化学必修 第一册第二章 海水中的重要元素——钠和氯第三节 物质的量精品课后测评

这是一份化学必修 第一册第二章 海水中的重要元素——钠和氯第三节 物质的量精品课后测评，共10页。试卷主要包含了容量瓶的构造与使用，一定物质的量浓度溶液的配制步骤等内容，欢迎下载使用。
核心要点
通过探究活动和实验操作，掌握一定物质量浓度溶液的配制方法及误差分析。
能力构建
一、容量瓶的构造与使用
1．容量瓶的构造与用途
(1)构造、形状：容量瓶是是一种细颈梨形平底的容量器，瓶口配有磨口玻璃塞。
(2)用途：容量瓶是为配制准确的一定物质的量浓度的溶液用的精确仪器。
(3)瓶上的三种标识：容量瓶上标有温度、容量和刻度线。表示在所指温度下液体液体凹液面与容量瓶颈部的标线相切时，溶液体积恰好与瓶上标注的体积相等。
(4)规格：常用的容量瓶有多种规格，如100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等。配溶液时要选择相应体积的容量瓶。
2．容量瓶的使用要点
检漏：在瓶内加入一定量水。塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立过来。观察瓶塞周围是否有水漏出，如果不漏水，将瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧，仍把瓶倒立过来，再检查是否漏水。经检查不漏水的容量瓶才能使用。检验程序：加水、塞瓶塞、倒立、查漏、正立瓶塞旋转180°、倒立、查漏。
使用容量瓶时应注意以下几点：
(1)容量瓶购入后都要清洗后进行校准，校准合格后才能使用。
(2)一般不在容量瓶里进行溶质的溶解，应将溶质在烧杯中溶解后转移到容量瓶里。
(3)对于水与有机溶剂（如甲醇等）混合后会放热、吸热或发生体积变化的溶液要注意，对于发热的要加入适量溶剂（距瓶刻线约0.5厘米处），放冷至室温再定容至刻度；对于体积发生变化的要加入适量溶剂（不要加至细颈处，以方便振摇），振摇，再加入至距瓶刻线约0.5厘米处，放置一段时间后再定容至刻度。
(4)用于洗涤烧杯的溶剂总量不能超过容量瓶的标线。
(5)容量瓶不能进行加热。如果溶质在溶解过程中放热，要待溶液冷却后再进行转移，因为一般的容量瓶是在20℃的温度下标定的，若将温度较高或较低的溶液注入容量瓶，容量瓶则会热胀冷缩，所量体积就会不准确，导致所配制的溶液浓度不准确。
(6)容量瓶只能用于配制溶液，不能长时间储存溶液，因为溶液可能会对瓶体进行腐蚀（特别是碱性溶液），从而使容量瓶的精度受到影响。
(7)容量瓶用毕应及时洗涤干净。
二、一定物质的量浓度溶液的配制步骤
1．主要仪器
(1)天平：应使用分析天平或电子天平，也可以用托盘天平。
(2)容量瓶

(3)其他仪器：量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。
2．配制过程
三、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
1．误差分析原理依据——公式法： QUOTE ，c(NaOH)= QUOTE 。其他不变时：
①凡是使m或nB增大的因素，使cB偏大。
②凡是使m或nB减小的因素，使cB偏小。
③凡是使V增大的因素，使cB偏小。
④凡是使V减小的因素，使cB偏大。
2．误差分析
深化理解
典型例题
例1 4．使用胆矾配制1 L 0.1 ml·L−1的CuSO4溶液，正确的做法是
①将胆矾加热除去结晶水后，称取16 g溶于1 L水中
②称取胆矾25 g溶于1 L水中
③将25 g胆矾溶于少量水，然后将此溶液稀释至1 L
④将16 g CuSO4溶于少量水，然后将此溶液稀释至1 L
A．①②B．③④C．①③D．②④
【答案】B
