内容正文:
第3讲 溶液配制及误差分析
重难目标
1.掌握配制一定物质的量浓度溶液的标准化流程(计算、称量/量取、溶解/稀释、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签),能熟练辨识并规范使用容量瓶、胶头滴管等核心仪器。
2.深刻理解“大而近”原则与“溶质守恒”原理,能根据目标体积准确选择容量瓶规格,并正确处理特殊溶质(如结晶水合物、易潮解/腐蚀性固体)的称量及浓溶液稀释操作。
3.运用 核心公式进行动态误差分析,能从溶质物质的量( )和最终溶液体积( )两个维度,精准剖析仰视/俯视读数、未冷却转移、未洗涤烧杯等不规范操作对最终浓度的影响。
考情分析
在近几年高考试卷中,一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析在化学实验探究与定量计算类考点中占比约 10%~20%,是考查学生实验操作规范与逻辑推理能力的绝对重点。具有以下命题特点:
依托真实情境:多以滴定分析前的标准液配制、医药生理盐水制备、化工试剂标定等真实科研或工业生产情境为载体,考查定量实验的实际应用价值。
聚焦微观辨析:常出现“液面与刻度线相切”“凹液面最低处”“玻璃棒下端位置”“洗涤液全部转移”等限定条件,考查对实验细节及微观本质的精准把控。
设置易错盲区:在误差分析时极易陷入思维误区,如混淆量筒与容量瓶的仰视/俯视误差方向,忽略热胀冷缩对体积的影响(未冷却即定容),或在液面超过刻度线时错误地用滴管吸出多余液体等。
一、配制一定物质的量浓度的溶液
1.容量瓶的构造与使用
(1)构造
(2)查漏操作
2.一定物质的量浓度溶液的配制过程
二、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
1.误差的分析方法
(1)原理依据:c==。
(2)判断结论
①凡是使m或n增大的因素或使V减小的因素,使c偏大。
②凡是使m或n减小的因素或使V增大的因素,使c偏小。
2.配制100 mL 1.00 mol·L-1的氯化钠溶液常出现的误差
能引起误差的操作
因变量
c
n
V
称量
①砝码生锈(没有脱落)
偏大
不变
偏大
②少量氯化钠粘在称量纸上
偏小
不变
偏小
③使用游码,且药品砝码位置颠倒
偏小
不变
偏小
转移
④有少量液体溅出
偏小
不变
偏小
⑤容量瓶内有少量水
不变
不变
不变
⑥未洗涤或洗涤液未注入容量瓶
偏小
不变
偏小
定容
⑦仰视刻度线
不变
偏大
偏小
⑧超过刻度线,吸出一部分水
偏小
不变
偏小
⑨摇匀后液面下降,补充水
不变
偏大
偏小
装瓶
⑩试剂瓶刚用蒸馏水洗过
不变
偏大
偏小
3.俯视、仰视导致的误差分析
(1)用容量瓶定容
①图Ⅰ:定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,所配制溶液的浓度偏高。
②图Ⅱ:定容时仰视刻度线,溶液体积偏大,所配制溶液的浓度偏低。
(2)用量筒量取一定体积的溶液
①图Ⅲ:若俯视刻度线,则实际量取的液体体积偏小,所配溶液浓度偏低。
②图Ⅳ:若仰视刻度线,则实际量取的液体体积偏大,所配溶液浓度偏高。
题型01 配制一定物质的量浓度的溶液
【典例1】(25-26高一上·福建厦门·期中)某同学用质量分数为98%的浓硫酸(密度为)配制稀硫酸,进行如下操作,下列说法正确的是
A.操作1用50 mL量筒量取5.4 mL浓硫酸
B.操作2将水注入浓硫酸中进行稀释
C.操作5会使配制的稀硫酸溶液浓度偏高
D.操作6后将配制好的溶液存放在试剂瓶中
【对练1】(26-27高三上·山东泰安·开学考试)下列实验操作正确的是
A.将氢氧化钠固体放在滤纸上称量
B.将称得的NaOH固体放入烧杯中,加水后用力振荡使其溶解
C.溶解后的溶液向容量瓶中转移时需用玻璃棒进行引流
D.用小烧杯往容量瓶中加水至凹液面最低点与刻度线相切
【对练2】(25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测)实验室欲配制480mL 0.02mol/L CuSO4溶液:
(1)配制该溶液需称量胆矾(CuSO4·5H2O)____________________g。
(2)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是_____________________(填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是___________________(填仪器名称)。
(3)如图所示的实验操作的先后顺序为______________________(填序号)。
(4)从配制好的CuSO4溶液中取出10mL,将这10mL CuSO4溶液稀释至50mL,稀释后其浓度为__________mol/L。
(5)下列操作可能使配制溶液浓度偏高的是____________(填字母)。
A.移液时,未洗涤烧杯内壁和玻璃棒
B.称量固体时,砝码部分锈蚀
C.移液时,有少量液体溅出
D.定容时,俯视刻度线
E.烧杯用蒸馏水洗净后,没烘干就直接使用
(6)下图是某硫酸试剂瓶标签上的部分文字说明。
①某实验需用490mL 0.2mol/L H2SO4溶液,需要量取该浓硫酸____________mL(保留小数点后一位);
②现取①配制好的硫酸溶液100mL,与足量的铁屑充分反应,生成标况时H2的体积是_________L。
题型02 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
【典例2】(25-26高一上·四川成都·期末)某种胃药的有效成分为碳酸钙,测定其中碳酸钙含量的操作如下(设该药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应):
①配制0.100mol·L-1稀盐酸和0.100mol·L-1NaOH溶液;
②取0.1g研碎后的药片,向其中加入20.0mL蒸馏水;
③加入25mL 0.100mol·L-1稀盐酸;
④用0.100mol·L-1NaOH溶液中和过量的稀盐酸,消耗NaOH溶液的体积为13.0mL;
(1)欲配制90mL 0.1mol·L-1NaOH溶液,用到的仪器除了电子天平、烧杯外,还需用到的玻璃仪器有______、______、______。
(2)欲用如图标签所示的浓盐酸和蒸馏水配制250mL 0.100mol/L的稀盐酸,需要量取浓盐酸的体积为______mL。(结果保留两位小数)
(3)下列操作导致所配制的稀盐酸物质的量浓度偏高的是______。
A.未洗涤烧杯和玻璃棒
B.容量瓶用蒸馏水洗后未干燥
C.定容时俯视刻度线
D.定容后发现液面低于刻度线,再加水直至刻度线
(4)在量取浓盐酸后,进行了下列操作:
①待烧杯内溶液的温度与室温一致后,再沿玻璃棒将溶液注入容量瓶中。
②往容量瓶中小心加入蒸馏水至液面离容量瓶刻度线1~2cm时,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液凹液面的最低处与刻度线相切。
③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水,并用玻璃棒搅动,使其混合均匀。
④用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液全部注入容量瓶。
上述操作中,正确的顺序是______。
A.①③④② B.③①④② C.①③②④ D.③①②④
(5)这种药片中碳酸钙的质量分数为______。
【对练1】(25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,造成所配溶液浓度偏高的原因是
A.向容量瓶中转移溶液时,容量瓶事先用蒸馏水洗涤过导致底部有些水滴残留
B.定容时俯视容量瓶的刻度线
C.称量时NaOH固体已经潮解
D.摇匀后发现液面低于刻度线,滴加蒸馏水至刻度线再摇匀
【对练2】(25-26高一上·天津河东·阶段检测)实验室欲配制970 mL 0.05 mol/L溶液:
(1)配制该溶液应选用的容量瓶的规格_____________,需称量胆矾_____________g。
(2)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是_____________(填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是_____________(填仪器名称)。
(3)如图所示的实验操作的先后顺序为_____________(填序号)。
(4)从配制好的溶液中取出10 mL,将这10 mL溶液稀释至50 mL,稀释后其浓度变为_____________mol/L。
(5)下图是某硫酸试剂瓶标签上的部分文字说明。
硫酸化学纯(CP)
(500mL)
品名:硫酸
化学式:
相对分子质量:98
密度:
质量分数:98%
①该硫酸中的物质的量浓度是__________mol/L。
②现取10 mL该硫酸溶液稀释到100 mL后与足量的铁屑充分反应,生成标况时的体积是__________L。
(6)由于错误操作,使得实际浓度比所要求的偏小的是______(填写编号)。
A.把配好的溶液倒入刚用蒸馏水洗净的试剂瓶中备用
B.使用容量瓶配制溶液时,俯视液面定容
