主题三 学生实验一 溶液的配制和稀释 同步作业 《化学（通用类）》同步教学 高教版

主题三 溶液与水溶液中的离子反应 学生实验一 溶液的配制和稀释 同步作业 一、基础题（共70分） （一）选择题（每题3分，共33分） 1. 配制一定物质的量浓度的溶液时，不需要用到的仪器是（ ） A. 容量瓶 B. 烧杯 C. 漏斗 D. 玻璃棒 2. 下列关于容量瓶的使用，说法正确的是（ ） A. 容量瓶可用于溶解固体或稀释浓溶液 B. 容量瓶使用前需检查是否漏水 C. 容量瓶的刻度线以上部分有液体，不影响实验结果 D. 为了使溶液浓度准确，可在容量瓶中直接定容后摇匀 3. 配制100mL 0.1mol·L⁻¹的NaCl溶液，需要NaCl的质量是（ ） A. 0.585g B. 5.85g C. 58.5g D. 0.01g 4. 稀释浓硫酸时，正确的操作是（ ） A. 将水缓缓注入浓硫酸中，并不断搅拌 B. 将浓硫酸缓缓注入水中，并不断搅拌 C. 浓硫酸和水同时倒入烧杯中，快速搅拌 D. 先倒入浓硫酸，后倒入水，搅拌均匀 5. 配制一定物质的量浓度的溶液时，定容的正确操作是（ ） A. 直接向容量瓶中加水至刻度线 B. 向容量瓶中加水至液面离刻度线1~2cm处，改用胶头滴管滴加水至凹液面与刻度线相切 C. 向容量瓶中加水至液面超过刻度线，再用胶头滴管吸出多余液体 D. 定容后，摇匀前发现液面低于刻度线，需补加水至刻度线 6. 下列操作会导致所配溶液浓度偏高的是（ ） A. 定容时仰视刻度线 B. 转移溶液时，烧杯未洗涤 C. 容量瓶洗净后未干燥 D. 称量固体时，砝码生锈 7. 稀释一定浓度的溶液时，稀释定律的表达式是（ ） A. c₁V₁ = c₂V₂ B. m₁w₁ = m₂w₂ C. c = n/V D. w = （溶质质量/溶液质量）×100% 8. 用98%的浓硫酸（密度为1.84g·cm⁻³）配制100mL 1mol·L⁻¹的稀硫酸，需要浓硫酸的体积约为（ ） A. 5.4mL B. 10.8mL C. 54mL D. 108mL 9. 配制一定物质的量浓度的溶液，实验步骤的正确顺序是（ ） ① 溶解 ② 计算 ③ 定容 ④ 转移 ⑤ 洗涤 ⑥ 摇匀 A. ②①④⑤③⑥ B. ①②④⑤③⑥ C. ②①⑤④③⑥ D. ①②⑤④③⑥ 10. 下列关于溶液稀释的说法，正确的是（ ） A. 稀释前后，溶质的质量和物质的量都不变 B. 稀释前后，溶质的质量不变，物质的量改变 C. 稀释前后，溶质的物质的量不变，质量改变 D. 稀释后，溶液的浓度与稀释倍数成正比 11. 配制一定溶质质量分数的溶液时，不需要用到的仪器是（ ） A. 托盘天平 B. 量筒 C. 容量瓶 D. 玻璃棒 （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 溶液的配制包括______和______两种类型，前者的核心是准确控制______和______，后者的核心是依据______定律，确保稀释前后______不变。 2. 配制一定物质的量浓度的溶液时，溶解固体的烧杯和玻璃棒需要______，并将洗涤液______，目的是______。 3. 容量瓶上标有______、______和______，使用时需选择与所配溶液体积______的容量瓶。 4. 稀释浓溶液时，需将浓溶液沿______缓缓注入______中，并不断搅拌，防止______。 5. 配制溶液时，若定容时俯视刻度线，会导致溶液体积______，浓度______（填“偏高”“偏低”或“不变”）；若转移溶液时，有液体溅出，会导致溶质______，浓度______。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 配制一定物质的量浓度的溶液时，容量瓶洗净后必须烘干才能使用。（ ） 2. 称量固体时，若药品和砝码放反，且使用了游码，会导致称量的溶质质量偏小。（ ） 3. 稀释溶液时，用量筒量取浓溶液后，量筒无需洗涤，直接洗涤会导致浓度偏高。（ ） 4. 定容后摇匀，发现液面低于刻度线，是因为有部分溶液沾在瓶壁上，需补加水至刻度线。（ ） 5. 配制一定溶质质量分数的溶液时，量取溶剂的量筒洗净后未干燥，会导致溶液浓度偏低。（ ） 6. 用容量瓶配制溶液时，溶解后的溶液未冷却至室温就转移，会导致溶液浓度偏高。（ ） 7. 配制100mL 0.1mol·L⁻¹的溶液，需用100mL容量瓶，不能用50mL容量瓶配制两次。（ ） 8. 稀释浓硫酸时，搅拌的目的是加快稀释速率，防止局部过热导致液体飞溅。（ ） 9. 