1、第4课时 溶液的配制及分析 课堂互动讲练 探究整合应用 知能优化训练 第4课时 溶液的配制及分析课前自主学案 课前自主学案 自主学习 一、基本原理 根据欲配溶液的体积和溶质的物质的量浓度，计算所需溶质的质量或体积，在容器中将溶质用溶剂稀释到规定体积，即得欲配制的溶液。二、主要仪器容量瓶 1容量瓶是实验室用于准确配制一定体积、一定浓度的溶液的仪器。容量瓶由瓶体和瓶塞组成；容量瓶上标有容量瓶的规格(常见的规格有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL等)、_(一般标记的温度为20)，容量瓶瓶颈上有一_(如右图)。在容量瓶上所标记的温度下，当溶液的凹液面正好与刻度线相切时，容量瓶中溶液的
2、体积即为容量瓶上所标记的体积。2容量瓶不能用作物质反应或溶解的容器，热溶液需待冷却后才能转移到容量瓶中。温度刻度线三、一定物质的量浓度溶液的配制 以配制100 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液为例：1计算：计算所需溶质的质量或体积。需Na2CO3的质量为_g。2称量或量取：用托盘天平称取碳酸钠_g。3溶解：将称好的碳酸钠固体置于_烧杯中，加适量水溶解，并_。4转移：将烧杯中的液体用_小心地转移至100 mL容量瓶中，用蒸馏水洗涤_23次，将洗涤液全部转移至容量瓶中。1.061.1100mL冷却至室温玻璃棒引流烧杯和玻璃棒轻轻振荡容量瓶，将溶液混合均匀。5定容：缓缓加水至液面离刻度线_
3、处，改用_加水至溶液凹液面正好与刻度线相切。6摇匀：将容量瓶盖好，反复上下颠倒，摇匀。12cm胶头滴管1实验中如何保证溶液的浓度准确？问题探究【提示】根据 cBnBV液，只有 V 液、nB 都准确，cB 才会准确。(1)V液准确：不仅要选用精确度高的仪器容量瓶，还要正确使用容量瓶，防止不当操作使溶液的体积 V 出现偏差。(2)nB 准确：不仅要保证称量溶质的质量或量取溶质(浓溶液)的体积的准确，还要求整个操作过程中的溶质完全转移到容量瓶中而无损失。2在配制Na2CO3溶液的实验中，玻璃棒用到了几次，其作用分别是什么？【提示】实验中用到了3次玻璃棒，其作用有2种：(1)搅拌，加快Na2CO3固体
4、溶解；(2)引流(转移NaCl溶液，转移蒸馏水)。1容量瓶是用来配制一定物质的量浓度的溶液的定量仪器，其上标有温度、浓度、容量、压强、刻线、酸式或碱式这6项中的()A B CD 解析：选D。容量瓶是一种定量仪器，应在一定温度下使用，通常标有容量、刻线、温度。自主体验2用已准确称量过的氯化钠固体配制1.00 mol/L的NaCl溶液0.5 L，有下列仪器：坩埚、分液漏斗、容量瓶、烧瓶、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、托盘天平，其中要用到的是()AB CD 解析：选C。配制一定物质的量浓度的溶液所需的主要仪器有：托盘天平、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管，题目中NaCl已称量好，故不再需要托盘天平。3某学生
5、用12 molL1的浓盐酸配制0.10molL1的稀盐酸500 mL。回答下列问题：(1)量取浓盐酸的体积为_ mL，应选用的量筒规格为_。(2)配制时应选用的容量瓶规格为_。(3)配制时(除容量瓶外)还需选用的仪器主要有量筒、_、_、_和试剂瓶。解析：设量取浓盐酸的体积为V，根据稀释前后HCl的物质的量守恒建立关系式：12 molL1V0.10 molL1500 mL，V4.2 mL；所以应选取10 mL量筒；结合配制步骤选取仪器。答案：(1)4.2 10 mL(2)500 mL(3)烧杯 玻璃棒 胶头滴管课堂互动讲练 配制一定物质的量浓度溶液的方法1仪器容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、托盘
6、天平(或量筒)。2配制步骤(1)计算：所需固体的质量(或液体的体积)。(2)称量：用托盘天平称取(或用量筒量取)所需溶质的质量(或浓溶液的体积)。(3)溶解(稀释)：在烧杯中溶解溶质(或稀释浓溶液)。(4)冷却：将溶液静置，冷却至室温。(5)转移：将烧杯中的溶液转移到容量瓶中，用玻璃棒引流。(6)洗涤：用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒23次，并将洗涤液转移到容量瓶中。(7)定容：向容量瓶中加水至离刻度线12 cm处，改用胶头滴管滴加至刻度线。(8)摇匀：塞好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。实验室需要配制0.5 molL1的烧碱溶液500 mL，根据溶液配制的过程，回答下列问题：(1)实验中除了托盘天平(带砝