C.没有用蒸馏水洗烧杯2~3次,并将洗液移入容量瓶中
D.容量瓶刚用蒸馏水洗净,没有干燥
E.定容时,滴加蒸馏水,先使液面略高于刻度线,再吸出少量水使液面凹面与刻度线相切
1.(25-26高一上·福建漳州·阶段检测)下列实验操作规范的是
A.蒸发结晶
B.配制0.10 mol/L NaOH溶液
C.测定酸碱度
D.配制一定浓度的NaCl溶液
A.A B.B C.C D.D
2. (25-26高一上·江苏·阶段检测)某同学配制500 mL 1.00 mol/L的某溶液,有关操作正确的是
A.配制H2SO4溶液时,将量筒、烧杯、玻璃棒洗涤2~3次,将洗涤液转入容量瓶中
B.配制盐酸溶液时,需量取36.5%、密度为1.19g/cm3的浓盐酸约42.0 mL
C.配制NaOH溶液时,应快速溶解NaOH固体,并快速将溶液转移到容量瓶中后定容
D.配制NaCl溶液定容时,摇匀后发现溶液凹液面低于刻度线,加入蒸馏水至刻度线
3.(25-26高一上·山东潍坊·期末)下列说法正确的是
A.配制0.1mol/L的Na2CO3溶液480mL,则用托盘天平称量5.1gNa2CO3
B.配制一定物质的量浓度的溶液,在摇匀后,液面位于刻度线以下,应加水至刻度线
C.用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,量取浓硫酸时仰视量筒,会使所配溶液浓度偏小
D.配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容,会使所配溶液浓度偏大
4.(25-26高一上·山东泰安·期中)下列关于容量瓶说法错误的是
A.容量瓶是细颈、梨形的平底玻璃瓶,瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞
B.容量瓶上标有温度(一般为20℃)、容积和刻度线
C.在使用前,首先要检查容量瓶是否完好,瓶口处是否漏水
D.容量瓶使用完毕,应洗净、烘干
5. (25-26高一上·天津·阶段检测)现需要溶液,下列选项不正确的是
A.需用托盘天平称量6.0 g胆矾晶体
B.用托盘天平称量固体药品时,砝码生锈会使所配溶液浓度偏高
C.若所用胆矾晶体失去部分结晶水,则所配溶液浓度偏高
D.移液时有少量溶液洒出会使所配溶液浓度偏低
6.(25-26高一上·山东青岛·阶段检测)下列关于容量瓶的构造和使用描述中不正确的是
A.用于配制一定体积、浓度准确的溶液,容量瓶上标有温度、容量和刻度线
B.使用前要检查是否漏水,具体操作为在容量瓶内加入一定量的水,盖好瓶塞,右手食指摁住瓶塞,左手五指托住瓶底,将其倒立,若无水珠渗出,则表明不漏水
C.若需用480mL某溶液,则配制时应选用500mL容量瓶
D.容量瓶配溶液时,用蒸馏水洗净后可直接使用,无需干燥
7.(25-26高一上·福建三明·期中)实验室要配制溶液,下列说法正确的是
A.称取无水,加入容量瓶中溶解,定容
B.需要使用的主要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管
C.定容时俯视容量瓶刻度线,浓度偏高
D.取所配溶液,所取溶液中浓度为
8.(25-26高一上·宁夏银川·阶段检测)实验室配制500 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液,操作步骤有:
A.在天平上称出氢氧化钠固体的质量,把它放在烧杯中,用适量蒸馏水使它完全溶解并冷却至室温;
B.把制得的溶液小心转移至容量瓶中;
C.用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2-3次,每次洗涤的液体都小心注入容量瓶,并轻轻振荡;
D.继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管,小心滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切;
E.将容量瓶瓶塞塞紧,充分摇匀。
请填写下列空白:
(1)计算所需氢氧化钠固体的质量______。
(2)本实验用到的基本仪器已有烧杯、托盘天平(带砝码)、镊子、量筒、玻璃棒,还缺少的仪器是______、______。
(3)下列操作对所配溶液的浓度大小有何影响(填偏大、偏小、无影响)
a.定容时俯视刻度线______。
b.没有进行上述操作步骤C______。
c.容量瓶使用前内壁沾有水珠______。
9.(25-26高一上·福建泉州·阶段检测)已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示,该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题。
(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为___________(保留一位小数)。
(2)实验室需用480mL上述物质的量浓度的NaClO溶液,请完成配制过程。
①写出在配制过程中,如图所示的仪器中用不到的仪器___________(填名称),还需要的仪器___________(填名称)。
②配制过程中,需称量NaClO固体的质量为___________g。
(3)下图为“溶液配制”的部分过程,操作a应重复3次,目的是___________。
(4)以下情况会使所配溶液结果偏高的是___________。
A.未经冷却趁热将溶液注入容量瓶中
B.定容时俯视刻度线
C.摇匀后发现液面下降,再加水至刻度线
D.洗涤容量瓶后未干燥,容量瓶中还有少量蒸馏水
E. 称量NaClO固体时砝码和药品放置位置颠倒(使用游码)
10.(25-26高一上·天津南开·阶段检测)实验室欲配制溶液:
(1)需称量胆矾________g。
(2)配制上述溶液,除了下图仪器,还需用到的玻璃仪器是________(填仪器名称)。
(3)如图所示的实验操作的先后顺序为________(填序号)。
(4)从配制好的溶液中取出10 mL,将这10 mL 溶液稀释至50 mL,稀释后其浓度变为________mol/L。
(5)配制过程中,下列操作会导致所配溶液物质的量浓度偏小的是________(填序号)。
A.容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水
B.转移溶液至容量瓶过程中,有少量溶液溅出
C.定容时俯视刻度线读数
D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,再加水至刻度线
11.(25-26高一上·福建莆田·阶段检测)用质量分数为36.5%的浓盐酸(密度为1.16 g·cm-3)配制成1 mol·L-1的稀盐酸。现实验室仅需要这种盐酸220 mL,试回答下列问题:
(1)配制稀盐酸时,应选用容量为_______mL的容量瓶。(容量瓶常用规格:50ml、100ml、250ml、500ml、1000ml)
(2)经计算需要______mL浓盐酸,在量取时宜选用下列量筒中的________ (填字母)。
A.5 mL量筒 B.10 mL量筒 C.25 mL量筒 D.50 mL量筒
(3)在量取浓盐酸后,进行了下列操作:
①等稀释的盐酸的温度与室温一致后,沿玻璃棒注入选定规格的容量瓶中。
②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面离容量瓶刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液的液面与瓶颈的刻度线相切。
③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水,并用玻璃棒搅动,使其混合均匀。
④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液全部注入容量瓶。
上述操作中,正确的顺序是 (填字母)。
A.③①④② B.③②④① C.①④②③ D.③④①②
(4)在上述配制过程中,用残留蒸馏水的量筒来量取浓盐酸,则配制的稀盐酸浓度___________(填“偏高”或“偏低”)。若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶,则配制的稀盐酸浓度___________(填“偏高”或“偏低”)。
12.(25-26高一上·天津·阶段检测)某次化学实验需要480mL 0.1mol·L-1葡萄糖(C6H12O6)溶液。配制该溶液包含以下步骤:
①称取一定质量的C6H12O6放入烧杯,用适量蒸馏水将其完全溶解,并恢复至室温;
②把溶液小心地注入容量瓶中;
③继续向容量瓶中加蒸馏水至凹液面距离刻度线1~2cm时,改用某仪器滴加蒸馏水,直到溶液的凹液面恰好与刻度线相切;
④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤液都转入容量瓶中;
⑤将容量瓶塞好,充分摇匀。
回答下列问题:
(1)需要用托盘天平称量的C6H12O6的质量为_________。
(2)实验用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、_________和_________。步骤②中玻璃棒的作用是___________。
(3)上述步骤的正确顺序为__________。