【解析】1L 0.1ml•L−1的硫酸铜溶液中含有硫酸铜的物质的量为0.1ml/L×1L=0.1ml，需要无水硫酸铜的质量为：160g/ml×0.1ml=16g，需要胆矾的质量为：250g/ml×0.1ml=25g。①16g无水硫酸铜的物质的量为0.1ml，0.1ml硫酸铜溶于1L水中所得溶液体积不是1L，则浓度不是0.1ml/L，故①错误；②25g胆矾为0.1ml，但溶解在1L水中，所得溶液体积不是1L，则浓度不是0.1ml/L，故②错误；③配制1L 0.1ml•L−1的硫酸铜溶液，需要胆矾的质量为25g，故将25g胆矾溶于少量水，然后将此溶液稀释至1L，即得0.1ml/L 1L硫酸铜溶液，故③正确；④16g硫酸铜的物质的量为0.1ml，将0.1ml硫酸铜溶解后再将此溶液稀释至1 L，所得溶液浓度为0.1ml/L，故④正确；正确的有③④，故选B。
例2 Ⅰ．实验是化学研究的一种重要手段，现有下图所示A~G七种仪器，请根据要求填空。
(1)写出仪器名称：E_____________，F_____________。
(2)下列实验操作中用到仪器D的是_________(选填下列选项的编号字母 )。
A．分离水和CCl4的混合物 B．分离水和酒精的混合物 C．分离水和泥砂的混合物
Ⅱ．某课外兴趣小组需要200 mL1 ml/L的Na2CO3溶液，请回答下列问题：
(1)配制溶液所需仪器及药品：
(2)配制时，其正确的操作顺序是(用字母表示，每个操作只能用一次)______________。
A．将已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
B．用托盘天平准确称量所需Na2CO3的质量，倒入烧杯中，再加入适量水，用玻璃棒慢慢搅动，使其溶解(必要时可加热)
C．用适量水洗涤烧杯2~3次，洗涤液均注入容量瓶中，振荡
D．改用胶头滴管加水，使溶液凹液面恰好与刻度线相切
E．将容量瓶盖紧，振荡，摇匀
F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度1～2 cm处
(3)若出现如下情况，对所配溶液浓度将有何影响 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)?
没有进行C操作________；配制溶液时，容量瓶未干燥_________；定容时俯视刻度线_________。
【答案】Ⅰ．(1)冷凝管 分液漏斗
(2)C
Ⅱ．(1)26.5 250 B(或烧杯) C(或胶头滴管)
(2)B、A、C、F、D、E
(3)偏低 无影响 偏高
【解析】Ⅰ．(1) E仪器名称是冷凝管；F 名称是分液漏斗。
(2)仪器D是漏斗。A．分离水和CCl4这两种互不相溶的液体混合物要使用分液漏斗，不是漏斗，错误；B．水和酒精是互溶的液体混合物，二者的沸点不同，分离水和酒精的混合物要用蒸馏的方法；C．泥沙难溶于水，因此分离难溶性的固体与液体混合物的方法是过滤，使用的仪器是漏斗，故选项c正确。
Ⅱ．(1)配制200 mL1 ml/L的Na2CO3溶液，由于容量瓶的规格是250 mL，溶液各处的浓度相等，所以n(Na2CO3)=1 ml/L×0.25L=0.25 ml，m(Na2CO3)= 0.25 ml×106 g/ml=26.5 g。应选用容量瓶的规格250 mL；除容量瓶外还需要的其它玻璃仪器是上图中的烧杯、胶头滴管及玻璃棒，故选项代号是B、C。
(2) 配制物质的量浓度的溶液时，配制步骤是：B．用托盘天平准确称量所需Na2CO3的质量，倒入烧杯中，再加入适量水，用玻璃棒慢慢搅动，使其溶解；A．将已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中；C．用适量水洗涤烧杯2~3次，洗涤液均注入容量瓶中，振荡；F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度1~2 cm处；D．改用胶头滴管加水，使溶液凹液面恰好与刻度线相切；E.将容量瓶盖紧，振荡，摇匀。
(3)若没有进行C操作，则溶质的物质的量偏少，使溶液的浓度偏低；配制溶液时，容量瓶未干燥，由于不影响溶质的物质的量及溶液的体积，则对配制的溶液的浓度无影响；定容时俯视刻度线，则溶液的体积偏少，使溶液的物质的量浓度偏高。
学会了吗
1．（2021·衡水市第十四中学）配制480 mL0.100 ml·L-1的NaCl溶液，部分实验操作示意图如图，下列说法正确的是
