化学必修 第一册第二单元 溶液组成的定量研究学案设计

必做实验：配制一定物质的量浓度的溶液

1．练习容量瓶的使用方法。

2．练习配制一定物质的量浓度的溶液。

3．加深对物质的量浓度概念的认识。

器材：烧杯、100 mL容量瓶、胶头滴管、量筒、玻璃棒、药匙、托盘天平、滤纸

试剂：NaCl固体、蒸馏水

1. 配制100 mL 1.00 mol·L－1的NaCl溶液

2.用1.00 mol·L－1的NaCl溶液配制100 mL 0.50 mol·L－1的NaCl溶液

【拓展分析】配制溶液误差分析

由c＝n/V分析下列操作可能引起的误差。

角度1用固体配制溶液

【典例1】某同学欲配制480 mL 物质的量浓度为0.1 mol·L－1的CuSO4溶液。

(1)完成该实验用到的仪器主要有：托盘天平、胶头滴管、________、烧杯、玻璃棒、药匙。

(2)如果用CuSO4固体来配制，应该称量固体的质量为________。如果用CuSO4·5H2O来配制，应该称量固体的质量为______________。

(3)写出整个实验简单的操作过程：计算→________→溶解→转移→洗涤→________→摇匀。

(4)定容时的正确操作是待容量瓶中的液体液面距离容量瓶的刻度线1 ～2 cm时，改用________滴加，并且目光要平视刻度线，至________，定容完成。

(5)下列操作对溶液的浓度有何影响？用“偏大”“偏小”或“无影响”填空。

①配制的过程中有少量的液体溅出烧杯。__________________________________________________________________；

②使用前容量瓶用蒸馏水洗涤，且没有干燥。___________________________________________________________________；

③定容时俯视液面。___________________________________________________________________。

【解析】(1)实验室没有480 mL的容量瓶，应该选用500 mL容量瓶，配制500 mL 0.1 mol·L－1的硫酸铜溶液的操作步骤有：计算、称量、溶解、移液、洗涤、移液、定容、摇匀等操作，需要的仪器有：托盘天平、药匙、玻璃棒、胶头滴管、烧杯和500mL容量瓶；(2)配制500 mL 0.1 mol·L－1的硫酸铜溶液，需要硫酸铜的物质的量为n(CuSO4)＝0.1 mol·L－1×0.5 L＝0.05 mol，需要硫酸铜的质量为m(CuSO4)＝160 g·mol－1×0.05 mol＝8.0 g；需要五水硫酸铜的质量为m(CuSO4·5H2O)＝250 g·mol－1×0.05 mol＝12.5 g；(3)配制一定物质的量浓度的溶液步骤有：计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀；(4)定容时的正确操作是待容量瓶中的液体液面距离容量瓶的刻度线1～2 cm时，改用胶头滴管滴加，并且目光要平视刻度线，至凹液面的最低处与刻度线相切，定容完成；(5)①配制的过程中有少量的液体溅出烧杯，导致溶质的物质的量偏少，浓度偏小；②使用前容量瓶用蒸馏水洗涤，且没有干燥，对溶质的物质的量及最终溶液体积都没有影响，不影响配制结果；③定容时俯视观察刻度线，液面在刻度线下方，溶液的体积偏小，所配溶液的浓度偏大。

答案：(1)500 mL容量瓶　(2)8.0 g　12.5 g　(3)称量　定容　(4)胶头滴管　凹液面的最低处与刻度线相切　(5)①偏小　②无影响　③偏大

角度2用浓溶液配制稀溶液

【典例2】实验室用密度为1.25 g·mL－1，质量分数为36.5%的浓盐酸配制240 mL 0.1 mol·L－1的盐酸，请回答下列问题：

(1)浓盐酸的物质的量浓度为__________________________________________________________________。

(2)配制240 mL 0.1 mol·L－1的盐酸应量取浓盐酸体积为___________________________________________________________________。

(3)配制该溶液时除了使用烧杯、玻璃棒、量筒，还需要的玻璃仪器为___________________________________________________________________。

【解析】(1)浓盐酸的物质的量浓度c＝＝12.5 mol·L－1；(2)配制240 mL的溶液，应选择250 mL的容量瓶，设需要浓盐酸的体积为V，依据溶液稀释前后所含溶质的物质的量不变得V×12.5 mol·L－1＝250 mL×0.1 mol·L－1，解得V＝2.0 mL；(3)结合溶液配制的操作过程，配制该溶液时需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管、量筒等。