(4)关于容量瓶的四种叙述:
a.是配制准确浓度溶液的仪器; b.可以长期贮存溶液;
c.可以加热; d.使用之前要检查是否漏水。
其中正确的是_________(填字母)。
(5)下列操作会使所配溶液的物质的量浓度偏低的是______(填字母)。
A.容量瓶洗净后未烘干
B.定容时俯视刻度线
C.在转移的过程中有少量液体溅出烧杯外
D.定容后,将容量瓶振荡摇匀后,静置发现液面低于刻度线,又加入少量水至刻度线
13.(25-26高一上·河北保定·阶段检测)同学们在实验室进行配制475mL 0.5mol·L-1 NaOH溶液的实验。请回答下列问题:
(1)配制475mL 0.5mol·L-1 NaOH溶液时,所需NaOH固体的质量为___________g。
(2)称量好NaOH固体后,同学们开始进行溶液配制,正确的操作顺序为___________(填标号)。
A
B
C
D
E
(3)若出现下列情况,对溶液中溶质的物质的量浓度有何影响?用“偏大”“偏小”或“无影响”来回答。
①转移溶液时,有少量液体洒在容量瓶外,忽略不计继续进行后续操作:___________;
②定容时俯视容量瓶刻度线:___________。
(4)取200mL 0.5mol·L-1 NaOH溶液,加水稀释至500mL,此时溶液中NaOH的物质的量浓度为___________mol·L-1。
(5)将100mL 0.5mol·L-1 NaOH溶液与100mL硫酸混合充分反应,测得反应后的溶液呈中性。
①写出硫酸和NaOH溶液反应的化学方程式:___________。
②该硫酸中H2SO4的物质的量浓度为___________mol·L-1。
14.(25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)实验室用Na2CO3·10H2O晶体配制460 mL 0.10mol·L-1 Na2CO3溶液。请回答下列问题:
(1)配制时,需使用的玻璃仪器除了烧杯和玻璃棒以外,还有_____________、__________。
(2)应用托盘天平称取Na2CO3·10H2O晶体的质量为________,若定容时加蒸馏水不慎超过刻度线,处理的方法是______________
(3)若实验时遇到下列情况,会导致所配制溶液浓度偏大的是_______________
A.溶解后未冷却至室温便进行定容
B.摇匀后发现液面低于刻度线,滴加蒸馏水至刻度线再摇匀
C.定容时俯视容量瓶的刻度线
D.容量瓶内壁附有水珠而未进行干燥
(4)若用2.0 mol·L-1 Na2CO3溶液配制所需溶液,需要用量筒量取___________mL溶液
(5)若取50.0 mL上述已配好的溶液,与150 mL 0.20 mol·L-1的Na2CO3溶液混合,最后得到的溶液的物质的量浓度为____________。溶液的体积变化忽略不计)
15.(25-26高一上·天津河西·阶段检测)实验室需要配制溶液,请回答下列问题
(1)计算需要的质量为______________g。(用托盘天平称量)
(2)配制溶液时下列图示操作的正确顺序为b→a→______________→f(填序号)。
(3)配制溶液时,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、______________和______________(填名称)。
(4)下列情况会使所得溶液的浓度偏高的是______________(填序号)。
a.转移溶液时未洗涤烧杯和玻璃棒
b.定容时俯视刻度线观察液面
c.容量瓶用蒸馏水洗净后未干燥
d.摇匀后静置,发现液面低于刻度线,再补加蒸馏水至刻度线
(5)某实验小组要定性地检验食盐中是否含碘(食盐中的碘以形式存在),取2 mL某食盐溶液,向其中加入1 mL淀粉KI溶液,再加几滴稀硫酸,振荡,观察到溶液变蓝色,证明该食盐样品中含有碘酸钾。该反应的离子方程式是:_________________________________,如果反应中转移0.5 mol电子,则生成的物质的量为______________mol。(忽略空气对实验的干扰)
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第3讲 溶液配制及误差分析
重难目标
1.掌握配制一定物质的量浓度溶液的标准化流程(计算、称量/量取、溶解/稀释、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签),能熟练辨识并规范使用容量瓶、胶头滴管等核心仪器。
2.深刻理解“大而近”原则与“溶质守恒”原理,能根据目标体积准确选择容量瓶规格,并正确处理特殊溶质(如结晶水合物、易潮解/腐蚀性固体)的称量及浓溶液稀释操作。
3.运用 核心公式进行动态误差分析,能从溶质物质的量( )和最终溶液体积( )两个维度,精准剖析仰视/俯视读数、未冷却转移、未洗涤烧杯等不规范操作对最终浓度的影响。
考情分析
在近几年高考试卷中,一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析在化学实验探究与定量计算类考点中占比约 10%~20%,是考查学生实验操作规范与逻辑推理能力的绝对重点。具有以下命题特点:
依托真实情境:多以滴定分析前的标准液配制、医药生理盐水制备、化工试剂标定等真实科研或工业生产情境为载体,考查定量实验的实际应用价值。
聚焦微观辨析:常出现“液面与刻度线相切”“凹液面最低处”“玻璃棒下端位置”“洗涤液全部转移”等限定条件,考查对实验细节及微观本质的精准把控。
设置易错盲区:在误差分析时极易陷入思维误区,如混淆量筒与容量瓶的仰视/俯视误差方向,忽略热胀冷缩对体积的影响(未冷却即定容),或在液面超过刻度线时错误地用滴管吸出多余液体等。
一、配制一定物质的量浓度的溶液
1.容量瓶的构造与使用
(1)构造
(2)查漏操作
2.一定物质的量浓度溶液的配制过程
二、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
1.误差的分析方法
(1)原理依据:c==。
(2)判断结论
①凡是使m或n增大的因素或使V减小的因素,使c偏大。
②凡是使m或n减小的因素或使V增大的因素,使c偏小。
2.配制100 mL 1.00 mol·L-1的氯化钠溶液常出现的误差
能引起误差的操作
因变量
c
n
V
称量
①砝码生锈(没有脱落)
偏大
不变
偏大
②少量氯化钠粘在称量纸上
偏小
不变
偏小
③使用游码,且药品砝码位置颠倒
偏小
不变
偏小
转移
④有少量液体溅出
偏小
不变
偏小
⑤容量瓶内有少量水
不变
不变
不变
⑥未洗涤或洗涤液未注入容量瓶
偏小
不变
偏小
定容
⑦仰视刻度线
不变
偏大
偏小
⑧超过刻度线,吸出一部分水
偏小
不变
偏小
⑨摇匀后液面下降,补充水
不变
偏大
偏小
装瓶
⑩试剂瓶刚用蒸馏水洗过
不变
偏大
偏小
3.俯视、仰视导致的误差分析
(1)用容量瓶定容
①图Ⅰ:定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,所配制溶液的浓度偏高。
②图Ⅱ:定容时仰视刻度线,溶液体积偏大,所配制溶液的浓度偏低。
(2)用量筒量取一定体积的溶液
①图Ⅲ:若俯视刻度线,则实际量取的液体体积偏小,所配溶液浓度偏低。
②图Ⅳ:若仰视刻度线,则实际量取的液体体积偏大,所配溶液浓度偏高。
题型01 配制一定物质的量浓度的溶液
【典例1】(25-26高一上·福建厦门·期中)某同学用质量分数为98%的浓硫酸(密度为)配制稀硫酸,进行如下操作,下列说法正确的是
A.操作1用50 mL量筒量取5.4 mL浓硫酸
B.操作2将水注入浓硫酸中进行稀释
C.操作5会使配制的稀硫酸溶液浓度偏高
D.操作6后将配制好的溶液存放在试剂瓶中
【答案】D
【解析】A.由浓度与质量分数换算关系知,质量分数为98%的浓硫酸(密度为)的物质的量浓度,根据稀释定律计算所需浓硫酸体积,量筒选择需遵循“大而近”原则,应选用10 mL量筒量取,50 mL量筒误差过大,A错误;B.浓硫酸密度大于水且溶于水放出大量热,稀释时应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中并用玻璃棒搅拌,将水注入浓硫酸会导致液体飞溅,操作错误,B错误;C.操作5为仰视定容,会使实际加水量偏多,溶液体积偏大,根据,溶质物质的量不变、溶液体积偏大时,配制的溶液浓度偏低,C错误;D.操作6为定容后的摇匀操作,摇匀后应将配制好的溶液转移至试剂瓶中贴标签存放,D正确;故选D。
【对练1】(26-27高三上·山东泰安·开学考试)下列实验操作正确的是
A.将氢氧化钠固体放在滤纸上称量
B.将称得的NaOH固体放入烧杯中,加水后用力振荡使其溶解
C.溶解后的溶液向容量瓶中转移时需用玻璃棒进行引流
D.用小烧杯往容量瓶中加水至凹液面最低点与刻度线相切
【答案】C
【解析】A. 固体具有腐蚀性且易潮解,应放在小烧杯中称量,不能放在滤纸上,A错误;B. 固体溶解时应用玻璃棒搅拌加速溶解,不能用力振荡,防止溶液溅出,B错误;C. 溶解后的溶液转移到容量瓶时,用玻璃棒引流可避免溶液洒到容量瓶外,C正确;D. 定容时,当液面距离刻度线时需要改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切,不能直接用小烧杯加水,D错误;故选C.
