往容量瓶中加蒸餾水至液面接近刻度線2cm~3 cm:
③將NaOH溶液沿玻璃棒注入500 mL容量瓶中;
④在燒杯中加入少量的蒸餾水,小心洗滌2~3次后移人容量瓶中;
⑤改用膠頭滴管加蒸餾水至刻度線。加蓋搖勻.
其正確順序為_______.(填步驟序號)
(3)某學(xué)生實際配制NaOH溶液的濃度為0.48 mol/L,原因可能是______.
A.使用濾紙稱量氫氧化鈉固體
B.容量瓶中原來存有少量蒸餾水
C.溶解NaOH后的燒杯未經(jīng)多次洗滌
D.膠頭滴管加水后定容時仰視刻度
答案:(1)10.0 g
(2)①③④②⑤
(3)ACD
又如:實驗室要配制含0.17 mol K2SO4,0.16 mol KCl,0.5 mol NaCl的混合溶液1 L.現(xiàn)因無K2SO4,只有Na2SO4、KCl、NaCl,如何配制所需溶液?簡述操作步驟.
〔分析〕 無K2SO4只有用Na2SO4、KCl、NaCl代替.要多少Na2SO4、KCl、NaCl相互混合才能滿足題中所述要求?首先要進行計算.
依題意,0.17 mol K2SO4和0.16mol KCl中的K+由KCl提供,根據(jù)K+的物質(zhì)的量守恒,n(KCl)=n(K+)=0.17 mol×2+0.16 mol×1=0.50 mol,m(KCl)=0.50 mol× 74.5 g/mol=37.3 g.
根據(jù)SO2-4的物質(zhì)的量守恒,n(Na2SO4)=n(K2SO4)=0.17 mol,故m(Na2SO4)=0.17 mol×142 g/mol=24.1 g.
根據(jù)Na+的物質(zhì)的量守恒,n(NaCl)=0.5 mol-0.17 mol×2≈0.16 mol,所以, m(NaCl)=0.16 mol×58.5g/mol=9.4g.
答案:用天平稱取37.3 gKCl,24.1 gNa2SO4,9.4 g NaCl放入一個燒杯中,加入適量蒸餾水,攪拌,使之全部溶解,轉(zhuǎn)移到1 L容量瓶中,用蒸餾水洗滌燒杯、玻璃棒2~3次,把洗滌液都注入容量瓶里,然后緩緩地把蒸餾水注入容量瓶中,直到液面接近刻度線2 cm~3 cm處,改用膠頭滴管加水至瓶頸刻度線處,使溶液的凹液面正好跟刻度線相切,塞好塞子,搖勻.把配好的溶液轉(zhuǎn)入其他試劑瓶內(nèi)保存.
[說明] 當沒有所配的溶質(zhì)時,可用其他試劑代替配制,配制時首先確定所配溶液里的離子的量,然后以此為標準推算需其他溶質(zhì)的量.
知識點3 關(guān)于物質(zhì)的量濃度的計算(重點)
在中學(xué)化學(xué)的現(xiàn)階段要求能熟練地進行以下三種類型的計算:
Ⅰ關(guān)于物質(zhì)的量濃度的計算
主要公式:
(1)中心公式:cB
(2)相關(guān)聯(lián)公式:n= .
例如:將23.4gNaCl溶于水中,配成250 mL溶液。計算所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度.
〔分析〕 物質(zhì)的量濃度就是單位體積溶液里所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量.因此,本題可以根據(jù)物質(zhì)的量濃度的概念以及溶質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量和摩爾質(zhì)量的關(guān)系進行計算.
解:23.4gNaCl的物質(zhì)的量為:
溶液中NaCl的物質(zhì)的量濃度為:
.
答:溶液中NaCl的物質(zhì)的量濃度為1.60mol/L.
【注意】①數(shù)字運算要保留三位有效數(shù)字.
②在列算式時,一般要將各步算式以“=”號為準上下對齊.
③符號V[NaCl(aq)]為NaCl水溶液的體積,不能寫成“V(NaCl)”,因為“V(NaCl)”表示的是NaCl的體積.
又如:配制500 mL 0.2 mol/L KOH溶液,需要KOH的質(zhì)量是多少?
〔分析〕 可以根據(jù)題意先計算出500mL 0.2mol/L KOH溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的 量,然后再利用KOH的摩爾質(zhì)量,計算出所需的KOH的質(zhì)量.
解:500mL 0.2mol/L KOH溶液中KOH的物質(zhì)的量為:
n(KOH)=c(KOH)•V[KOH(aq)]=0.2 mol/L×0.5 L=0.1 mol.
