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1.2.3 溶液的配制及分析 PPT课件1


第三课时

溶液的配制及分析

1.了解物质的量浓度的含义。 2.掌握物质的量浓度的有关计算。 3.掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法。

一、物质的量浓度
1.含义
用来表示 单位体积 溶液里所含溶质B的 物质的量 为 cB ,常用单位为 mol·L-1(或mol/L) 。 2.表达式:cB =

度就是1 mol/L。 的物理量。符号

nB 。如1 L溶液中含有1 mol溶质,溶质的物质的量浓 V

1.将40 g NaOH固体溶于1 L水中得到溶液的物质的量 浓度是1 mol·L-1吗?

【提示】 不一定。NaOH固体的物质的量是1 mol,而溶于水后
溶液体积不一定为1 L。

二、一定物质的量浓度溶液的配制
配制100 mL 0.100 mol/L Na2CO3溶液 1.主要仪器

电子天平或 托盘天平 、 100 mL容量瓶 、 量筒 、 烧杯 、
玻璃棒 、 胶头滴管 等。

2.配制步骤 (1)计算:根据nB=cB·V可知n(Na2CO3)=0.010 mol ,则m(Na2CO3)= 1.06 g。

(2)称量:若用托盘天平可准确称取Na2CO3固体1.1 g。
(3)溶解:将称好的Na2CO3固体放入烧杯 中,用适量蒸馏水溶解,用

玻璃棒 搅拌,并冷却至室温。
(4)移液:将烧杯中的溶液用 玻璃棒 引流转移到 100 mL容量瓶 中。

(5)洗涤:用蒸馏水洗涤烧杯内壁

2~3

次,并将洗涤液都注

入 容量瓶 中,轻轻摇动容量瓶 ,使溶液混合均匀。

(6)定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面 离容量瓶颈刻度1~2 cm
时,改用 胶头滴管 滴加蒸馏水至 液面与刻度线相切 。 (7)摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。 (8)装瓶:将容量瓶内的溶液倒入洁净、干燥的试剂瓶中,在瓶体 上贴好注明溶液名称、浓度的标签,备用。

如图所示:

2.如果不将洗涤液注入容量瓶,对溶质的物质的量浓度 有何影响?

【提示】 浓度偏低

一、对“物质的量浓度”概念的理解
下面是使用物质的量浓度的一些情况,你能结合自己的理解和经 验总结出要注意些什么问题吗? 1.用1 L水溶解40 g NaOH所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1。( 2.1 mol·L-1的MgCl2溶液中,c(Cl-)=0.2 mol·L-1。( 仍为1 mol·L-1。( ) ) )

3.从1 L 1 mol·L-1的NaCl溶液中取出0.1 L溶液,其中Cl-的物质的量浓度

4.6.2 g Na2O溶于水形成1 L溶液的物质的量浓度为c(NaOH)=0.2 mol·L-1。

(

)
[学生交流] 【提示】 1.错误 2.错误 3.正确 4.正确

【规律小结】 使用物质的量浓度的注意事项 ①物质的量浓度概念中的体积是溶液的体积(一般以升为单位),而不是溶 剂的体积。 ②溶质的量是用物质的量表示,而不是用质量表示。 ③从一定的物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液,物质的量浓度

不变。
④若物质的量浓度相同,体积不同时,则所含溶质物质的量也不同。 ⑤根据n=cV,在物质的量浓度相同、体积相同的溶液里,所含溶质物质

的量相同。但是溶质微粒的数目不一定相同。
⑥用结晶水合物配制溶液时,其溶质不应包含结晶水。例如,25 g胆矾 (CuSO4·5H2O)溶于水后形成的溶液,溶质是CuSO4,而不是CuSO4·5H2O。

将10.6 g Na2CO3溶于水配成1 L溶液 (1)该溶液中Na2CO3的物质的量浓度为________,溶液中Na+的物质 的量浓度为________。 (2)向该溶液中加入一定量NaCl固体,使溶液中Na+的物质的量浓度为 0.4 mol/L(假设溶液体积不变)需加入NaCl的质量为________,Cl-的物质

的量浓度为________。

m 10.6 g 【解析】 (1)n(Na2CO3)=M =106 g/mol =0.1 mol n 0.1 mol c(Na2CO3)= = =0.1 mol/L V 1L c(Na+)=2c(Na2CO3)=0.2 mol/L

(2)根据电荷守恒
c(Na+)=c(Cl-)+2c(CO32-) c(Cl-)=c(Na+)-2c(CO32-) =0.4 mol/L-2×0.1 mol/L=0.2 mol/L n(NaCl)=n(Cl-)=0.2 mol/L×1 L=0.2 mol m(NaCl)=0.2 mol×58.5 g/mol=11.7 g 【答案】 (1)0.1 mol·L-1 0.2 mol·L-1

(2)11.7 g 0.2 mol·L-1

1.市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%,密度为1.84 g/cm3。 计算浓硫酸中H2SO4的物质的量浓度。 【解析】 根据 c=
V×ρ×w÷M ρ·w = V M
- -