【对练2】(25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测)实验室欲配制480mL 0.02mol/L CuSO4溶液:
(1)配制该溶液需称量胆矾(CuSO4·5H2O)____________________g。
(2)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是_____________________(填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是___________________(填仪器名称)。
(3)如图所示的实验操作的先后顺序为______________________(填序号)。
(4)从配制好的CuSO4溶液中取出10mL,将这10mL CuSO4溶液稀释至50mL,稀释后其浓度为__________mol/L。
(5)下列操作可能使配制溶液浓度偏高的是____________(填字母)。
A.移液时,未洗涤烧杯内壁和玻璃棒
B.称量固体时,砝码部分锈蚀
C.移液时,有少量液体溅出
D.定容时,俯视刻度线
E.烧杯用蒸馏水洗净后,没烘干就直接使用
(6)下图是某硫酸试剂瓶标签上的部分文字说明。
①某实验需用490mL 0.2mol/L H2SO4溶液,需要量取该浓硫酸____________mL(保留小数点后一位);
②现取①配制好的硫酸溶液100mL,与足量的铁屑充分反应,生成标况时H2的体积是_________L。
【答案】(1)2.5
(2) BE 500mL容量瓶
(3)④⑥②⑤③①
(4)0.004
(5)BD
(6) 5.4 0.448
【解析】(1)配制480mL 0.02mol/L的硫酸铜溶液,应选择500mL容量瓶,实际配制500mL溶液,依据m = cVM计算需要溶质的质量,即需要CuSO4·5H2O的质量为:0.02mol/L×0.5L×250g/mol=2.5g;
(2)配制溶液实验中肯定不需要的是分液漏斗、圆底烧瓶,故本题选BE;配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是500mL容量瓶;
(3)配制500mL 0.02mol/L的CuSO4溶液的步骤有:计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀等,则正确的操作顺序为④⑥②⑤③①;
(4)从配制好的CuSO4溶液中取出10mL,取出溶液浓度仍然为0.02mol/L,将这10mL的CuSO4溶液稀释至50mL,稀释过程中硫酸铜的物质的量不变,则稀释后CuSO4溶液的浓度变为:=0.004mol/L;
(5)A.移液时,未洗涤烧杯内壁和玻璃棒,溶质质量偏小,浓度偏低,A错误;
B.称量固体时,砝码部分锈蚀,溶质质量偏大,浓度偏高,B正确;
C.移液时,有少量液体溅出,溶质质量偏小,浓度偏低,C错误;
D.定容时,俯视刻度线,溶液体积偏小,浓度偏高,D正确;
E.烧杯用蒸馏水洗净后,没烘干就直接使用,浓度无影响,E错误;
故本题选BD;
(6)①根据c=,可知该浓硫酸中H2SO4的物质的量浓度为=18.4mol/L,需用490mL 0.2mol/L H2SO4溶液,应选择500mL容量瓶,稀释前后溶质的物质的量不变,则V=≈5.4mL;
②现取①配制好的硫酸溶液100mL,n(H2SO4)=0.1L×0.2mol/L=0.02mol,与足量的铁屑充分反应,根据关系式H2SO4~H2,n(H2)=0.02mol,标况时V(H2)=0.02mol×22.4L/mol=0.448L。
题型02 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
【典例2】(25-26高一上·四川成都·期末)某种胃药的有效成分为碳酸钙,测定其中碳酸钙含量的操作如下(设该药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应):
①配制0.100mol·L-1稀盐酸和0.100mol·L-1NaOH溶液;
②取0.1g研碎后的药片,向其中加入20.0mL蒸馏水;
③加入25mL 0.100mol·L-1稀盐酸;
④用0.100mol·L-1NaOH溶液中和过量的稀盐酸,消耗NaOH溶液的体积为13.0mL;
(1)欲配制90mL 0.1mol·L-1NaOH溶液,用到的仪器除了电子天平、烧杯外,还需用到的玻璃仪器有______、______、______。
(2)欲用如图标签所示的浓盐酸和蒸馏水配制250mL 0.100mol/L的稀盐酸,需要量取浓盐酸的体积为______mL。(结果保留两位小数)
(3)下列操作导致所配制的稀盐酸物质的量浓度偏高的是______。
A.未洗涤烧杯和玻璃棒
B.容量瓶用蒸馏水洗后未干燥
C.定容时俯视刻度线
D.定容后发现液面低于刻度线,再加水直至刻度线
(4)在量取浓盐酸后,进行了下列操作:
①待烧杯内溶液的温度与室温一致后,再沿玻璃棒将溶液注入容量瓶中。
②往容量瓶中小心加入蒸馏水至液面离容量瓶刻度线1~2cm时,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液凹液面的最低处与刻度线相切。
③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水,并用玻璃棒搅动,使其混合均匀。
④用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液全部注入容量瓶。
上述操作中,正确的顺序是______。
A.①③④② B.③①④② C.①③②④ D.③①②④
(5)这种药片中碳酸钙的质量分数为______。
【答案】(1) 玻璃棒 胶头滴管 100mL容量瓶
(2)2.08
(3)C
(4)B
(5)60%
【分析】该实验利用酸碱滴定原理测定药片中碳酸钙的含量,先配制一定物质的量浓度的盐酸与氢氧化钠标准溶液,向碾碎的药片试样中加入过量的稀盐酸,使碳酸钙充分反应,再用氢氧化钠溶液滴定中和剩余过量的盐酸,通过消耗氢氧化钠的量算出与碳酸钙反应的盐酸的物质的量,进而求得碳酸钙的质量,最终计算得出药片中碳酸钙的质量分数。
【解析】(1)实验室没有90mL容量瓶,选用100mL容量瓶,故除电子天平、烧杯,还需要玻璃棒、胶头滴管、100mL容量瓶;
(2)浓盐酸物质的量浓度:,根据稀释定律代入数据,得;
(3)A.未洗涤烧杯和玻璃棒,导致溶质损失,溶液浓度偏低,A错误;
B.容量瓶中残留少量蒸馏水,后续定容还要加水;溶质不变、最终体积不变,对浓度无影响,B错误;
C.眼睛看向刻度线,液面实际位置低于刻度线,配制出来的溶液体积偏小;溶质不变,分母变小,最终浓度偏高,C正确;
D.摇匀后液面略低属于正常现象;再补加水,使最终溶液体积偏大;溶质不变,体积变大,溶液浓度偏低,D错误;
故选C。
(4)配制稀盐酸完整步骤:
③稀释:在盛浓盐酸的烧杯中注入蒸馏水,并用玻璃棒搅动,使其混合均匀;
①冷却:待烧杯内溶液的温度与室温一致后,再沿玻璃棒将溶液注入容量瓶中;
④洗涤:用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒 2‑3 次,并将洗涤液全部注入容量瓶;
②定容:往容量瓶中小心加入蒸馏水至液面离容量瓶刻度线 1~2cm 时,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液凹液面的最低处与刻度线相切;
故选B。
(5)操作④中用13mL 0.100mol/L的氢氧化钠溶液刚好中和过量盐酸,则与碳酸钙反应的盐酸物质的量为,根据方程式,药片中碳酸钙的物质的量为0.0006mol,碳酸钙的质量为,则药片中碳酸钙的质量分数为。
【对练1】(25-26高一上·天津滨海新区·阶段检测)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,造成所配溶液浓度偏高的原因是
A.向容量瓶中转移溶液时,容量瓶事先用蒸馏水洗涤过导致底部有些水滴残留