0.1 mol KOH的質(zhì)量為:
m(KOH)=n(KOH)•M(KOH)=0.1 mol×56 g/mol=5.6 g.
答:配制500mL 0.2 mol/L KOH溶液,需要KOH的質(zhì)量是5.6g.
再如:(已知H2S通常為氣體,易溶于水)現(xiàn)有250 mL 0.800 mol/L H2S溶液, 求其中溶解的H2S在標準狀況下的體積.
〔分析〕 本題的已知條件和計算要求與上題很相似,不同之處是溶液的溶質(zhì)是H2S氣體,需要求出H2S在標準狀況下的體積.
解:250 mL 0.800 mol/L H2S溶液中H2S的物質(zhì)的量為:
n(H2S)=c(H2S)•V[H2S(aq)]=0.800mol/L×0.250 L=0.200mol,
0.200 mol H2S在標準狀況下的體積為
V(H2S)=n(H2S)•Vm=0.200 mol×22.4 L/mol=4.48L.
答:溶解的H2S在標準狀況下的體積為4.48 L.
還如:Al2(SO4)3易溶于水,在水中發(fā)生如下電離:
Al2(SO4)3 2Al3++3SO2-4
已知500mLAl2(SO4)3溶液中溶有6,48g Al3+,求該溶液中SO2-4的物質(zhì)的量濃度.
〔分析〕 Al2(SO4)3 2Al3+ + 3SO2-4
2×27g 3 mol
6.48 g n(SO2-4)
n(SO2-4)=0.36 mol,
c(SO2-4)= 0.72mol/L.
答案:溶液中SO2-4的物質(zhì)的量濃度為0.72mol/L.
Ⅱ溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)與溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的換算
計算原理:溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)和物質(zhì)的量濃度都可以用來表示溶液的組成,當已知溶液的密度時,溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)和物質(zhì)的量濃度之間可以通過一定的關(guān)系進行換算.若已知含溶質(zhì)B的溶液密度ρ[B(aq)]和溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)w/(B),則有:
1 L溶液(1000 mL溶液)的質(zhì)量為:
1000mL×ρ[B(aq)]
1 L溶液中所含的溶質(zhì)B的質(zhì)量為:
1000 mL×ρ[B(aq)]×w(B)
1 L溶液中所含的溶質(zhì)B的物質(zhì)的量為:
既然求得了1 L溶液中溶質(zhì)B的物質(zhì)的量,則該溶液中B的物質(zhì)的量濃度很容易便可求得.反之,若已知溶液的ρ[B(aq)]和c(B),也能求得w(B).密度是質(zhì)量分數(shù)w(B)與物質(zhì)的量濃度c(B)之間相互聯(lián)系的橋梁.
例如:已知98%的濃H2SO4的密度為1.84 g/cm3,求濃H2SO4溶液中H2SO4 的物質(zhì)的量濃度是多少?
〔分析〕 直接利用公式:c(H2SO4)
答案:18.4 mol/L.
同類變式 已知某鹽酸的密度為1.19g/mol,HCl的物質(zhì)的量濃度為12mol/L,求該鹽酸中HCl的質(zhì)量分數(shù).
答案:36.8%
又如:20.0g14.0%的NaCl溶液跟30.0 g 24.0%的NaCl溶液在常溫下混合,得到密度為1.15g/mL的混合溶液,試求:
(1)該混合溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù);
(2)該混合溶液中NaCl的物質(zhì)的量濃度;
(3)在1000 g水中需溶入多少摩爾NaCl才能使其濃度恰好與上述混合溶液的濃度相等?
〔分析〕 溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù) ×100%,混合溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量應(yīng)是兩種NaCl溶液中NaCl的質(zhì)量之和,求出w/(NaCl)后,又巳知混合溶液的密度,則可求混合溶液中NaCl的物質(zhì)的量濃度.
解:(1)
(2)
(3)設(shè)1000g水中加入NaCl的物質(zhì)的量為x,則
.
答:略.
Ⅲ 一定物質(zhì)的量濃度溶液的稀釋(濃縮、混合)
(1)計算原理:溶液稀釋前后,溶質(zhì)的質(zhì)量或物質(zhì)的量不變,即稀釋定律.
(2)應(yīng)用公式:
c1V1=c2V2或m1•a%=m2•b%,
c(混合后)= 或m1•a%+m2•b%=(m1+m2)•c%.
【注意】當溶液混合后密度未告知或混合前兩種溶液濃度相差不大時,可近似認為混合后總體積等于混合前兩種溶液的體積之和.
例如:配制250mL 1 mol/L HCl溶液,需要12mol/L HCl溶液的體積是多少?
〔分析〕 在用水稀釋濃溶液時,溶液的體積發(fā)生了變化,但溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變.即在濃溶液稀釋前后,溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量是相等的.