7、码)、药匙、量筒和玻璃棒外，还需要的其他玻璃仪器有：_。(2)根据计算得知，所需NaOH固体的质量为_g。(3)配制溶液的过程中，有以下操作。其中正确的是_(填代号)。例1A将氢氧化钠固体放在纸片上称量B在烧杯中溶解氢氧化钠固体后，立即将溶液倒入容量瓶中C将溶解氢氧化钠的烧杯用蒸馏水洗涤23次，并将洗涤液转移到容量瓶中(4)玻璃棒在该实验中的作用有：_；_。【解析】(2)m(NaOH)0.5 molL10.5L40 gmol110 g。(3)A中氢氧化钠固体应用烧杯称量；B中要等溶液冷却到室温后再转移到容量瓶中。【答案】(1)500 mL的容量瓶、烧杯、胶头滴管(2)10(3)C(4)搅拌，加
8、速氢氧化钠固体的溶解 引流液体【规律方法】在进行溶液配制时要掌握常用仪器(容量瓶、量筒、托盘天平、胶头滴管、玻璃棒、烧杯等)的使用方法和溶液配制的操作步骤；要熟练运用物质的量浓度的计算公式进行有关的误差分析。变式训练1(1)用 18 molL1硫酸配制100 mL 1.0 molL1硫酸，若实验仪器有：A100 mL量筒 B托盘天平 C玻璃棒 D50 mL容量瓶 E10 mL量筒 F胶头滴管 G50 mL烧杯 H100 mL容量瓶实验时应选用仪器的先后顺序是(填入编号)_。(2)在溶液配制过程中，下列操作不正确的是_(填写标号)。A使用容量瓶前检查它是否漏水B容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液
9、润洗C配制溶液时，如果试样是固体，把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中缓慢加入蒸馏水到接近刻度线12 cm 处，用胶头滴管滴加蒸馏水到刻度线D配制溶液时，如果试样是液体，用量筒量取试样后直接倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近刻度线12 cm处，用胶头滴管滴加蒸馏水到刻度线E盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次F用量筒量取所需的浓硫酸，倒入烧杯中，再加水稀释，用玻璃棒搅拌解析：(1)用 18 molL1 硫酸配制 1.0 molL1 硫酸，实际是稀释问题的计算及物质的量浓度溶液配制实验操作。根据稀释规律 c1V1c2V2 可计算需 18 molL 1 浓H2S
10、O4 的 体 积，V1 c2V2/c1 1.0 molL1100 mL18 molL15.6 mL。该体积的液体用10 mL 量筒量取比用 100 mL 量筒量取误差要小，故应选 E。(2)主要涉及的是容量瓶的使用方法和浓硫酸的稀释操作。用待配溶液润洗容量瓶会使容量瓶内壁附着溶质，导致所配溶液浓度偏大，B不正确；若在容量瓶中进行溶解或稀释，由于热效应会使溶液的体积和容量瓶的容积发生改变，所配溶液浓度有误差，C、D不正确；将水向浓硫酸中倒，会引起剧烈沸腾，发生危险，F不正确。答案：(1)GECHF或EGCHF(2)BCDF 配制溶液时的误差分析 1误差分析(以配制一定浓度的NaOH溶液为例)2.
11、仰视或俯视刻度线图解(1)仰视刻度线(图1)。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。(2)俯视刻度线(图2)。恰好相反，刻度线高于液面的实际读数，使得加水量偏小，结果偏高。特别提醒：误差分析的关键是抓住配制原理：cBnBV，c(NaOH)nNaOHV mNaOHMNaOHV，其 中 M 不 变，不 规 范 的 操 作 过 程 会 导 致m(NaOH)和 V 的值发生变化，从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。如图为配制250 mL 0.2 molL1 Na2CO3溶液的示意图。例2回答下列问题：(1
12、)中称得Na2CO3_g。(2)玻璃棒在、两步中的作用分别是_、_。(3)若出现如下情况，对所配溶液浓度有何影响？(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)A某同学在第步观察液面时仰视_；B在第步不慎有少量液体流到容量瓶外_；C在步骤中，药品放在右盘，砝码放在左盘(使用游码)_。【思路点拨】本题进行误差分析要注意以下两点：(1)要根据基本公式 cnV进行分析。(2)分析错误操作对 n 或 V 有什么影响。【解析】(1)n(Na2CO3)c(Na2CO3)V(Na2CO3)0.2 molL10.25 L0.05 mol，m(Na2CO3)n(Na2CO3)M(Na2CO3)0.05 mol106 gm