配制溶液时，若溶质为潮解性固体，未进行干燥处理，会导致溶液浓度偏高。（ ） 二、提升题（共30分） 简答题与探究题（每题10分，共30分） 1. ① 简述配制100mL 0.2mol·L⁻¹的NaOH溶液的实验原理、仪器、操作步骤及注意事项；② 计算：用5mol·L⁻¹的盐酸溶液配制250mL 0.1mol·L⁻¹的盐酸溶液，需要5mol·L⁻¹的盐酸溶液多少体积？若实验室没有250mL容量瓶，能否用100mL容量瓶配制？说明理由；③ 分析下列操作对所配溶液浓度的影响（填“偏高”“偏低”或“不变”），并说明原因：a. 称量NaOH固体时，放在滤纸上称量；b. 定容时，仰视刻度线；c. 容量瓶洗净后，内壁有少量蒸馏水；d. 转移溶液时，玻璃棒下端靠在容量瓶刻度线以上。 2. ① 设计实验配制50g 10%的氯化钠溶液，写出实验原理、仪器、步骤、预期现象及结论；② 简述溶液配制和稀释在实验研究和工农业生产中的应用（至少2例），结合具体场景说明；③ 实验室需配制250mL 0.5mol·L⁻¹的硫酸溶液，现有98%的浓硫酸（密度为1.84g·cm⁻³），计算需要浓硫酸的体积（写出计算过程），并说明配制时的注意事项。 3. ① 分析配制一定物质的量浓度溶液时，误差产生的主要原因（从溶质、体积两方面分析），结合具体操作说明；② 为什么配制NaOH溶液时，不能用滤纸称量NaOH固体？为什么稀释浓硫酸时，不能将水注入浓硫酸中？结合物质性质和实验安全说明；③ 现有一瓶未知浓度的盐酸溶液，用0.1mol·L⁻¹的NaOH溶液滴定，消耗NaOH溶液20mL时恰好完全反应，若此时溶液体积为50mL，计算原盐酸溶液的浓度（写出计算过程），该实验与溶液稀释有何联系？   参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. C 2. B 3. A 4. B 5. B 6. D 7. A 8. A 9. A 10. A 11. C （二）填空题 1. 一定物质的量浓度溶液的配制；一定溶质质量分数溶液的配制；溶质的物质的量；溶液的体积；稀释；溶质的物质的量（或质量） 2. 洗涤2~3次；转移至容量瓶中；确保溶质全部转移到容量瓶中，减小误差 3. 温度；容积；刻度线；相同 4. 烧杯内壁；水；局部过热导致液体飞溅 5. 偏小；偏高；损失；偏低 （三）判断题 1. × 2. √ 3. √ 4. × 5. × 6. √ 7. √ 8. √ 9. × 二、提升题 1. ① 配制100mL 0.2mol·L⁻¹ NaOH溶液 实验原理：c = n/V，n = m/M，通过计算确定NaOH的质量，溶解后转移至100mL容量瓶中定容，得到目标浓度溶液。 仪器：托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管、量筒。 操作步骤：1. 计算：需要NaOH的质量 = 0.1L×0.2mol·L⁻¹×40g·mol⁻¹ = 0.8g；2. 称量：用托盘天平称量0.8g NaOH固体（放在小烧杯中）；3. 溶解：将NaOH固体放入烧杯中，加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌至完全溶解，冷却至室温；4. 转移：将溶解后的溶液沿玻璃棒注入100mL容量瓶中；5. 洗涤：用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次，洗涤液全部转移至容量瓶中；6. 定容：向容量瓶中加水至液面离刻度线1~2cm处，改用胶头滴管滴加水至凹液面与刻度线相切；7. 摇匀：盖好容量瓶瓶塞，反复上下颠倒，使溶液混合均匀。 注意事项：1. NaOH固体易潮解、腐蚀性强，需放在小烧杯中称量，不能放在滤纸上；2. 溶解后需冷却至室温再转移，防止容量瓶受热变形；3. 定容时视线与凹液面最低处保持水平，避免俯视或仰视；4. 容量瓶不能用于溶解固体或稀释浓溶液。 ② 计算与分析 需要5mol·L⁻¹盐酸溶液的体积：根据c₁V₁ = c₂V₂，V₁ = （c₂V₂）/c₁ = （0.1mol·L⁻¹×250mL）/5mol·L⁻¹ = 5mL。 不能用100mL容量瓶配制：因为配制250mL溶液时，用100mL容量瓶需配制3次（共300mL），会导致溶液体积偏差，且多次配制会累积误差，使最终浓度不准确，应选择与所配溶液体积一致的250mL容量瓶。 ③ 误差分析 a. 偏低；原因：NaOH固体易潮解，放在滤纸上称量会导致部分NaOH沾在滤纸上，实际称量的溶质质量偏小，浓度偏低。 b. 