解:設(shè)配制250 mL(V1)1 mol/L(c1)HCl溶液,需要12 mol/L(c2)HCl溶液的體積為V2.
V2=
答:配制250mL 1 mol/L HCl溶液,需要12mol/L HCl溶液21 mL.
【注意】溶液在稀釋或濃縮前后,若溶質(zhì)沒有損失,溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量和質(zhì)量都不變,但溶液的體積、密度和質(zhì)量都發(fā)生了變化.
又如:將100mL 0.3 mol/L Na2SO4溶液和50 mL 0.2 mol/L Al2(SO4)3溶液混合后,溶液中SO2-4的物質(zhì)的量濃度為 ( )
A.0.20 mol/L B.0.25 mol/L
C.0.40 mol/L D.0.50 mol/L
〔分析〕 兩種溶液混合時,如果不考慮溶液體積的變化,其混合后溶液的體積就是兩種溶液的體積之和,已知Na2SO4溶液的體積和濃度及Al2(SO4)3溶液的體積和濃度,就可以由n=c•V,求出Na2SO4和Al2(SO4)3的物質(zhì)的量,再由Na2SO4和Al2(SO4)3的電離方程式可知兩種溶液中SO2-4的物質(zhì)的量,從而進一步計算出混合溶液中SO2-4的物質(zhì)的量濃度.n(Na2SO4)=0.3 mol/L×0.1 L=0.03 mol,因為
1 mol Na2SO4電離出1 mol SO2-4,所以100 mL Na2SO4溶液中含SO2-4 0.03 mol.n[Al2(SO4)3]=0.2mol/L×0.05 L=0.01 mol.因為1 mol Al2(SO4)3電離出2 mol Al3+和3 mol SO2-4,所以50 mL Al2(SO4)3溶液中含SO2-4 0.03mol.故有:
c(SO2-4)= =0.40mol/L.
答案:C
[說明] ①電解質(zhì)在溶液中的各微粒濃度不一定等于該電解質(zhì)本身的濃度,因為電解質(zhì)在溶液中要電離.
②兩種不起反應(yīng)、濃度又相差不大的兩種溶液相混合時,混合溶液的總體積可看成是兩種溶液的體積之和.
再如:要配制2.5 mol/L 硫酸溶液100 mL:
(1)需用4 mol/L 硫酸溶液_____mL.
(2)需用4mol/L 硫酸溶液_____mL與1 mol/L硫酸溶液______mL相混合配制.
(3)需用40%硫酸溶液(ρ=1.3g/cm3)______mL.
(4)如果采取濃、稀溶液相混合配制,需用40%硫酸溶液(ρ=1.3 g/cm3) ______mL,10%硫酸溶液(ρ=1.07 g/cm3)_______mL.
(5)采取蒸發(fā)溶劑法配制,若用10%硫酸溶液300mL配制,需蒸發(fā)_______水.
〔分析〕 (1)由c1•V1=c2•V2,
得4 mol/L×V1=2.5 mol/L×100 mL,
所以V1mL= =62.5 mL.
(2)設(shè)需用4 mol/L硫酸溶液的體積為x,則需用1 mol/L硫酸溶液的體積為(100 mL-x).
由(4 mol/L•x)+1 mol/L×(100 mL-x)=2.5 mol/L×l00 mL,
得x=50mL,即4 mol/L和1 mol/L硫酸溶液各50 mL.
(3)因為40%硫酸(ρ=1.3 g/cm3)的物質(zhì)的量濃度是:
cB= =5.31 mol/L,
那么5.31 mol/L×V=2.5 mol/L×100 mL,
V= =47.1mL.
(4)設(shè)需用40%硫酸溶液的體積為x,則需10%硫酸溶液的體積為(100 mL-x),那么
(x×1.3g/cm3×40%)+(100 mL-x)×1.07 g/cm3×10%
=2.5 mol/L×0.1 L×98g/mol,
x=33.4 mL,100 mL-x=66.6 mL.
(5)10%硫酸(ρ=1.07 g/cm3)溶液的物質(zhì)的量濃度為:
c(H2SO4)= =1.09 mol/L,
設(shè)10%硫酸(ρ=1.07 g/cm3)溶液需蒸發(fā)掉水的體積為x,那么
1.09 mol/L×(300 mL-x)=2.5 mol/L×100 mL,
x=70.6 mL.
答案:(1)62.5 (2)50;50 (3)47.1 (4)33.4;66.6 (5)70.6mL
Ⅳ配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的誤差分析
(1)誤差的含義
①濃度誤差的含義
實際濃度大于預(yù)定濃度,誤差為“偏大”;實際濃度小于預(yù)定濃度,誤差為“偏小’.
