内容正文:
重点实验1 一定物质的量浓度溶液的配制
第1章 化学中常用的物理量——物质的量
偏大
偏低
偏小
偏高
D
B
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1.容量瓶的构造及使用
(1)构造
(2)查漏
2.配制流程及操作
以配制100 mL 1.0 mol/L NaCl溶液为例:
3.误差分析
(1)基本思路
误差分析中变量是m或V,一般情况下要固定其一,分析另一物理量的变化对溶液浓度的影响。
(2)定容操作中视线引起的误差分析
①定容时,仰视容量瓶的刻度线(如图1),导致溶液的体积____,则所配溶液的浓度____;
②定容时,俯视容量瓶的刻度线(如图2),导致溶液的体积____,则所配溶液的浓度____。
1.(2023·全国甲卷)实验室将粗盐提纯并配制0.100 0 mol/L的NaCl溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有( )
①天平 ②温度计 ③坩埚 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥烧杯 ⑦滴定管 ⑧酒精灯
A.①②④⑥
B.①④⑤⑥
C.②③⑦⑧
D.①⑤⑥⑧
解析:实验室将粗盐提纯时,需要先将其溶于一定量的水中,然后将其中的硫酸根离子、钙离子、镁离子依次用稍过量的氯化钡溶液、碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液除去,该过程中有过滤操作,需要用到烧杯、漏斗和玻璃棒;将所得滤液加适量盐酸酸化后蒸发结晶得到较纯的食盐,该过程要用到蒸发皿和酒精灯;用提纯后得到的精盐配制溶液的基本步骤有称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等操作,需要用到天平、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。综上所述,本实验必须用到的有①天平、⑤容量瓶、⑥烧杯、⑧酒精灯,故选D。
2.配制一定物质的量浓度溶液时,下列有关实验操作或判断正确的是( )
A.可将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释
B.向容量瓶转移液体时,玻璃棒可以接触容量瓶内壁
C.溶液转移到容量瓶后,烧杯内壁及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
D.配制一定物质的量浓度溶液,定容时俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏低
解析:先将固体或浓溶液放在烧杯中溶解或稀释,冷却到室温后转移到一定规格的容量瓶中,再洗涤、定容、摇匀,装瓶贴标签,A错误;向容量瓶转移液体时,玻璃棒可以接触容量瓶内壁,并且玻璃棒下端需靠在刻度线以下,B正确;溶液转移到容量瓶后,烧杯内壁及玻璃棒要用蒸馏水洗涤2~3次并将洗涤液也都注入容量瓶中,C错误;配制一定物质的量浓度溶液,定容时俯视刻度线,会导致溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高,D错误。
3.完成实验活动-配制一定物质的量浓度的溶液。
【实验目的】配制210 mL 0.5 mol/L的稀硫酸
【实验用品】补充完整实验仪器
(1)仪器:________________、烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒。
(2)试剂:
①化学纯的浓硫酸,其试剂瓶标签上的部分内容如图所示:
②蒸馏水
【实验步骤】
ⅰ.计算并量取所需浓硫酸的体积为________________mL。
ⅱ.配制溶液:
①先向烧杯中加入________________,再缓慢加入___________,用玻璃棒缓慢搅动,使其混合均匀;
②________________,将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入容量瓶;
③用少量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;
④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。盖好容量瓶瓶塞,反复上下颠倒摇匀。
(3)将配制好的0.5 mol/L的稀硫酸溶液倒入指定的容器中。
【问题与讨论】
①某同学用该稀硫酸中和含0.4 g溶质的NaOH溶液,则需要量取该稀硫酸的体积为________________;
②完成上述实验后,发现实际消耗的稀硫酸比①中所求体积偏大,则可能的原因是________________(填标号)。
A.用量筒量取浓硫酸,读数时仰视刻度线
B.转移溶液时未洗涤烧杯
C.容量瓶用蒸馏水洗净后仍残留有蒸馏水
D.定容时俯视容量瓶的刻度线
E.定容摇匀后,发现液面低于刻度线,再加水至刻度线
答案:(1)250 mL容量瓶
(2)ⅰ.6.8 ⅱ.①蒸馏水 浓硫酸 ②冷却至室温
(3)①10.0 mL ②BE
解析:(1)实验室配制210 mL 0.5 mol/L的稀硫酸所需要用到的仪器有250 mL容量瓶、烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒。
(2)ⅰ.根据标签上的信息算出浓硫酸的物质的量浓度为c= eq \f(1 000ρw,M)= eq \f(1 000×1.84 g/cm3×98%,98 g/mol)=18.4 mol/L,溶液稀释前后溶质物质的量不变,设需量取V mL浓硫酸,有18.4 mol/L×V mL=0.5 mol/L×250 mL,解得V≈6.8;ⅱ.①浓硫酸的稀释,先向烧杯中加入蒸馏水,再缓慢加入浓硫酸,用玻璃棒缓慢搅动,使其混合均匀;②冷却至室温后,将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入容量瓶。
(3)①0.4 g氢氧化钠为0.01 mol,中和0.01 mol一元碱氢氧化钠需要二元酸硫酸0.005 mol,则需要量取该稀硫酸的体积为V= eq \f(n,c)= eq \f(0.005 mol,0.5 mol/L)×1 000 mL/L=10.0 mL;实际消耗的稀硫酸比①中所求体积偏大,说明所配硫酸的浓度偏小;用量筒量取浓硫酸,读数时仰视刻度线,浓硫酸体积偏大,所配硫酸浓度偏大,A错误;转移溶液时未洗涤烧杯,有部分硫酸未进入容量瓶,所配硫酸浓度偏小,B正确;容量瓶用蒸馏水洗净后仍残留有蒸馏水,对所配硫酸浓度无影响,C错误;定容时俯视容
量瓶的刻度线,水加少了,所配硫酸浓度偏大,D错误;定容摇匀后,发现液面低于刻度线,再加水至刻度线,水加多了,所配硫酸浓度偏小,E正确。
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