偏低；原因：定容时仰视刻度线，导致溶液体积偏大，浓度偏低。 c. 不变；原因：容量瓶内壁有少量蒸馏水，不影响溶质的物质的量和溶液的最终体积，浓度不变。 d. 偏高；原因：玻璃棒下端靠在刻度线以上，会导致部分溶液沾在刻度线以上的瓶壁上，定容后摇匀，液面会低于刻度线，相当于溶液体积偏小，浓度偏高。 2. ① 配制50g 10%氯化钠溶液 实验原理：溶质质量分数 = （溶质质量/溶液质量）×100%，溶质质量 = 溶液质量×溶质质量分数，溶剂质量 = 溶液质量 溶质质量。 仪器：托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒（50mL）、胶头滴管。 步骤：1. 计算：需要NaCl的质量 = 50g×10% = 5g，需要水的质量 = 50g 5g = 45g，水的体积 = 45g / 1g·cm⁻³ = 45mL；2. 称量：用托盘天平称量5g NaCl固体，放入烧杯中；3. 量取：用量筒量取45mL蒸馏水，倒入烧杯中；4. 溶解：用玻璃棒搅拌烧杯中的液体，直至NaCl固体完全溶解；5. 装瓶：将配制好的溶液倒入试剂瓶中，贴上标签（注明溶液名称和浓度）。 预期现象及结论：NaCl固体完全溶解，得到均一、稳定的无色溶液，溶液溶质质量分数为10%，符合实验要求。 ② 应用场景 应用1：实验室试剂配制。例如配制一定浓度的盐酸、硫酸溶液用于化学实验，配制一定浓度的指示剂溶液用于滴定实验，确保实验中试剂浓度准确，实验结果可靠。 应用2：农业施肥。农业生产中，需将固体化肥（如尿素、碳酸氢铵）配制成一定浓度的溶液进行叶面喷施，或稀释浓肥溶液后浇灌作物，避免浓度过高灼伤作物根系，同时确保肥料有效成分被作物吸收。 ③ 浓硫酸体积计算与注意事项 计算过程：98%浓硫酸的物质的量浓度c = （1000×ρ×w）/M = （1000×1.84g·cm⁻³×98%）/98g·mol⁻¹ = 18.4mol·L⁻¹；根据c₁V₁ = c₂V₂，V₁ = （0.5mol·L⁻¹×250mL）/18.4mol·L⁻¹ ≈ 6.8mL。 注意事项：1. 量取浓硫酸时，需用干燥的量筒，读数时视线与凹液面最低处保持水平；2. 稀释浓硫酸时，将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，冷却至室温后再转移；3. 转移溶液时，玻璃棒下端靠在容量瓶刻度线以下，洗涤烧杯和玻璃棒2~3次，洗涤液全部转移；4. 定容时，胶头滴管垂直悬空，避免接触容量瓶内壁。 3. ① 误差产生原因分析 溶质方面：1. 称量误差，如药品潮解、变质、与砝码放反（用游码），导致溶质质量偏小，浓度偏低；2. 转移误差，如溶解后溶液未完全转移、洗涤不彻底、转移时液体溅出，导致溶质损失，浓度偏低；3. 药品纯度问题，如溶质中含有杂质，导致实际溶质质量偏小，浓度偏低。 体积方面：1. 定容误差，如俯视刻度线（体积偏小，浓度偏高）、仰视刻度线（体积偏大，浓度偏低）；2. 温度误差，如溶解后未冷却至室温就转移，溶液热胀冷缩，定容后冷却体积偏小，浓度偏高；3. 容量瓶误差，如容量瓶未洗净、有残留杂质，或容量瓶刻度不准确，导致体积偏差，浓度异常。 ② 实验操作原因分析 不能用滤纸称量NaOH固体的原因：NaOH固体易潮解，会吸收空气中的水分，沾在滤纸上导致称量不准确；同时NaOH具有强腐蚀性，会腐蚀滤纸，还可能腐蚀托盘天平的托盘，故需放在小烧杯中称量。 不能将水注入浓硫酸的原因：浓硫酸溶于水时放出大量的热，且浓硫酸密度大于水，若将水注入浓硫酸中，水会浮在浓硫酸表面，局部过热导致液体飞溅，引发安全事故；因此需将浓硫酸缓缓注入水中，并用玻璃棒搅拌，使热量均匀扩散。 ③ 盐酸浓度计算与联系 计算过程：盐酸与NaOH溶液反应的化学方程式为HCl + NaOH = NaCl + H₂O，n(HCl) = n(NaOH)；n(NaOH) = 0.1mol·L⁻¹×0.02L = 0.002mol，故n(HCl) = 0.002mol；原盐酸溶液体积 = 50mL 20mL = 30mL = 0.03L，原盐酸浓度c(HCl) = 0.002mol / 0.03L ≈ 0.067mol·L⁻¹。 与溶液稀释的联系：滴定实验中，NaOH溶液相当于“标准浓度溶液”，加入盐酸溶液后，相当于将NaOH溶液稀释，最终溶液体积为两者之和；滴定终点时，通过标准溶液的浓度和体积，结合稀释定律的核心思想（溶质的物质的量不变），计算未知浓度溶液的浓度，本质是利用了“溶质物质的量守恒”，与溶液稀释的核心原理一致。 学科网（北京）股份有限公司 $