②定容誤差(體積誤差)的含義
溶液體積大于容量瓶容積,誤差為“偏大”;溶液體積小于容量瓶容積,誤差為“偏小”.
③稱量(或量取)誤差的含義
溶質(zhì)實際質(zhì)量(或體積)大于預(yù)定質(zhì)量(或體積),誤差為“偏大”;溶質(zhì)實際質(zhì)量(或體積)小于預(yù)定質(zhì)量(或體積),誤差為“偏小”.
(2)判斷誤差的方法
①濃度誤差的判斷方法
濃度誤差的判斷方法是將稱量(或量取)誤差和定容誤差納入公式cB中進行判斷:
a.V一定,nB增大,cB偏大;nB減小,cB偏小.
b.nB一定,V減小,cB偏大;V增大,cB偏小.
以配制某濃度NaOH溶液為例分析如下:
a.稱取時間過長或用濾紙稱量,導(dǎo)致n減小,則c偏低.
b.向容量瓶內(nèi)轉(zhuǎn)移溶液時有少量濺出,導(dǎo)致n減小,則c偏低.
c.未洗滌燒杯和玻璃棒,導(dǎo)致n減小,則c偏低.
d.未冷卻至室溫即轉(zhuǎn)移入容量瓶,導(dǎo)致V減小,則c偏高.
e.定容時加水量過多,用滴管吸出,導(dǎo)致n減小,則c偏低.
f.定容時仰視,導(dǎo)致V增大,則c偏低.
g.定容時俯視,導(dǎo)致V減小,則c偏高.
h.定容后搖勻,發(fā)現(xiàn)液面下降又加水,導(dǎo)致V增大,則c偏低.
②定容誤差的判斷方法
定容的目標是容量瓶的容積,相關(guān)的主要方法是平視式,以容量瓶的刻度線為目標,觀察液面的凹面與刻度線相切時,液體體積恰好等于容量瓶的體積.
a.仰視式觀察,溶液體積偏大(如圖3-14Ⅰ所示).
b.俯視式觀察,溶液體積偏小(如圖3-14 Ⅱ所示).
③稱量、量取誤差的判斷方法
a.用托盤天平稱量固體溶質(zhì)質(zhì)量中誤差的判斷方法(略).
b.用滴定管量取液體溶質(zhì)體積過程中誤差的判斷方法.
用滴定管測量液體體積的原理是求差值.如圖3-15所示,液面從25.90mL處降到27.50mL處,放出液體的體積為:
27.50 ml-25.90 mL=1.60 mL.
在用滴定管測量液體體積的實際操作中必然要先后兩次進行讀數(shù),常稱其為“初讀”和“末讀”.
配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液所需液體溶質(zhì)的體積為既定值,如需要量取某硫酸溶液4.80mL,6.70 mL等.在這里,對于用滴定管量取一定體積的液體,僅就初讀和末讀引起的液體體積誤差的判斷方法,用下表和圖3-16所示形式說明.
讀數(shù)類型及方式 液體體積
末讀平視 初讀 仰視 偏小
俯視 偏大
初讀平視 末讀 仰視 偏大
俯視 偏小
思維拓展
1.應(yīng)該怎樣稱量NaOH固體?
點撥 稱量固體氫氧化鈉時,不能使用濾紙稱量,因為氫氧化鈉具有很強的腐蝕性,并且極易潮解,會與空氣中的二氧化碳反應(yīng).所以在稱量固體氫氧化鈉時,應(yīng)將氫氧化鈉放在燒杯中,并蓋上玻璃片,在稱量時動作還應(yīng)盡可能的快.
2.將燒杯里的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中以后,為什么要用蒸餾水洗滌燒杯2~3次,并將洗滌液也全部轉(zhuǎn)移到容量瓶中?
點撥 因為燒杯中還會留有溶液,所以要用蒸餾水洗滌干凈.如果洗滌液不全部轉(zhuǎn)移到容量瓶中,會影響所配制的溶液的濃度,即所配制的溶液的實際濃度值比理論值偏低.
3.在用容量瓶配制溶液時,如果加水超過了刻度線,倒出一些溶液,再重新加水到刻度線.這種做法對嗎?如果不對,會引起什么誤差?
點撥 不對.會使所配制的溶液濃度值偏低.
