内容正文:
优化探究
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
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(100 mL)、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100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液
(1)计算溶质的质量。
配制100 mL 1.00 mol·L-1的NaCl溶液所需NaCl固体的质量为5.85 g。
(2)称量。
用托盘天平(精确度为0.1 g)称量NaCl固体的质量为5.9 g(有条件的学校用分析天平或电子天平称量 5.850 0 g)。
(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40 mL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100 mL容量瓶中。
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1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水,至液面与刻度线相切。
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中,贴好标签。
2.用1.00 mol·L-1 NaCl溶液配制100 mL 0.50 mol·L-1 NaCl溶液
(1)计算所需1.00 mol·L-1 NaCl溶液的体积。
配制100 mL 0.50 mol·L-1 NaCl溶液所需1.00 mol·L-1 NaCl溶液的体积为50 mL。
(2)量取1.00 mol·L-1 NaCl溶液的体积。
用量筒量取1.00 mol·L-1 NaCl溶液 50.0 mL。
(3)配制溶液。
①稀释:将量取好的NaCl溶液倒入烧杯中,向烧杯中加入20 mL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中。
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1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水,至液面与刻度线相切。
⑤摇匀:盖好容量瓶瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
(4)将配制好的100 mL 0.50 mol·L-1 NaCl溶液倒入指定容器中。
【问题讨论】
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有残留溶液,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地全部转移到容量瓶中,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:容量瓶的使用温度一般为20 ℃,即室温,未冷却的溶液温度高,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.用1.00 mol·L-1 NaCl溶液配制100 mL 0.50 mol·L-1 NaCl溶液,用量筒量取1.00 mol·L-1 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1.00 mol·L-1 NaCl溶液时,仰视读数,所量取的1.00 mol·L-1 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,加水量高于刻度线使溶液体积偏大,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.如图是硫酸试剂标签上的部分内容。回答下列问题。
硫酸 化学纯(CP)(500 mL)
品名:硫酸
化学式:H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84 g·cm-3
质量分数:98%
(1)该浓硫酸中溶质、溶剂分子数目之比为 ,现用该浓H2SO4来配制480 mL 0.3 mol·L-1的稀H2SO4,需量取该浓H2SO4的体积为 mL。
9∶1
8.2
(1)该浓硫酸的质量分数为98%,100 g溶液中,溶质是98 g,溶剂为2 g,所以溶质和溶剂的分子数目之比==9∶1;用该浓H2SO4来配制480 mL 0.3 mol·L-1的稀H2SO4,由于没有480 mL的容量瓶,所以应选择500 mL的容量瓶,设需要浓硫酸的体积为x mL,根据稀释前后溶质的物质的量不变得, mol·L-1×x mL=500 mL×0.3 mol·L-1,解得x≈8.2。
(2)配制时,下列仪器中必须使用 (填序号),还缺少的仪器是 、 。
①托盘天平(带砝码) ②10 mL量筒 ③20 mL量筒 ④烧杯 ⑤玻璃棒 ⑥100 mL容量瓶 ⑦漏斗 ⑧烧瓶
②④⑤
500 mL容量瓶
胶头滴管
(2)配制时,提供的仪器中必须使用量筒、烧杯、玻璃棒,量取浓硫酸8.2 mL,用10 mL的量筒;根据配制一定物质的量浓度的溶液的步骤:计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶,判断还需要的仪器为500 mL容量瓶、胶头滴管。
(3)在配制过程中,下列操作能使所配溶液的浓度偏大的有 (填序号)。
①用量筒量取98%的硫酸时俯视读数;
②洗涤量取浓硫酸的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中;
③未等稀释后的H2SO4溶液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。
②③
(3)用量筒量取98%的浓硫酸时俯视,导致量取浓硫酸的量偏小,浓度偏小,故①不符合;洗涤量取浓硫酸的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中,会导致硫酸的量增加,浓度偏大,故②符合;未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中,由于热胀冷缩,实际加水量偏少,浓度偏大,故③符合;转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水对结果无影响,故④不符合;定容时,加蒸馏水超过刻度线,又用胶头滴管吸出,导致硫酸的量偏少,使浓度偏小,故⑤不符合;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,加水量偏多,浓度偏小,故⑥不符合;定容时,仰视刻度线,使加水量偏多,浓度偏小,故⑦不符合。综上所述,②③操作能使所配溶液的浓度偏大。
2.(1)某实验需要1 mol·L-1 NaOH溶液500 mL。配制该溶液所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 和 。
500 mL容量瓶
胶头滴管
(1)配制1 mol·L-1 NaOH溶液500 mL,需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管,则缺少仪器为500 mL容量瓶和胶头滴管。
(2)配制实验操作步骤有
a.在天平上称量NaOH固体,加水溶解,冷却至室温;
b.把制得的溶液小心地注入一定容积的容量瓶中;
c.继续向容量瓶中加水至液面在刻度线以下 1~2 cm处,改用胶头滴管加水至刻度线;
d.用少量水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,将洗涤液全部转入容量瓶,并摇匀;
e.将容量瓶塞塞紧,充分摇匀。
①操作步骤正确的顺序为 。
②该配制过程中两次用到玻璃棒,其作用分别是 , 。
③定容时,若俯视刻度线,会使结果 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
abdce
搅拌
引流
偏大
(2)①按计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容等步骤确定顺序,按题给步骤,可确定操作步骤正确的顺序为abdce;②该配制过程中,溶解时玻璃棒的作用是搅拌,以加速溶解;转移时玻璃棒的作用是引流;③定容时,若俯视刻度线,则溶液的液面低于刻度线,依据cB=,V偏小,则cB偏大。
$$