B.定容时俯视容量瓶的刻度线
C.称量时NaOH固体已经潮解
D.摇匀后发现液面低于刻度线,滴加蒸馏水至刻度线再摇匀
【答案】B
【解析】A.容量瓶底部残留的蒸馏水不影响最终溶质的物质的量和定容时的溶液总体积,对所配溶液浓度无影响,A不符合题意;B.定容时俯视容量瓶刻度线,会导致实际加入的溶液体积偏小,根据公式,所配溶液浓度偏高,B符合题意;C.NaOH固体潮解时吸收了空气中的水,会使称量的固体中实际NaOH的物质的量偏小,根据公式,所配溶液浓度偏低,C不符合题意;D.摇匀后液面低于刻度线是液体附着在容量瓶内壁导致的正常现象,滴加蒸馏水会使溶液体积偏大,根据公式,所配溶液浓度偏低,D不符合题意;故选B。
【对练2】(25-26高一上·天津河东·阶段检测)实验室欲配制970 mL 0.05 mol/L溶液:
(1)配制该溶液应选用的容量瓶的规格_____________,需称量胆矾_____________g。
(2)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是_____________(填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是_____________(填仪器名称)。
(3)如图所示的实验操作的先后顺序为_____________(填序号)。
(4)从配制好的溶液中取出10 mL,将这10 mL溶液稀释至50 mL,稀释后其浓度变为_____________mol/L。
(5)下图是某硫酸试剂瓶标签上的部分文字说明。
硫酸化学纯(CP)
(500mL)
品名:硫酸
化学式:
相对分子质量:98
密度:
质量分数:98%
①该硫酸中的物质的量浓度是__________mol/L。
②现取10 mL该硫酸溶液稀释到100 mL后与足量的铁屑充分反应,生成标况时的体积是__________L。
(6)由于错误操作,使得实际浓度比所要求的偏小的是______(填写编号)。
A.把配好的溶液倒入刚用蒸馏水洗净的试剂瓶中备用
B.使用容量瓶配制溶液时,俯视液面定容
C.没有用蒸馏水洗烧杯2~3次,并将洗液移入容量瓶中
D.容量瓶刚用蒸馏水洗净,没有干燥
E.定容时,滴加蒸馏水,先使液面略高于刻度线,再吸出少量水使液面凹面与刻度线相切
【答案】(1)
(2) AC
烧杯、玻璃棒
(3)
④⑥②⑤③①
(4)
(5)
(或 )
(6)ACE
【分析】本题为一定物质的量浓度溶液的配制实验,实验室没有970 mL规格容量瓶,要选用1000 mL容量瓶,操作步骤依次为计算、称量胆矾、烧杯中溶解、冷却后转移至容量瓶、洗涤烧杯和玻璃棒并将洗涤液转入容量瓶、初步振荡摇匀、加水定容、颠倒摇匀,同时考查配制所需仪器、操作顺序、稀释计算、误差分析以及浓硫酸物质的量浓度计算和与铁反应的相关计算;
【解析】(1)容量瓶没有970 mL规格,配制970 mL溶液要选用1000 mL容量瓶,按照1 L溶液计算溶质的量,胆矾摩尔质量为250g/mol,,,所以容量瓶规格为1000 mL,称量胆矾质量为12.5 g;
(2)配制溶液,需要的玻璃仪器有:容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管,肯定不需要的是圆底烧瓶、分液漏斗,故选AC;实验中胆矾要在烧杯内溶解,溶解过程需要玻璃棒搅拌加速溶解,因此还需要的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒;
(3)配制溶液完整操作顺序:④称量固体,⑥烧杯中溶解搅拌,②将冷却后的溶液转移进容量瓶,⑤洗涤烧杯玻璃棒并转移洗涤液,③进行定容,①颠倒摇匀,所以先后顺序为④⑥②⑤③①;
(4)溶液稀释过程溶质硫酸铜的物质的量保持不变,根据稀释公式,代入数据,,则稀释之后浓度0.01mol/L。
(5)①根据物质的量浓度换算公式,代入,,,算得;
②10 mL该浓硫酸中,铁足量,硫酸全部参与反应,根据方程式,得生成氢气物质的量等于硫酸物质的量,因此标准状况下。
(6)A.把配好的溶液倒入刚用蒸馏水洗净的试剂瓶中备用,会导致所配溶液浓度偏小;
B.俯视容量瓶刻度线定容,会造成加入蒸馏水体积偏小,溶液总体积偏小,浓度偏高;
C.未洗涤烧杯和玻璃棒,会导致溶质流失,溶质物质的量减小,导致所配溶液浓度偏小;
D.容量瓶刚用蒸馏水洗净,没有干燥,后续还要加蒸馏水定容,对溶质的物质的量、溶液最终体积均无影响,浓度无影响;
E.定容液面高于刻度线,吸出少量水,会带走部分溶质,溶质物质的量减小,浓度偏低;
故答案选ACE。
1.(25-26高一上·福建漳州·阶段检测)下列实验操作规范的是
A.蒸发结晶
B.配制0.10 mol/L NaOH溶液
C.测定酸碱度
D.配制一定浓度的NaCl溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.蒸发浓缩时可用蒸发皿直接加热,并用玻璃棒不断搅拌,使液体受热均匀,防止局部过热造成液滴飞溅,A正确;B.NaOH固体溶于水会明显放热,不能在容量瓶中直接溶解;应先在烧杯中用适量水溶解,冷却至室温后再转移到容量瓶中并定容,B错误;C.用pH试纸测定溶液酸碱度时,试纸不能预先用水润湿,否则待测液被稀释,测得的pH可能发生改变,C错误;D.容量瓶定容时,视线应与刻度线和凹液面最低点处于同一水平;图中眼睛高于刻度线,属于俯视定容,D错误;故选A。
2. (25-26高一上·江苏·阶段检测)某同学配制500 mL 1.00 mol/L的某溶液,有关操作正确的是
A.配制H2SO4溶液时,将量筒、烧杯、玻璃棒洗涤2~3次,将洗涤液转入容量瓶中
B.配制盐酸溶液时,需量取36.5%、密度为1.19g/cm3的浓盐酸约42.0 mL
C.配制NaOH溶液时,应快速溶解NaOH固体,并快速将溶液转移到容量瓶中后定容
D.配制NaCl溶液定容时,摇匀后发现溶液凹液面低于刻度线,加入蒸馏水至刻度线
【答案】B
【解析】A.量筒为量出式仪器,洗涤量筒会使溶质的物质的量偏大,所配溶液浓度偏高,无需洗涤量筒,A错误;B.浓盐酸的物质的量浓度,根据稀释前后溶质物质的量不变,,解得,B正确;C.固体溶于水放热,未冷却至室温就转移定容,冷却后溶液体积偏小,应冷却至室温后再转移,C错误;D.摇匀后溶液凹液面低于刻度线是部分溶液附着在容量瓶瓶颈和瓶塞处导致的正常现象,加入蒸馏水会使溶液体积偏大,所配溶液浓度偏低,D错误;因此答案选B。
3.(25-26高一上·山东潍坊·期末)下列说法正确的是
A.配制0.1mol/L的Na2CO3溶液480mL,则用托盘天平称量5.1gNa2CO3
B.配制一定物质的量浓度的溶液,在摇匀后,液面位于刻度线以下,应加水至刻度线
C.用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,量取浓硫酸时仰视量筒,会使所配溶液浓度偏小
D.配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容,会使所配溶液浓度偏大
【答案】D
【解析】A.配制的溶液,实验室无规格容量瓶,需选用容量瓶配制溶液,所需质量,称量不符合要求,A错误;B.配制溶液摇匀后液面低于刻度线,是部分溶液附着在容量瓶瓶颈、瓶塞处的正常现象,若加水至刻度线会稀释溶液使浓度偏小,B错误;C.量取浓硫酸时仰视量筒,会导致实际量取的浓硫酸体积偏大,溶质的物质的量偏大,最终所配溶液浓度偏大,C错误;D.固体溶解放热,未经冷却立即转移定容,待溶液冷却至室温后,溶液体积小于容量瓶刻度线对应的体积,根据,溶质不变、偏小,最终溶液浓度偏大,D正确。
4.(25-26高一上·山东泰安·期中)下列关于容量瓶说法错误的是
A.容量瓶是细颈、梨形的平底玻璃瓶,瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞
B.容量瓶上标有温度(一般为20℃)、容积和刻度线
C.在使用前,首先要检查容量瓶是否完好,瓶口处是否漏水
D.容量瓶使用完毕,应洗净、烘干
【答案】D