A．实验中需用到的仪器有：托盘天平、480 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
B．上述实验操作步骤的正确顺序为②①④③
C．容量瓶需用自来水、蒸馏水洗涤，干燥后才可用
D．定容时，仰视容量瓶的刻度线，使配得的NaCl溶液浓度偏高
【答案】B
【解析】
A．实验室中没有规格是480 mL的容量瓶，根据选择仪器的标准大而近的原则，因此选择使用500 mL容量瓶，A错误；
B．上述准确配制一定体积的物质的量浓度的溶液，实验操作步骤的正确顺序是溶解、转移、洗涤、定容，操作步骤合理，B正确；
C．容量瓶定容时仍需要加水，因此无需干燥，C错误；
D．定容时，仰视容量瓶的刻度线，导致加入水偏多，使配得的NaCl溶液浓度偏低，D错误；
故合理选项是B。
2．配制100 mL 1.0 ml·L－1的NaOH溶液，下列情况对结果没有影响的是
A．容量瓶使用前经蒸馏水清洗后没有干燥
B．未冷却至室温就将溶液转移至容量瓶中
C．仰视确定凹液面与刻度线相切
D．用敞口容器称量NaOH且时间过长
【答案】A
【解析】A项、由于定容时还需要加入蒸馏水，则容量瓶使用前经蒸馏水清洗后没有干燥不影响配制结果；B项、溶解后的溶液未冷却至室温就转移入容量瓶中，冷却后，溶液体积偏小，溶液浓度偏大；C项、仰视确定凹液面与刻度线相切，会导致溶液的体积偏大，溶液浓度偏小；D项、用敞口容器称量NaOH且时间过长，NaOH吸水潮解且氢氧化钠会与空气中二氧化碳反应，导致配制的溶液中溶质的物质的量偏小，溶液浓度偏小；故选A。
【点睛】一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量n和溶液的体积V引起的，误差分析时，关键要看配制过程中引起n和V怎样的变化，若n比理论值小或V比理论值大时，都会使所配溶液浓度偏小；若n比理论值大或V比理论值小时，都会使所配溶液浓度偏大。
3．（2021·内蒙古杭锦后旗奋斗中学高一期中）要配制480mL 0.2ml·L-1的FeSO4溶液，配制过程中有如下操作步骤：
①把称量好的绿矾(FeSO4·7H2O)放入小烧杯中，加适量蒸馏水溶解；
②把①所得溶液小心转入___________中；
③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距离刻度l～2cm处，改用___________滴加蒸馏水至液面与刻度线相切；
④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤的液体都小心转入容量瓶，并轻轻摇匀；
⑤将容量瓶塞紧，反复上下颠倒，摇匀； ⑥待溶液恢复到室温。
请填写下列空白：
(1)实验操作步骤的正确顺序为(填序号)___________，完成此配制实验，除了量筒、烧杯、玻璃棒外还需要的常见的玻璃仪器有___________。
(2)实验室用绿矾(FeSO4·7H2O)来配制该溶液，用托盘天平称量绿矾___________g。
(3)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．称量绿矾时，左码右物
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
F．把配好的溶液倒入刚用蒸馏水洗净的试剂瓶中备用
(4)定容时，若加蒸馏水时不慎超过刻度线，处理方法是___________
【答案】500mL容量瓶 胶头滴管 ①⑥②④③⑤ 500mL容量瓶、胶头滴管 27.8 ACEF 重新配制
【解析】
②容量瓶没有480mL容量瓶，因此应使用500mL容量瓶进行配制，即把①所得溶液小心转入500mL容量瓶中；故答案为：500mL容量瓶。
③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距离刻度l～2cm处，改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切；故答案为：胶头滴管。