例如:用NaOH固體配制一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液,下列情況能使NaOH溶液濃度偏高的是 ( )
A.所用的NaOH固體中混有Na2O B.用托盤天平稱取一定質(zhì)量的NaOH固體時,所用的小燒杯內(nèi)壁
C.NaOH固體在燒杯中溶解后,立即將溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶內(nèi)
D.后確定NaOH溶液的體積(定容)時,用仰視法讀數(shù)
〔分析〕 A項中Na2O與H2O發(fā)生化學(xué)反應(yīng):Na2O+H2O=2NaOH,使NaOH的物質(zhì)的量偏大;B項中導(dǎo)致小燒杯內(nèi)壁不太干燥的水的質(zhì)量,已合在燒杯質(zhì)量的測得值中,對NaOH物質(zhì)的量無影響;C項中容量瓶內(nèi)NaOH溶液溫度偏高,實際體積偏??;D項中NaOH溶液體積偏大.
答案:AC
同類變式 配制一定物質(zhì)的量濃度的KOH溶液時,下列實驗操作中對實驗結(jié)果無影響的是 ( )
A.容量瓶中原有少量蒸餾水
B.有少量KOH溶液殘留在燒杯中
C.定容后振蕩容量瓶,出現(xiàn)液面低于刻度線,然后又加水至刻度線
D.用托盤天平稱量時“左碼右物”(假如需KOH 5.6g)
〔分析〕 A項中溶質(zhì)溶解后轉(zhuǎn)移到容量瓶中,還要繼續(xù)加蒸餾水,故原容量瓶中有少量蒸餾水不影響濃度;B項中少量KOH溶液殘留在燒杯中,減少了溶質(zhì)的量,使?jié)舛绕?;C項中定容振蕩后出現(xiàn)液面低于刻度線,繼續(xù)加水,使實際配制的溶液體積超過刻度線所示體積,濃度降低;D項中用托盤天平稱量應(yīng)是“左物右碼”,天平是一個等臂杠桿,游碼就是加在右邊的砝碼上,若是“左碼右物”,這就等于游碼加在物體上,增加了物體的質(zhì)量,在計算物體質(zhì)量時應(yīng)從讀數(shù)中減去0.6 g× 2=1.2 g,即實際稱取KOH的質(zhì)量為5.6 g-1.2 g=4.4 g<5.6 g,使所配溶液濃度偏低.
答案:A
又如:用容量瓶配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,該容量瓶必須是 ( )
A.干燥的 B.瓶塞不漏水
C.用欲制的溶液潤洗過的 D.以上三項都要求
〔分析〕 配制溶液時,要加水,故容量瓶不必干燥;瓶塞若漏水,配制的溶液流出,一是損失,是使所配溶液濃度不準;容量瓶不能用欲制的溶液潤洗,否則配制的溶液濃度會偏高.
答案:B
[說明]由容量瓶配制的溶液濃度很精確,要求操作規(guī)范,否則容易因濃度不準而作廢.
再如:圖3-17中,(1)圖工表示10 mL量筒中液面的位置,A與B,B與C刻度間均相差1 mL,如果刻度A為4,量筒中液體的體積是_____mL.
(2)圖Ⅱ表示50 mL滴定管中液面的位置,如果液面處的讀數(shù)為a,則滴定管中液體的體積(填代號)_______.
A.是a mL
B.是(50-a)mL
C.一定大于a mL
D.一定大于(50-a)mL
〔分析〕 本題考查了量筒和滴定管的結(jié)構(gòu)和讀數(shù)方法,量筒的刻度從下往上刻度數(shù)逐漸增大,即0刻度在下面,10mL刻度在上面.滴定管的刻度與量筒恰好相反,從上往下刻度數(shù)逐漸增大,即0刻度在上面,50 mL刻度在下面.現(xiàn)在滴定管液面讀數(shù)為a,若原裝有50mL液體,液面在刻度0,現(xiàn)在液面降至a,表示用了a mL液體,在滴定管內(nèi)裝有的液體體積應(yīng)是50mL-a mL=(50-a)mL,由于滴定管的50mL刻度下還有溶液,即滴定管的容積大于50 ml,故現(xiàn)在滴定管內(nèi)剩余液體的體積大于 (50-a)mL.
答案:(1)3.2 (2)D
[說明] 本題有兩處易出現(xiàn)差錯:一是量筒的每一個小刻度代表0.2 mL,不是 0.1 mL;二是50mL滴定管是指它的大量程是50mL,而其容積大于50 mL,若把容積和量程看成相等,則會錯選B項.
還如:現(xiàn)有200mL H2SO4和Na2SO4的混合溶液,其中硫酸的物質(zhì)的量濃度為 1 mol/L,Na2SO4的物質(zhì)的量濃度為0.5 mol/L.若要配制H2SO4和Na2SO4的物質(zhì)的量濃度分別為2 mol/L和0.2mol/L的溶液,應(yīng)先加入55.8%的H2SO4溶液(密度為1.35 g/cm3)多少毫升?然后再加蒸餾水至多少毫升?