【解析】A.容量瓶的标准外观为细颈、梨形的平底玻璃瓶,瓶口为了保证密封,配有磨口玻璃塞或塑料塞,A正确;B.容量瓶上标有温度、容积和刻度线三类标识,B正确;C.容量瓶属于精密量器,使用前需要检查是否完好,再向瓶中加入适量的水,塞紧瓶塞后倒置观察瓶口处是否漏水,避免配制溶液时漏液产生误差,C正确;D.容量瓶使用完毕只需洗净即可,烘干会因热胀冷缩改变容量瓶的精准容积,影响后续配制溶液的精度,D错误;故答案为D。
5. (25-26高一上·天津·阶段检测)现需要溶液,下列选项不正确的是
A.需用托盘天平称量6.0 g胆矾晶体
B.用托盘天平称量固体药品时,砝码生锈会使所配溶液浓度偏高
C.若所用胆矾晶体失去部分结晶水,则所配溶液浓度偏高
D.移液时有少量溶液洒出会使所配溶液浓度偏低
【答案】A
【解析】A.实验室无240 mL容量瓶,需选用250 mL容量瓶配制,所需胆矾质量为,托盘天平精度为0.1 g,应称量6.3 g,不是6.0 g,A错误;B.砝码生锈后质量偏大,称量的溶质质量偏大,根据,偏大则所配溶液浓度偏高,B正确;C.胆矾失去部分结晶水,等质量的固体中的物质的量偏大,偏大则浓度偏高,C正确;D.移液时有少量溶液洒出,溶质损失,偏小则所配溶液浓度偏低,D正确;故答案选A。
6.(25-26高一上·山东青岛·阶段检测)下列关于容量瓶的构造和使用描述中不正确的是
A.用于配制一定体积、浓度准确的溶液,容量瓶上标有温度、容量和刻度线
B.使用前要检查是否漏水,具体操作为在容量瓶内加入一定量的水,盖好瓶塞,右手食指摁住瓶塞,左手五指托住瓶底,将其倒立,若无水珠渗出,则表明不漏水
C.若需用480mL某溶液,则配制时应选用500mL容量瓶
D.容量瓶配溶液时,用蒸馏水洗净后可直接使用,无需干燥
【答案】B
【解析】A.容量瓶的作用为配制一定体积、浓度准确的溶液,瓶身确实标注有温度、容量和刻度线,故A正确;B.容量瓶检漏的完整操作是:加水后盖好瓶塞,倒立观察是否漏水,若无水渗出,将瓶正立后把瓶塞旋转180°塞紧,再次倒立观察,两次均无水渗出才说明不漏水,故B错误;C.实验室无480 mL规格的容量瓶,依据“大而近”的选用原则,需用480 mL溶液时应选择500 mL容量瓶配制,故C正确;D.容量瓶定容时还需要加入蒸馏水,洗净后残留的蒸馏水对溶质的物质的量、最终溶液体积均无影响,无需干燥可直接使用,故D正确;选B。
7.(25-26高一上·福建三明·期中)实验室要配制溶液,下列说法正确的是
A.称取无水,加入容量瓶中溶解,定容
B.需要使用的主要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管
C.定容时俯视容量瓶刻度线,浓度偏高
D.取所配溶液,所取溶液中浓度为
【答案】C
【解析】A.容量瓶为定容仪器,不能用于固体溶解,冷却后再转移至容量瓶,A错误;B.配制该溶液的主要玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还必须有容量瓶,B错误;C.定容时俯视容量瓶刻度线,会导致加入的蒸馏水体积偏小,根据,溶质物质的量不变,溶液体积偏小,所得溶液浓度偏高,C正确;D.原溶液中浓度为,则浓度为,溶液具有均一性,取出的溶液中浓度仍为,D错误;故选C。
8.(25-26高一上·宁夏银川·阶段检测)实验室配制500 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液,操作步骤有:
A.在天平上称出氢氧化钠固体的质量,把它放在烧杯中,用适量蒸馏水使它完全溶解并冷却至室温;
B.把制得的溶液小心转移至容量瓶中;
C.用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2-3次,每次洗涤的液体都小心注入容量瓶,并轻轻振荡;
D.继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管,小心滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切;
E.将容量瓶瓶塞塞紧,充分摇匀。
请填写下列空白:
(1)计算所需氢氧化钠固体的质量______。
(2)本实验用到的基本仪器已有烧杯、托盘天平(带砝码)、镊子、量筒、玻璃棒,还缺少的仪器是______、______。
(3)下列操作对所配溶液的浓度大小有何影响(填偏大、偏小、无影响)
a.定容时俯视刻度线______。
b.没有进行上述操作步骤C______。
c.容量瓶使用前内壁沾有水珠______。
【答案】(1)2.0 g
(2) 500 mL容量瓶 胶头滴管
(3) 偏大 偏小 无影响
【分析】本题考查了一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析,配制一定物质的量浓度的溶液,所需的步骤有计算、称量、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签,根据配制步骤选择需要的仪器,误差分析可根据公式进行判断,凡是使溶质的物质的量偏大或者溶液体积偏小的操作,均会导致配制溶液的浓度偏大,反之则偏小。
【解析】(1)配制500 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液,所需氢氧化钠固体的质量为 ;
(2)配制500 mL溶液,操作步骤有计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等,用到的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管等。本实验已有烧杯、托盘天平(带砝码)、镊子、量筒、玻璃棒,还缺少的仪器是用于配制溶液的500 mL容量瓶和用于定容的胶头滴管;
(3)a.定容时俯视刻度线,会导致加入的蒸馏水偏少,溶液体积偏小,根据可知,所配溶液浓度偏大;
b.没有进行操作步骤C(洗涤烧杯和玻璃棒),会导致部分溶质残留在烧杯和玻璃棒上,溶质的物质的量偏小,根据可知,所配溶液浓度偏小;
c.容量瓶使用前内壁沾有水珠,因为定容时还需要加入蒸馏水,所以对溶质的物质的量和溶液的最终体积均无影响,所配溶液浓度无影响。
9.(25-26高一上·福建泉州·阶段检测)已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示,该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题。
(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为___________(保留一位小数)。
(2)实验室需用480mL上述物质的量浓度的NaClO溶液,请完成配制过程。
①写出在配制过程中,如图所示的仪器中用不到的仪器___________(填名称),还需要的仪器___________(填名称)。
②配制过程中,需称量NaClO固体的质量为___________g。
(3)下图为“溶液配制”的部分过程,操作a应重复3次,目的是___________。
(4)以下情况会使所配溶液结果偏高的是___________。
A.未经冷却趁热将溶液注入容量瓶中
B.定容时俯视刻度线
C.摇匀后发现液面下降,再加水至刻度线
D.洗涤容量瓶后未干燥,容量瓶中还有少量蒸馏水
E. 称量NaClO固体时砝码和药品放置位置颠倒(使用游码)
【答案】(1)4.0 mol/L
(2) 漏斗 500mL容量瓶 149.0
(3)保证溶质全部转移至容量瓶中,避免溶质损失
(4)AB
【解析】(1)根据物质的量浓度与质量分数的换算公式:,其中,,NaClO的摩尔质量,代入计算得: 。
(2)①配制一定物质的量浓度固体溶质溶液的常规仪器有天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、对应规格的容量瓶、量筒(量取溶解用蒸馏水),题图给出的仪器中用不到漏斗;
实验室没有480mL规格的容量瓶,应选用500mL容量瓶,因此还缺少500mL容量瓶;
②配制体积按500mL计算,所需NaClO的物质的量,质量为。