13、ol15.3 g。(2)玻璃棒是中学化学实验中常用的仪器，在第步中，用玻璃棒搅拌，可加速Na2CO3固体的溶解；在 第 步 中，用 玻 璃 棒 引 流，可 防 止Na2CO3溶液流到容量瓶外。(3)所有的定量实验都存在一个“误差”的问题，在本实验的误差分析中，一定要紧扣物质的量浓度的定义式，即cn/V。如果在第步观察液面时仰视，V偏大，结果偏低；如果在第步不慎有少量液体流到容量瓶外，n偏小，结果偏低；称量时，右物左码，使药品减少，结果偏低。【答案】(1)5.3(2)搅拌 引流(3)A.偏低 B偏低 C偏低【提示】(1)无影响。(2)倒掉溶液重新配制。互动探究(1)第步操作前，容量瓶中存有少量蒸
14、馏水，对所配溶液浓度有何影响？(2)第步时，若加水超过刻度线应如何处理？变式训练2 实验室配制500 mL 0.2 molL1的FeSO4溶液，实验操作步骤有：在天平上称出27.8 g绿矾，把它放在烧杯里，用适量的蒸馏水使它完全溶解 把制得的溶液小心地注入500 mL容量瓶中 继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线12cm 处。改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面底部与刻度线相切 用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒23次，每次洗涤的液体都小心转入容量瓶，并轻轻摇匀 将容量瓶的瓶塞塞紧，充分摇匀 请填写下列空白：(1)操作步骤和正确顺序为(填序号)_。(2)某同学观察液面的情况如图所示，对所配溶液浓度
15、有何影响？会_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。(3)若出现如下情况，所配溶液浓度将偏高还是偏低：没有进行操作步骤，会_；加蒸馏水时不慎超过了刻度，会_。解析：(1)配制溶液时要注意将洗涤液转入容量瓶中，正确的操作顺序为。(2)定容时俯视刻度线，溶液体积偏少，浓度偏高。(3)若未将洗涤液转移至容量瓶，溶质偏少，浓度偏低；加蒸馏水超过刻度线，体积偏大，浓度偏低。答案：(1)(2)偏高(3)偏低 偏低探究整合应用 溶液的配制 一定物质的量浓度溶液的配制，既是学生必须掌握的几个定量实验之一，又是高考的重点，主要考查物质的量浓度的计算，仪器的使用，误差的分析等。实验室配制0.1 molL1的BaC
16、l2溶液分两个阶段进行。第一阶段，用托盘天平称取5.2 g无水BaCl2晶体；第二阶段，溶解配制0.1 molL1的BaCl2溶液。第一阶段操作有如下几步：例A将游码拨至0.2 g处；B.将游码拨到“0”处；C.在天平的两边托盘上各放一张干净的等质量的滤纸，调节天平两边平衡螺母使天平平衡；D.取走药品，将砝码放入砝码盒内；E.往左盘上逐步添加晶体至天平平衡；F.在右盘上放置5 g砝码。(1)其正确的操作顺序是：B()()A()()(2)在E操作中，当只缺少量晶体时，其操作方法是_。(3)第二阶段操作中，应先将5.2 g BaCl2加适量蒸馏水溶解，溶解过程中使用的主要仪器有_，然后将溶液转入_
17、中，再经_、_、_、_后即可得到0.1 molL1的BaCl2溶液。(4)下列操作对配制的BaCl2溶液的浓度有何影响？(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)A如果选用的容量瓶内有少量蒸馏水，则所配BaCl2溶液的浓度_。B如果定容时，俯视容量瓶刻度线，则所配BaCl2溶液的浓度_。C如果定容摇匀后液面下降，又加水至刻度线处，则所配BaCl2溶液的浓度_。【解析】(1)主要考查溶液配制过程中称量的步骤。要注意天平的使用规则：先调节平衡，后调零，再称量，称量时左物右码。(2)主要考查称量时固体物质量取的操作规则：右手拿药匙，用左手轻拍右手手腕，小心振动药匙，使晶体落在托盘滤纸上，直至天平平衡。(3
18、)容量瓶常用的规格有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL，配制一定物质的量浓度的溶液时要选择合适的容量瓶，配制的操作步骤是：计算称量溶解移液定容。(4)A项，在用容量瓶配制溶液时，最后需加蒸馏水定容，无需干燥，只要洁净即可，故不会对所配溶液的浓度产生影响；B项，定容时俯视容量瓶刻度线，则所加蒸馏水的量不足，使溶液的体积减小，会导致所配溶液的浓度偏高；C项，定容后，经反复颠倒摇匀后，会出现容量瓶中的液面低于容量瓶刻度线的情况，这时再向容量瓶中加入蒸馏水，会导致所配溶液的物质的量浓度偏低。【答案】(1)C F E D(2)右手拿药匙，用左手轻拍右手手腕，小心振动药匙，使晶体落在左盘滤纸上，直至天平平衡(3)烧杯、玻璃棒 250 mL容量瓶 洗涤 移液 定容 摇匀(4)A.无影响 B偏高 C偏低