1 000 mL· 1×1.84 g· 1×98% L mL - = =18.4 mol· 1。 L -1 98 g· mol

【答案】 18.4 mol·L-1

二、配制一定物质的量浓度的溶液
下列配制物质的量浓度的有关操作是否正确?
①使用容量瓶前检查它是否漏水 ②容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗。 ③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标线1~2 cm处,用滴管滴加蒸馏水到标线 ④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标线1~2 cm处,用滴管滴加蒸馏水到标线 ⑤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 [师生互动]

【提示】 正确 错误 错误 错误 正确

实验室配制500 mL 0.2 mol/L的Na2SO4溶液,实验操作步骤有: A.在天平上称出14.2 g硫酸钠固体,把它放在烧杯中,用适量的蒸馏水 使它完全溶解并冷却至室温。 B.把制得的溶液小心地转移到容量瓶中。 C.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 小心滴加蒸馏水至溶液凹面底部与刻度线相切。 D.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。 E.将容量瓶瓶塞塞紧,充分摇匀。

请填写下列空白: (1)操作步骤的正确顺序为(填序号)__________。 (2)本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平(带砝码、镊子)、 玻璃棒,还缺少的仪器是________、________、________。 (3)下列情况会使所配溶液浓度偏高的是(填序号) 。

a.某同学观察液面的情况如右图所示
b.没有进行上述的操作步骤D c.加蒸馏水时,不慎超过了刻度线

d.砝码上沾有杂质
e.容量瓶使用前内壁沾有水珠

【解析】 配制一定物质的量浓度的溶液,所用仪器可根据实验步骤 选择,误差分析根据c==中m、n、V的变化去分析。 (1)配制一定物质的量浓度溶液的步骤为:计算、称量、溶解、转移、 洗涤、定容、摇匀。

(2)还应有500 mL容量瓶、胶头滴管和量筒。
(3)a俯视使V减小,故使c偏高;b未进行洗涤,使n减小,故使c偏低;c 使V增大,故浓度偏小;d使m增大,故使浓度偏大,e无影响。

【答案】 (1)ABDCE(2)量筒 胶头滴管 500 mL容量瓶 (3)ad

2.配制100 mL 1 mol/L的氢氧化钠溶液,下列操作错误的是 ( )

①在托盘天平上放两片大小相同的纸,然后将氢氧化钠放在纸上称取 ②把称得的氢氧化钠放入盛有适量蒸馏水的烧杯中,溶解、冷却,再把溶 液沿玻璃棒转入容量瓶中 ③用蒸馏水洗涤烧杯、玻璃棒2~3次,洗涤液也移入容量瓶中 ④沿着玻璃棒往容量瓶中加蒸馏水,直至溶液凹液面的最低处与刻度线相 切 A.①② B.③④

C.②③

D.①④

【解析】 将NaOH放在小烧杯中称取,①错;定容过程中当加蒸馏水至刻 度线1~2 cm时,应改用胶头滴管定容,④错。 【答案】 D

三、配制物质的量浓度溶液的误差分析
下表是配制NaOH溶液时某些操作对物质的量浓度的影响,你
能准确判断结果吗?

可能引起误差的一些操作 溶解前小烧杯内有水 称量时间过长 用滤纸称NaOH 向容量瓶注液时少量流出 未洗烧杯和玻璃棒

过程分析 m - 减小 减小 减小 减小 V - - - - -

对c的影响 ① ② ③ ④ ⑤

未冷却至室温就注入定容



减小





定容时,水加多后用滴管吸出 减小

可能引起误差的一些操作 定容摇匀时液面下降再加水 定容后经振荡、摇匀、静置液 面下降 定容时俯视读数(读刻度)

过程分析 m - V 增大

对c的影响 ⑧





减小



11

定容时仰视读刻度



增大

[学生交流] 【提示】 ①不变 ②偏低 ③偏低 ④偏低 ⑤偏低 ⑥偏高 ⑦偏低

⑧偏低 ⑨不变 ⑩偏高 11 偏低 附: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,浓度偏低。 (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,浓度偏高。

如图为配制250 mL 0.2 mol·L-1Na2CO3溶液的示意图。

回答下列问题: (1)①中称得Na2CO3________g。 (2)玻璃棒在②、③两步中的作用分别是________、________。 (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⑧步观察液面时仰视________;
B.没有进行操作步骤④和⑤________; C.在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外________。

D.在步骤①中,药品放在右盘,砝码放在左盘(使用游码)________。
【思路指引】 本题进行误差分析要注意以下两点:

n (1)要根据基本公式c= 进行分析。 V
(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 mol·L-1×0.25 L= 0.05 mol,m(Na2CO3)=n(Na2CO3)×M(Na2CO3)=0.05 mol×106 g·mol-1=

5.3 g。
(2)玻璃棒是中学化学实验中常用的仪器,在第②步中,用玻璃棒搅拌,可 加速Na2CO3固体的溶解;在第③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c=n/V。如果在第⑧步观察液面时 仰视,V偏大,结果偏低;如果没有进行操作步骤④和⑤,n偏小,结果偏 低;如果在第⑤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 D.