(3)操作a是洗涤烧杯和玻璃棒,重复3次的目的是把附着在烧杯、玻璃棒上的残留溶质全部转移到容量瓶中,避免溶质损失,降低配制误差。
(4)根据分析误差:
A.趁热注入溶液,冷却后溶液体积收缩变小,偏小,最终浓度偏高;
B.定容俯视刻度线,实际加水量不足,偏小,最终浓度偏高;
C.摇匀后再加水,相当于稀释溶液,偏大,浓度偏低;
D.容量瓶残留蒸馏水,对溶质的物质的量和最终定容体积都无影响,浓度无误差;
E.砝码和药品颠倒且使用游码,实际称量的溶质质量偏小,偏小,浓度偏低;
故选AB。
10.(25-26高一上·天津南开·阶段检测)实验室欲配制溶液:
(1)需称量胆矾________g。
(2)配制上述溶液,除了下图仪器,还需用到的玻璃仪器是________(填仪器名称)。
(3)如图所示的实验操作的先后顺序为________(填序号)。
(4)从配制好的溶液中取出10 mL,将这10 mL 溶液稀释至50 mL,稀释后其浓度变为________mol/L。
(5)配制过程中,下列操作会导致所配溶液物质的量浓度偏小的是________(填序号)。
A.容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水
B.转移溶液至容量瓶过程中,有少量溶液溅出
C.定容时俯视刻度线读数
D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,再加水至刻度线
【答案】(1)
(2)容量瓶
(3)④⑥②⑤③①
(4)0.01
(5)BD
【解析】(1)实验室没有的容量瓶,需选用的容量瓶,实际配制溶液的体积为(即)。胆矾的化学式为 ,其摩尔质量为 。所需胆矾的质量 。
(2)观察图1可知,已有的仪器为烧杯、量筒、胶头滴管、托盘天平、玻璃棒。配制一定物质的量浓度的溶液,最核心的玻璃仪器是容量瓶,且根据第(1)问的分析,必须指明其规格,故还需用到的玻璃仪器是容量瓶。
(3)配制一定物质的量浓度溶液的基本步骤为:计算 称量 溶解 冷却 转移 洗涤 定容 摇匀 装瓶贴签。 根据图2所示的操作:①为摇匀,②为转移溶液,③为定容,④为称量,⑤为洗涤并转移,⑥为溶解。因此正确的操作先后顺序为:④⑥②⑤③①。
(4)溶液在稀释过程中,溶质的物质的量保持不变。根据稀释定律公式 ,可得:,解得稀释后溶液的浓度 。
(5) 根据公式 进行误差分析:
A.容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水,对溶质的物质的量 和最终定容的体积 均无影响,浓度不变,故A不符合题意;
B.转移溶液至容量瓶过程中,有少量溶液溅出,导致部分溶质损失,溶质的物质的量 偏小,最终所配溶液浓度偏小,故B符合题意;
C.定容时俯视刻度线读数,会导致实际加水量不足,溶液体积 偏小,最终所配溶液浓度偏大,故C不符合题意;
D.定容摇匀后,部分溶液残留在刻度线以上的内壁和瓶塞上,导致液面低于刻度线是正常现象。若此时再加水至刻度线,会导致实际溶液体积 偏大,最终所配溶液浓度偏小,故D符合题意。
综上所述,会导致浓度偏小的是BD。
11.(25-26高一上·福建莆田·阶段检测)用质量分数为36.5%的浓盐酸(密度为1.16 g·cm-3)配制成1 mol·L-1的稀盐酸。现实验室仅需要这种盐酸220 mL,试回答下列问题:
(1)配制稀盐酸时,应选用容量为_______mL的容量瓶。(容量瓶常用规格:50ml、100ml、250ml、500ml、1000ml)
(2)经计算需要______mL浓盐酸,在量取时宜选用下列量筒中的________ (填字母)。
A.5 mL量筒 B.10 mL量筒 C.25 mL量筒 D.50 mL量筒
(3)在量取浓盐酸后,进行了下列操作:
①等稀释的盐酸的温度与室温一致后,沿玻璃棒注入选定规格的容量瓶中。
②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面离容量瓶刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液的液面与瓶颈的刻度线相切。
③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水,并用玻璃棒搅动,使其混合均匀。
④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液全部注入容量瓶。
上述操作中,正确的顺序是 (填字母)。
A.③①④② B.③②④① C.①④②③ D.③④①②
(4)在上述配制过程中,用残留蒸馏水的量筒来量取浓盐酸,则配制的稀盐酸浓度___________(填“偏高”或“偏低”)。若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶,则配制的稀盐酸浓度___________(填“偏高”或“偏低”)。
【答案】(1)250
(2) 21.6 C
(3)A
(4) 偏低 偏低
【解析】(1)容量瓶没有220mL的规格,配制指定体积的一定物质的量浓度溶液时,需选择略大于所需体积的最接近的标准容量瓶,因此选250mL容量瓶。
(2) 先计算浓盐酸的物质的量浓度:根据公式,代入数据、、,可得浓盐酸浓度为。 配制250mL 稀盐酸,根据稀释定律,计算得。 选择量筒时需遵循“略大于待量体积”的原则以减小误差,因此选25mL量筒(C选项)。
(3)配制一定物质的量浓度溶液的稀释步骤为:先在烧杯中稀释浓盐酸(③),冷却至室温后将溶液转移入容量瓶(①),洗涤烧杯和玻璃棒并将洗涤液全部转移至容量瓶(④),最后定容(②),正确顺序为③①④②,对应A选项。
(4)量筒残留蒸馏水,会稀释待量取的浓盐酸,导致量取的HCl溶质的物质的量偏小,根据,最终配制的溶液浓度偏低; 未洗涤烧杯内壁/未转移洗涤液,会导致部分HCl溶质残留在烧杯中,溶质的物质的量减小,最终溶液浓度也偏低。
12.(25-26高一上·天津·阶段检测)某次化学实验需要480mL 0.1mol·L-1葡萄糖(C6H12O6)溶液。配制该溶液包含以下步骤:
①称取一定质量的C6H12O6放入烧杯,用适量蒸馏水将其完全溶解,并恢复至室温;
②把溶液小心地注入容量瓶中;
③继续向容量瓶中加蒸馏水至凹液面距离刻度线1~2cm时,改用某仪器滴加蒸馏水,直到溶液的凹液面恰好与刻度线相切;
④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤液都转入容量瓶中;
⑤将容量瓶塞好,充分摇匀。
回答下列问题:
(1)需要用托盘天平称量的C6H12O6的质量为_________。
(2)实验用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、_________和_________。步骤②中玻璃棒的作用是___________。
(3)上述步骤的正确顺序为__________。
(4)关于容量瓶的四种叙述:
a.是配制准确浓度溶液的仪器; b.可以长期贮存溶液;
c.可以加热; d.使用之前要检查是否漏水。
其中正确的是_________(填字母)。
(5)下列操作会使所配溶液的物质的量浓度偏低的是______(填字母)。
A.容量瓶洗净后未烘干
B.定容时俯视刻度线
C.在转移的过程中有少量液体溅出烧杯外
D.定容后,将容量瓶振荡摇匀后,静置发现液面低于刻度线,又加入少量水至刻度线
【答案】(1)
(2) 容量瓶 胶头滴管 引流,避免液体洒出造成溶质损失
(3)①②④③⑤
(4)ad
(5)CD
【解析】(1)实验室无规格的容量瓶,需选用容量瓶配制,所需的质量为,托盘天平精度为,故称量质量为;
(2)配制该溶液的玻璃仪器除已给出的烧杯、量筒、玻璃棒外,还需要作为定容容器的容量瓶、以及定容后期滴加蒸馏水的胶头滴管;步骤②为转移溶液,玻璃棒的作用是引流,避免液体洒出造成溶质损失;
(3)一定物质的量浓度溶液的配制流程为:计算→称量→溶解冷却→转移溶液→洗涤烧杯和玻璃棒→定容→摇匀,对应题给步骤的正确顺序为①②④③⑤;
(4)a.容量瓶是配制准确物质的量浓度溶液的专用仪器,a正确;
b.容量瓶不能长期贮存溶液,配制完成后需转移至试剂瓶存放,b错误;