〔分析〕 H2SO4的濃度由1 mol/L變到2 mol/L,濃度增加了一倍,Na2SO4的濃度由0.5 mol/L變到0.2 mol/L,濃度減小了,不難理解是向混合溶液中加了 H2SO4所致,且變化前后的兩種溶液中Na2SO4的物質(zhì)的量是不變的.
解:先根據(jù)稀釋定律求稀釋后溶液的體積V(稀):
對于Na2SO4來說,200 mL×0.5 mol/L=V(稀)×0.2 mol/L,
解得 V(稀)=500 mL.
再求應(yīng)加入55.8%的硫酸溶液的體積V(H2SO4):
,
解得 V(H2SO4)=104 mL.
故需先加入55.8%的硫酸溶液104 mL,再加蒸餾水至500 mL,即可形成
c(H2SO4)=2 mol/L,c(Na2SO4)=0.2 mol/L的溶液,
答:略.
[說明]本題解題的關(guān)鍵是先求出所配溶液的體積(500mL),然后以此為依據(jù),求加入硫酸液的體積.
實驗研究
實驗四 配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液
實驗?zāi)康模?.練習配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液.
2.加深對物質(zhì)的量濃度概念的理解.
3.練習容量瓶、滴定管的使用方法.
實驗儀器:燒杯、酸式滴定管、容量瓶、膠頭滴管、量筒、玻璃棒、藥匙、濾紙、托盤天平.
實驗原理:使一定物質(zhì)的量的溶質(zhì)溶解于溶劑中形成一定體積的溶液.
實驗步驟:
如:配制500 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液.
1.計算溶質(zhì)的質(zhì)量(固體計算質(zhì)量、液體計算體積)
n(Na2CO3)=V[Na2CO3(aq)]×c(Na2CO3)=0.5 L×0.1 mol/L=0.05 mol,
m(Na2CO3)=n(Na2CO3)×M(Na2CO3)=0.05 mol×106 g/mol=5.3 g.
2.稱量一定質(zhì)量的溶質(zhì)(固體用托盤天平稱量,液體用量筒或滴定管量取)
(1)調(diào)零點
取一架托盤天平(托盤天平的構(gòu)造如圖3-18所示)在實驗臺上放平,用鑷子將游碼撥到標尺左端的“0”刻度處,從正面觀察指針在分度盤前的狀態(tài),確定托盤天平的零點,若指針在分度盤前以既小又左右相等的幅度輕微擺動,或者是指針靜止時指在分度盤的正中間,則托盤天平的零點準確.否則,托盤天平的零點不準確.若指針向右擺動的幅度較大或靜止時指針偏右,就輕輕地旋轉(zhuǎn)平衡螺母使之向左移動,反之使平衡螺母向右移動,直至托盤天平指針左右擺動平衡.
【注意】撥動游碼要用鑷子,觀察托盤天平要從正面.
(2)稱取5.3 gNa2CO3
取兩塊同種材料、同面積潔凈的小紙片分別放在托盤天平的兩個托盤上,用鑷子夾取1個5g的砝碼放在托盤天平的右盤上,再用鑷子將游碼撥到標尺上的“0.3g”處,如圖3-19所示.
用藥匙向托盤天平的左盤加Na2CO3,當還差少量Na2CO3時,用左手持盛有Na2CO3的藥匙,使藥匙位于托盤的正上方,用右手連續(xù)輕拍左手手腕,使藥匙上下振動,Na2CO3粉末分次少量落到托盤上,直至托盤天平指針左右擺動的幅度相等,天平達到平衡.將稱得的Na2CO3倒入一個潔凈的燒杯中,妥善保存托盤天平、砝碼和藥品,稱量后要把托盤天平的游碼撥回到標尺上的“0”刻度處.
【注意】 ①每套砝碼只對一架托盤天平適用,對其他天平有誤差.因此,不要將砝碼和托盤天平隨意調(diào)換.
②取用砝碼和撥動游碼都要用鑷子,不能直接用手拿,因為手上有汗?jié)n等污物,若用手拿,會腐蝕、沾染砝碼和游碼,使它們的質(zhì)量標準失真.
③用托盤天平稱量物質(zhì)的質(zhì)量時,必須將被稱量物、砝碼分別放在左盤、右盤里.
④任何熱的藥品都不能用托盤天平稱其質(zhì)量,原因:一是損壞托盤天平;二是測得的藥品質(zhì)量不準確.