偏低

【深入探究】 (1)第③步操作前,容量瓶中存有少量蒸馏水,对所配 溶液浓度有何影响? (2)第⑧步骤时,若加水超过刻度线应如何处理? 【提示】 (1)无影响。 (2)倒掉溶液重新配制。

一、物质的量浓度与溶质的质量分数的比较

二、容量瓶的使用及溶液配制
1.容量瓶的标注内容
容量瓶上标有温度、容积、刻度线。表示在所指温度下,液体的凹 液面与容量瓶颈部的刻度线相切时,溶液体积恰好与瓶上标注的体积 相等,所以只有在指定温度下,容量瓶的容积才是标准的。常用规格 有100 mL、250 mL、500 mL及1 000 mL。

2.配制物质的量浓度的溶液和容量瓶使用注意事项

(1)使用容量瓶的“五不”:不能进行加热;不能进行溶解;不能进
行稀释;不能作为反应容器;不能久贮溶液,尤其是碱液。 (2)容量瓶在使用前要查漏:向容量瓶中注入少量蒸馏水塞紧瓶塞, 倒转,若不漏水,放正后再将瓶塞旋转180°后塞紧,倒转,看是否 漏水。 (3)称量NaOH等易潮解、腐蚀性固体药品时应在烧杯等玻璃仪器中 进行。 (4)溶解或稀释过程中有明显热效应时要等溶液恢复至室温时再进行 转移。

(5)转移时应用玻璃棒引流,并将烧杯内壁和玻璃棒洗涤2~3次 后洗涤液转移至容量瓶,继续加水至刻度线下1~2 cm处。洗涤时

可不要用水过量!
(6)移液后要先振荡均匀再定容。 (7)定容一定要用胶头滴管,小心操作,万一加水过量,则要重 新配制。 (8)定容时观察刻度要平视,凹液面与刻度相切。 (9)摇匀后,液面低于刻度线,不能再加水。 (10)配制完毕后需转移到试剂瓶中,不能在容量瓶中盛放。

配制溶液选择容量瓶时必须指明规格,容量瓶只有一个刻 度,使用容量瓶时其规格应与所配溶液的体积相等。如果不等,应该选 择略大于且有这种规格的容量瓶,如配制480 mL某浓度的溶液应选取500 mL的容量瓶,配制相应浓度的500 mL的溶液,计算所需溶质的量时应按 配制500 mL溶液计算。

1.(2009年无锡高一检测)使用胆矾配制1 L 0.1 mol·L-1的CuSO4溶液,正确
的做法是( ) A.将胆矾加热除去结晶水后,称取16 g溶于1 L水中 B.称取胆矾25 g溶于1 L水中 C.将25 g胆矾溶于少量水,然后将溶液稀释到1 L D.将16 g胆矾溶于少量水,然后将此溶液稀释至1 L 【解析】 1 L 0.1 mol·L-1的CuSO4溶液,溶质是0.1 mol,溶液的体积是 1 L,25 g胆矾的物质的量为0.1 mol,只有C项符合。 【答案】 C

配制0.5 mol·L-1NaOH溶液250 mL,在下列仪器中: 2.
①托盘天平 ②量筒 ③烧杯 ④玻璃棒 ⑤漏斗 ⑥500 mL容量瓶 ) ⑦ 药匙 ⑧250 mL容量瓶 A.①③④⑥⑨ C.①③④⑦⑧⑨ ⑨胶头滴管 坩埚,需要用到的仪器有(

B.①④⑦⑧⑨ D.①②④⑤⑧⑨

【解析】 称量NaOH时需要①托盘天平、⑦药匙;溶解时需要③烧杯、④ 玻璃棒;定容时需要⑧250 mL容量瓶和⑨胶头滴管。 【答案】 C

(2009年临沂高一期末测试)欲用98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)配制浓度为 3.
0.5 mol·L-1的稀硫酸500 mL。回答下列问题: (1)所需浓硫酸的体积为________mL。 (2)如果实验室有15 mL、20 mL、50 mL的量筒,应选用__________mL的量 筒最好,量取时发现量筒不干净,用水洗净后量取的体积________(填“偏 高”、“偏低”或“无影响”,下同)。 (3)将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入盛水的烧杯中,并不断搅拌的目的是 ____________________,若搅拌过程中有液体溅出,结果会使浓度_____。 (4)在转入容量瓶前烧杯中的液体应________________,否则会使浓度 ________;并洗涤烧杯2~3次,洗涤液也要转入容量瓶,否则会使浓度

________。
(5)定容时必须使溶液凹液面与刻度线相平,若仰视则使浓度________。

【解析】

【答案】 (1)13.6

(2)15 偏低 偏低

(3)防止暴沸,迅速散热 (5)偏低

偏低

(4)静置冷却至室温 偏高


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