(1)根据实验步骤，计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、振荡、定容、摇匀，装瓶贴标签，因此实验操作步骤的正确顺序为①⑥②④③⑤，完成此配制实验，除了量筒、烧杯、玻璃棒外还需要的常见的玻璃仪器有500mL容量瓶、胶头滴管。
(2)实验室用绿矾(FeSO4·7H2O)来配制该溶液，用托盘天平称量绿矾0.2 ml∙L−1×0.5L×278g∙ml−1＝27.8g；故答案为：27.8。
(3)A．称量绿矾时，左码右物，则称量固体质量减少，物质的量减小，浓度偏小；B．使用容量瓶配制溶液时，俯视液面定容，溶液体积偏小，浓度偏大；C．没有用蒸馏水洗烧杯2～3次，并将洗液移入容量瓶中，溶质质量减少，物质的量减小，浓度偏小；D．容量瓶刚用蒸馏水洗净，没有干燥，对结果无影响；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，吸出了溶质，物质的量减小，浓度偏小；F．把配好的溶液倒入刚用蒸馏水洗净的试剂瓶中备用，试剂瓶中有水，因此浓度偏小；因此实际浓度比所要求的偏小的是ACEF；故答案为：ACEF。
(4)定容时，若加蒸馏水时不慎超过刻度线，处理方法是重新配制；故答案为：重新配制。
步骤
可能引起误差的原因
因变量
c
n
V
称量
需要使用游码且物质、砝码位置颠倒
偏小
—
偏低
称量NaOH时使用滤纸
偏小
—
偏低
量取
用量筒量取浓溶液时仰视
偏大
—
偏高
用量筒量取浓溶液时俯视
偏小
—
偏低
将量取浓溶液所用量筒洗涤，并将洗涤液注入容量瓶中
偏大
—
偏高
溶解
不慎将溶液溅到烧杯外面
偏小
—
偏低
冷却
转移
未冷却至室温就转入容量瓶中
—
偏小
偏高
转移前，容量瓶内有少量蒸馏水
—
—
无影响
转移时有少量溶液流到容量瓶外
偏小
—
偏低
洗涤
未洗涤或只洗涤了1次烧杯和玻璃棒
偏小
—
偏低
定容
定容时仰视刻度线
—
偏大
偏低
定容时俯视刻度线
—
偏小
偏高
定容时液面超过刻度线，立即用吸管吸出
偏小
—
偏低
定容摇匀后液面低于刻度线，又加蒸馏水至刻度线
—
偏大
偏低
1．仰视或俯视刻度线图解
图1 图2
(1)仰视刻度线(图1)：加水量偏多，导致溶液体积偏大，使所配溶液浓度偏低。
(2)俯视刻度线(图2)：加水量偏少，导致溶液体积偏小，使所配溶液浓度偏高。
2．其他常见误差原因分析
(1)由概念不清引起的误差
①容量瓶的容量与溶液体积不一致。
例：用500 mL容量瓶配制450 mL 0.1 mL/L的氢氧化钠溶液，用托盘天平称取氢氧化钠固体1.8 g。分析：偏小。容量瓶只有一个刻度线，且实验室常用容量瓶的规格是固定的(50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL)，用500 mL容量瓶只能配制500 mL一定物质的量浓度的溶液．所以所需氢氧化钠固体的质量应以500 mL溶液计算，要称取2.0 g氢氧化钠固体配制500 mL溶液，再取出450 mL溶液即可。
②溶液中的溶质与其结晶水合物的不一致。
例：配制500 mL 0.1 mL/L的硫酸铜溶液，需称取胆矾8.0 g。分析：偏小．胆矾为CuSO4·5H2O，而硫酸铜溶液的溶质是CuSO4．配制上述溶液所需硫酸铜晶体的质量应为12.5 g，由于所称量的溶质质量偏小，所以溶液浓度偏小。
(2)由试剂纯度引起的误差
①结晶水合物风化或失水。
例：用生石膏配制硫酸钙溶液时，所用生石膏已经部分失水。分析：偏大。失水的生石膏中结晶水含量减少，但仍用生石膏的相对分子质量计算，使溶质硫酸钙的质量偏大，导致所配硫酸钙溶液的物质的量浓度偏大。
②溶质中含有其他杂质
例：配制氢氧化钠溶液时，氢氧化钠固体中含有氧化钠杂质。分析：偏大．氧化钠固体在配制过程中遇水转变成氢氧化钠，31.0 g氧化钠可与水反应生成40.0 g氢氧化钠，相当于氢氧化钠的质量偏大，使结果偏大。
应称取Na2CO3的质量
______(g)
应选用容量瓶的规格
_______(mL)
除容量瓶外还需要的其它玻璃仪器是上图中的______、_____及玻璃棒