⑤任何化學(xué)藥品都不能直接接觸托盤天平的托盤:一是防止托盤被腐蝕;二是防止不同的化學(xué)藥品相互污染,正確的做法是:
a.一般的化學(xué)藥品用紙片墊著放在天平左側(cè)的托盤上稱量(兩塊紙片要同種材料、同面積且潔凈).
b.對于有腐蝕性或易潮解的藥品(如NaOH),可用帶蓋(如玻璃片或表面皿)的試劑瓶、已測出質(zhì)量的燒杯盛裝藥品稱量,并且還要快速稱量.
⑥稱量的物質(zhì)盡可能少轉(zhuǎn)換盛裝儀器,因為轉(zhuǎn)換次數(shù)越多越容易出現(xiàn)損失,例如;NaOH團體的稱量,可在表面皿上也可在小燒杯里,一般用小燒杯,因為這樣會直接溶解,減少損失.
[說明] ①稱量未知質(zhì)量的藥品時,取用砝碼應(yīng)按由大到小的順序,即先取較大砝碼,依次加入較小砝碼.如稱量某未知質(zhì)量的藥品,其操作是:將藥品放在已經(jīng)調(diào)好零點的托盤天平的左盤上,根據(jù)估測,向托盤天平的右盤上先加1個20g的砝碼,超重,取下,改加一個10g的砝碼,不超重,再加1個5g的砝碼,超重,取下,將游碼撥到標尺上的3.7g處,天平處于平衡狀態(tài),則該藥品的質(zhì)量為13.7g.
②若溶質(zhì)為液體,在量取溶質(zhì)時,量筒內(nèi)壁的殘液不要洗下倒入燒杯.量筒是“流出量”式量器,10mL量筒量出液體的體積為10mL,倒出的體積也是10mL,量筒內(nèi)壁的殘液在10mL以外.
3.溶解溶質(zhì)
用潔凈的量筒量取約50mL蒸餾水倒入盛Na2CO3的燒杯中,用潔凈的玻璃棒輕輕攪拌燒杯內(nèi)的混合物,直至Na2CO3全部溶解,并且使Na2CO3溶液的溫度恢復(fù)至室溫.
[說明] ①溶解溶質(zhì)所用溶劑體積的大小,要結(jié)合被溶解溶質(zhì)的多少以及所配制溶液的總體積的多少等因素來確定.實驗中對該溶劑體積大小的要求不是很嚴格,但為了避免加入的溶劑過多或過少(過少不足以使Na2CO3溶解;過多再加上洗滌液的體積,就超過了所配溶液的體積,則必須重新配制),要求用量筒量取這部分溶劑.
②物質(zhì)在溶劑中溶解,有的要放出熱量,有的要吸收熱量。若形成的溶液較大,溶液的溫度會明顯的高于或低于室溫,溶液的體積也會明顯的膨脹或縮小容量瓶不能經(jīng)受驟冷和驟熱,它的標定容積又是溫度為20℃時的值,因此溶質(zhì)溶解后形成的溶液必須要恢復(fù)至室溫.
【注意】 ①所用的燒杯、玻璃棒和量筒等儀器要先洗滌干凈.
②已準確稱量或量取的溶質(zhì)不能再有損失.
③攪拌燒杯中的混合物時要小心輕輕攪拌,防止打破燒杯,不能有液體濺出.
4.將溶液全部轉(zhuǎn)移到容量瓶內(nèi)
【注意】 ①容量瓶的規(guī)格(容積)要與所配制溶液的體積相同.
②容量瓶在使用前先檢查是否完好和瓶口與瓶塞之間是否漏水,只有完好、不漏水的容量瓶才能使用.
a.檢驗程序是:加水→倒立,觀察→正立,瓶塞旋轉(zhuǎn)180°→倒立,觀察.
b.在檢驗容量瓶是否漏水的操作中,第檢查后還要將瓶塞旋轉(zhuǎn)180°后再檢查,是為了防止容量瓶的瓶塞、瓶口內(nèi)部不規(guī)
則而可能造成的錯誤判斷.如果瓶塞、瓶口不規(guī)則,在某處能相互吻合,容量瓶不漏水;但若將瓶塞旋轉(zhuǎn)180°,則瓶塞、瓶口仍吻合的可能性就很小,因此,需如此檢查兩次.
③對合格的容量瓶還要洗滌干凈,然后把容量瓶放在于燥通風處正立靜置,直到瓶頸內(nèi)壁上附著的水已充分流下為止.
④燒杯內(nèi)的液體向容量瓶內(nèi)傾倒時,要用玻璃棒將液體引流至瓶頸內(nèi)刻度線以下,不能使液體流至瓶頸內(nèi)刻度線以上的任何部位,更不能讓液體流到容量瓶外面.為達到這個目的,要定準玻璃棒在容量瓶內(nèi)的位置,棒的下端靠在瓶頸內(nèi)壁的刻度線以下處,棒身立于瓶口的中央 (如圖3-20所示).
