内容正文:
第7讲 物质的量的相关应用
任务目标
1.掌握一定物质的量浓度的溶液配制的操作并能正确的进行误差分析。
2.进一步理解物质的量在化学计算中的“桥梁”作用。
3.了解化学计算的常用方法。
4.初步建立化学计算的思维模型。
考点一 一定物质的量浓度溶液的配制必备知识
1.配制一定物质的量浓度溶液
(1)步骤:
由固体配制溶液(需确定溶质的质量)和由浓溶液配制稀溶液(需确定要量取的浓溶液体积)。整个过程可细化为八个步骤:计算、称量、溶解或稀释、移液、洗涤、振荡、定容、摇匀。
以配制500 mL 1.0 mol·L-1 NaCl溶液为例:
(2)仪器:
容量瓶(注意规格)、托盘天平(固体配制溶液)或滴定管(用浓溶液配制稀溶液)、量筒(用于量取溶剂)、烧杯(溶解)、玻璃棒(搅拌、引流)、胶头滴管(用于定容)、药匙(溶质是固体时使用)。
(3)检查容量瓶是否漏液的方法:
容量瓶上标有刻度线、适用温度、容量。使用前一定要检查容量瓶是否漏液,其方法是:向瓶内加一定量水,塞好瓶塞,用左手食指顶住瓶塞,右手托住瓶底,将容量瓶倒置,看是否有水漏出。如不漏水,再将容量瓶正立,将瓶塞旋转180°,重复上述操作,两次均不漏水的容量瓶才能使用。
(4)注意事项:
①称量时一般用托盘天平,量取时一般用量筒,它们只能准确到小数点后一位(0.1 g或0.1 mL),因此计算所用溶质的质量或体积时保留到小数点后一位。
②称量时左物右码,有吸湿性和腐蚀性的药品放在烧杯中快速称量;用量筒量取的液体倒入烧杯后,量筒内壁附着的溶质不要洗涤到烧杯中。
③溶解时一般先在烧杯中加入溶质,后加溶剂进行溶解。浓硫酸的稀释一定要注意将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入水中,且边加边用玻璃棒搅拌。
④配制一定物质的量浓度的溶液,是将一定质量或体积的溶质按溶液的体积在选定的容量瓶中定容,因而完全不需要计算水的用量。
⑤不能配制任意体积的溶液,因为配制过程中是用容量瓶来定容的,而容量瓶的规格又是特定值。常用容量瓶的规格有100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等。
⑥不能在容量瓶中溶解、稀释或久贮溶液(尤其碱性溶液),更不可在容量瓶中进行化学反应。配制完溶液后,应将溶液倒入干燥、洁净的试剂瓶中。
⑦溶液注入容量瓶前要使其温度恢复到室温,这是因为热的溶液转入容量瓶会使所配的溶液的体积偏小(玻璃的膨胀系数小于液体),所配溶液浓度偏大。
⑧溶液转移至容量瓶时,要用玻璃棒引流,并用蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒(上面粘有少量溶质)2~3次,将洗涤液移入容量瓶。
⑨当容量瓶中液面上升到离刻度线1~2 cm处,要改用胶头滴管加入蒸馏水,防止液面超过刻度线。若加水定容时超过刻度线,必须重新配制。
⑩定容后的溶液要注意反复摇匀。静置后若发现液面下降,稍低于标线,不要再加蒸馏水,否则会引起结果偏低。如果摇匀后洒出几滴,溶液的浓度不变。
2.配制误差分析:
根据判断。其他正常时,凡是使m或n增大的因素,使c偏大;凡是使m或n减小的因素,使c偏小;凡是使V增大的因素,使c偏小;凡是使V减小的因素,使c偏大。
①若称量固体溶质时,操作无误,但所有砝码生锈,m偏大,结果偏高。
②若没有洗涤烧杯内壁,使n偏小,结果偏低。
③若容量瓶中有少量蒸馏水,或定容后反复摇匀后发现液面低于刻度,则对结果无影响。
④仰视刻度线(图甲)。由于操作时是以刻度线为基准加水,从下向上看,最先看见的是刻度线,刻度线低于液面的实际刻度,故加水量偏多,导致溶液体积偏大,结果偏低。
⑤俯视刻度线(图乙)。恰好与(4)相反,刻度线高于液面的实际刻度,使得加水量偏小,结果偏高。
必备知识要点突破
1.实验室欲用晶体配制的溶液,下列说法正确的是( )
A.要完成实验需称取晶体
B.本实验需用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、容量瓶
C.配制时若容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水会导致溶液浓度偏低'
D.定容时俯视刻度线会导致溶液浓度偏高
【答案】D
【解析】A. 配制的溶液,需要晶体的质量,A项错误;
B. 配制一定物质的量浓度溶液的步骤:计算、称量或量取、溶解、移液、洗涤、定容等,用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、容量瓶、胶头滴管等,B项错误;
C. 定容时,需要向容量瓶中加入蒸馏水,所以配制时若容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水对溶液浓度无影响,C项错误;
D. 定容时俯视刻度线,导致溶液体积偏小,依据可知溶液浓度偏高,D项正确;
2.下列有关实验操作说法正确的是( )
A.配制0.1mol/L的1LNaCl溶液,用托盘天平称量5.85g的NaCl固体
B.配制100mL的1mol/L的稀硫酸需要用量筒量取18.4mol/L的浓硫酸5.4mL
C.称量时,应在两边托盘上各