c.容量瓶为精密计量仪器,不能加热,c错误;
d.容量瓶使用前需要检查是否漏水,避免配制过程中漏液,d正确;
故本题答案选ad;
(5)根据公式分析误差:
A.容量瓶洗净后未烘干,后续定容仍需加蒸馏水,对、均无影响,浓度不变,A错误;
B.定容时俯视刻度线,导致溶液体积偏小,浓度偏高,B错误;
C.转移过程有液体溅出,导致溶质物质的量偏小,浓度偏低,C正确;
D.定容摇匀后再加水,导致溶液体积偏大,浓度偏低,D正确;
故本题答案选。
13.(25-26高一上·河北保定·阶段检测)同学们在实验室进行配制475mL 0.5mol·L-1 NaOH溶液的实验。请回答下列问题:
(1)配制475mL 0.5mol·L-1 NaOH溶液时,所需NaOH固体的质量为___________g。
(2)称量好NaOH固体后,同学们开始进行溶液配制,正确的操作顺序为___________(填标号)。
A
B
C
D
E
(3)若出现下列情况,对溶液中溶质的物质的量浓度有何影响?用“偏大”“偏小”或“无影响”来回答。
①转移溶液时,有少量液体洒在容量瓶外,忽略不计继续进行后续操作:___________;
②定容时俯视容量瓶刻度线:___________。
(4)取200mL 0.5mol·L-1 NaOH溶液,加水稀释至500mL,此时溶液中NaOH的物质的量浓度为___________mol·L-1。
(5)将100mL 0.5mol·L-1 NaOH溶液与100mL硫酸混合充分反应,测得反应后的溶液呈中性。
①写出硫酸和NaOH溶液反应的化学方程式:___________。
②该硫酸中H2SO4的物质的量浓度为___________mol·L-1。
【答案】(1)10.0
(2)BADEC
(3) 偏小 偏大
(4)0.2
(5) H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O 0.25
【解析】(1)配制475mL 0.5mol·L-1 NaOH溶液时,实际按500mL配制,所需NaOH固体的质量为。
(2)NaOH溶液配制步骤为,称量NaOH固体,溶解,转移至容量瓶,洗涤烧杯并将洗涤液转移至容量瓶,定容,摇匀,所以步骤为BADEC。
(3)①转移溶液时,有少量液体洒在容量瓶外,忽略不计继续进行后续操作会导致溶液中NaOH减少,使得浓度偏小。
②俯视刻度线时,由于视线角度的原因,读数会比实际体积大,导致实际加入的水量少于应有的量,使得浓度偏大。
(4)取200mL 0.5mol·L-1 NaOH溶液,加水稀释至500mL,根据,此时溶液中NaOH的物质的量浓度为。
(5)①硫酸和NaOH溶液反应的化学方程式为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O。
②100mL 0.5mol·L-1 NaOH溶液与100mL硫酸混合充分反应后的溶液呈中性,NaOH溶液与硫酸体积相同,根据反应方程式H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O中系数比,H2SO4的物质的量浓度为0.25mol·L-1。
14.(25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)实验室用Na2CO3·10H2O晶体配制460 mL 0.10mol·L-1 Na2CO3溶液。请回答下列问题:
(1)配制时,需使用的玻璃仪器除了烧杯和玻璃棒以外,还有_____________、__________。
(2)应用托盘天平称取Na2CO3·10H2O晶体的质量为________,若定容时加蒸馏水不慎超过刻度线,处理的方法是______________
(3)若实验时遇到下列情况,会导致所配制溶液浓度偏大的是_______________
A.溶解后未冷却至室温便进行定容
B.摇匀后发现液面低于刻度线,滴加蒸馏水至刻度线再摇匀
C.定容时俯视容量瓶的刻度线
D.容量瓶内壁附有水珠而未进行干燥
(4)若用2.0 mol·L-1 Na2CO3溶液配制所需溶液,需要用量筒量取___________mL溶液
(5)若取50.0 mL上述已配好的溶液,与150 mL 0.20 mol·L-1的Na2CO3溶液混合,最后得到的溶液的物质的量浓度为____________。溶液的体积变化忽略不计)
【答案】(1) 500 mL容量瓶 胶头滴管
(2) 14.3 g 重新配制
(3)AC
(4)25
(5)0.175
【解析】(1)配制时,需使用的玻璃仪器除了烧杯和玻璃棒以外,转移溶液需要用500 mL容量瓶、定容时需要用胶头滴管;
(2)所需溶质质量为;定容加水超过刻度线:重新配制(没有补救办法);
(3)A.溶液未冷却至室温便定容,待恢复室温后液面低于刻度线,造成所配溶液浓度偏大,A正确;
B.摇匀后发现液面低于刻度线,滴加蒸馏水至刻度线再摇匀,溶剂变多,浓度偏小,B错误;
C.定容时俯视容量瓶的刻度线,导致所配溶液体积偏小,浓度偏大,C正确;
D.容量瓶中残留蒸馏水,后期定容时本来就要加入蒸馏水,所以容量瓶有水珠对溶液浓度无影响;
故选AC。
(4)稀释计算:,代入数据得,解得;
(5)最后得到碳酸钠溶液的物质的量浓度为:。
15.(25-26高一上·天津河西·阶段检测)实验室需要配制溶液,请回答下列问题
(1)计算需要的质量为______________g。(用托盘天平称量)
(2)配制溶液时下列图示操作的正确顺序为b→a→______________→f(填序号)。
(3)配制溶液时,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、______________和______________(填名称)。
(4)下列情况会使所得溶液的浓度偏高的是______________(填序号)。
a.转移溶液时未洗涤烧杯和玻璃棒
b.定容时俯视刻度线观察液面
c.容量瓶用蒸馏水洗净后未干燥
d.摇匀后静置,发现液面低于刻度线,再补加蒸馏水至刻度线
(5)某实验小组要定性地检验食盐中是否含碘(食盐中的碘以形式存在),取2 mL某食盐溶液,向其中加入1 mL淀粉KI溶液,再加几滴稀硫酸,振荡,观察到溶液变蓝色,证明该食盐样品中含有碘酸钾。该反应的离子方程式是:_________________________________,如果反应中转移0.5 mol电子,则生成的物质的量为______________mol。(忽略空气对实验的干扰)
【答案】(1)
(2)
(3) 容量瓶 胶头滴管
(4)
(5)
【解析】(1)实验室没有90 mL规格的容量瓶,需选用100 mL容量瓶配制溶液,按100 mL 0.2 mol/L的规格计算:,的摩尔质量为214 g/mol,,托盘天平精度为0.1 g,因此称量质量为4.3 g;
(2)配制一定物质的量浓度溶液的步骤为:计算→称量→溶解(b为量取蒸馏水倒入盛药品的烧杯中、a为搅拌溶解)→转移(e为将冷却后的溶液沿玻璃棒注入容量瓶)→洗涤并加蒸馏水初步稀释(g为加蒸馏水洗涤烧杯并将洗涤液转移、初步注水)→摇匀(c震荡摇匀)→定容(d为胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线),最终到f为颠倒摇匀操作,因此顺序为;
(3)配制溶液时,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、100 mL容量瓶和胶头滴管;
(4)a.转移溶液时未洗涤烧杯和玻璃棒,溶质减小,导致浓度偏低,a错误;
b.定容时俯视刻度线观察液面,导致溶液体积偏小,浓度偏大,b正确;
c.容量瓶用蒸馏水洗净后未干燥,不影响溶液浓度,c错误;
d.摇匀后静置,发现液面低于刻度线,再补加蒸馏水至刻度线,导致水的体积偏大,浓度偏低,d错误;
故选b;
(5)碘离子和碘酸根离子反应生成碘单质使淀粉变蓝色,;转移电子关系为,,则反应中转移0.5 mol电子,则生成的物质的量为0.3 mol。
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