5.洗滌燒杯保全溶質(zhì)
每次用蒸餾水約50 mL將溶解溶質(zhì)用過的燒杯洗滌2~3次,每次的洗滌液都沿著玻璃棒轉(zhuǎn)移到容量瓶中去.
6.旋搖容量瓶使液體混合均勻
洗滌液轉(zhuǎn)移完畢以后,單手持容量瓶的瓶頸,使容量瓶瓶口 朝上直立,以“腕動肘不動”的動作方式輕搖容量瓶(如圖3-21所示),使液體混合均勻.
【注意】 ①在旋搖容量瓶前可把瓶塞塞入瓶口,以防止瓶塞碰破瓶頸.
②旋搖容量瓶的動作要輕,以防液體濺到容量瓶的刻度線以上處或用力過大而損壞容量瓶.
思維拓展 在配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的操作中,為什么在“洗滌”之后“定容”之前要旋搖容量瓶?
點撥 在容量瓶內(nèi),溶質(zhì)初溶解形成的溶液和“洗滌液”相比,密度明顯不同,這兩部分液體在混勻前與混勻后的總體積明顯不同.若所配制的溶液密度大于 1g/cm3(如NaCl溶液、H2SO4溶液),混勻后的體積小于混勻前的體積;若所配制的溶液密度小于1 g/cm3(如NH3溶液、CH3CH2OH溶液),混勻后的體積大于混勻前的體積.因此,旋搖容量瓶的目的就是使液體混合均勻,減小配制一定物質(zhì)的量濃度溶液時的溶液體積的誤差,進而減小物質(zhì)的量濃度的誤差.
7.加蒸餾水使溶液體積恰好等于容量瓶的標定容積
【注意】 ①蒸餾水用燒杯倒入即可,但要用玻璃棒引流,使水直接進入容量瓶的刻度線以下,當液面上升至距離容量瓶的刻度線還差1 cm~2 cm時,必須改用膠頭滴管逐滴滴加蒸餾水.
②滴加蒸餾水時,要使每一滴水都落在液面的中央,而不能滴在容量瓶瓶頸的內(nèi)壁上,要以平視的方式,以容量瓶的刻度線為目標認真觀察,當液面的低點恰好與刻度線相切時,立即停止加水.
8.振蕩容量瓶使溶液混合均勻
塞好瓶塞,用食指摁住瓶塞,用另一只手托住瓶底,把容量瓶反復(fù)顛倒旋轉(zhuǎn),使溶液混合均勻(如圖3-22所示).
【注意】 ①容量瓶的瓶塞要用食指摁住,以防松動漏出液體.
②手持容量瓶的方式是用指肚接觸瓶底.
思維拓展 用膠頭滴管滴入蒸餾水定容后,再蓋上容量瓶塞顛倒幾次后出現(xiàn)液面低于刻度線,為什么?能否再加蒸餾水?
點撥 因容量瓶屬“容納量”式玻璃量器,所以用膠頭滴管加入蒸餾水,定容到液面正好與刻度線相切時,溶液體積恰好為容量瓶的標定容量.如果在振蕩容量瓶后,豎直容量瓶時出現(xiàn)瓶內(nèi)液面低于刻度線,是因為極少量溶液在潤濕磨口處損耗了 (沾在瓶塞或磨口處).容量瓶的刻度是以“容納量”為依據(jù)的,所以顛倒后不需再加蒸餾水至刻度,若再加,則所配溶液濃度會偏低.
9.裝瓶貼標簽
把容量瓶內(nèi)的溶液倒入潔凈、干燥的試劑瓶內(nèi),蓋好瓶塞.在瓶體上貼好寫明溶液名稱、濃度、配制者姓名和配制日期的標簽.
【注意】 ①容量瓶不能用于長時間貯存溶液,配成的溶液要及時轉(zhuǎn)移到試劑瓶中保存.
②制作試劑瓶瓶體、瓶蓋材料的種類(如玻璃、橡膠、塑料)、顏色等,都要符合試劑貯存的要求,如盛堿性溶液的玻璃瓶忌用磨口玻璃瓶塞,試劑瓶要潔凈、干燥,以防溶液被污染或稀釋.
10.實驗收尾
貯存溶液之后,要及時將實驗用過的儀器和藥品等進行妥善整理,做好實驗收尾工作,其中對容量瓶要洗凈晾干,并在瓶口與瓶塞處墊張紙條,以免瓶塞與瓶口黏連.
【注意】 實驗中產(chǎn)生的廢棄物要放到指定的容器中,切忌隨地亂扔,養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習慣.