答案：(1)12.5 mol·L－1　(2) 2.0 mL　(3)250 mL容量瓶，胶头滴管

1．(2021·泰州高一检测)如图所示是配制一定物质的量浓度溶液的过程示意图。下列说法不正确的是(　　)

A．所配制的Na2CO3，溶液的物质的量浓度为1.0 mol·L－1

B．操作2是将溶解后的Na2CO3溶液转移到容量瓶中

C．操作4中，如不小心加水超过刻度线，则应重新配制溶液

D．操作5中，定容摇匀后发现液面低于刻度线，要继续加水至液面与刻度线平齐

【解析】选D。A项，n(Na2CO3)＝＝0.1 mol，c(Na2CO3)＝＝1.0 mol·L－1，正确；B项，转移溶液需要引流，正确；C项，加水过刻度线，整个容量瓶中的溶液都稀释了，所以只能重新配制，正确；D项，定容后上下颠倒摇匀，会有部分溶液附在刻度线上方，此时不可再补充水至刻度线，否则相当于稀释溶液，错误。

2．用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。若需配制浓度为0.010 00 mol·L－1的K2Cr2O7标准溶液250 mL，应准确称取一定质量的K2Cr2O7(保留4位有效数字，已知M(K2Cr2O7)＝294.0 g·mol－1)。

(1)计算配制250 mL 0.010 00 mol·L－1 K2Cr2O7溶液时需要准确称量K2Cr2O7的质量是________g。

(2)配制该标准溶液时，下列仪器中不必要用的有______(用编号表示)。

①电子天平　②烧杯　③量筒　④玻璃棒　⑤容量瓶　⑥胶头滴管　⑦移液管

(3)配制0.010 00 mol·L－1 K2Cr2O7溶液时，下列操作对配制结果有何影响？(选填“偏高”“偏低”或“无影响”)

①配制过程中未洗涤烧杯和玻璃棒________。

②定容时，仰视刻度线________。

(4)配制0.010 00 mol·L－1 K2Cr2O7溶液，定容时不慎加水超过了刻度线，应如何操作？___________________________________________________________________

__________________________________________________________________。

【解析】 (1)配制250 mL 0.010 00 mol·L－1 K2Cr2O7溶液，需要溶质的质量＝0.250 L×0.010 00 mol·L－1×294.0 g·mol－1＝0.735 0 g；(2)配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤：计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶等，用到的仪器：电子天平、烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管；用不到的是③量筒和⑦移液管；(3)①配制过程中未洗涤烧杯和玻璃棒，导致溶质的物质的量偏小，溶液的浓度偏低；②定容时，仰视刻度线，导致溶液的体积偏大，溶液的浓度偏低；(4)定容时不慎加水超过了刻度线，导致实验失败，且无法挽救，必须重新配制。

答案：(1)0.735 0　 (2)③⑦　(3)①偏低　②偏低

(4)重新配制

3．(2021·苏州高一检测)某同学欲配制100 mL 0.100 mol·L－1 的Na2CO3溶液。

(1)该同学应用天平称量________g Na2CO3粉末，使用容量瓶前必须进行的一步操作是_____________________________________________________________。

(2)图示是该同学配制过程中的一些关键步骤和操作图。

配制过程的先后顺序为(用字母A～F填写)____________________。

(3)①步骤A通常称为洗涤并转移，如果不洗涤，则配得溶液的浓度将________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。

②步骤F如果俯视刻度线，则配得溶液的浓度将____________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。

③若定容时液面高于刻度线，应采取的措施是___________________________________________________________________。

【解析】(1)n(Na2CO3)＝cV＝0.100 mol·L－1 ×0.1 L＝0.01 mol，m(Na2CO3)＝0.01 mol ×106 g·mol－1＝1.06 g，应用天平称量1.060 0 g Na2CO3粉末。(2)D为取固体，B为溶解，C为转移，A为洗涤再转移，F为定容，E为摇匀。(3)①不洗涤，会有溶质损失，溶液浓度偏小。②俯视定容，加水的量减少，溶液的浓度偏高。③超过刻度线，溶液被稀释，只能重新配制。

答案：(1)1.060 0　检查容量瓶是否漏水　(2)DBCAFE　(3)①偏低　②偏高　③倒掉重配

【补偿训练】

(2021·厦门高一检测)现用质量分数为98%、密度为1.84 g·cm－3的浓H2SO4来配制500 mL 0.2 mol·L－1的稀H2SO4。可供选择的仪器：①玻璃棒、②烧瓶、③烧杯、④胶头滴管、⑤量筒、⑥容量瓶、⑦托盘天平、⑧药匙。

请回答下列问题：

(1)上述仪器中，在配制稀H2SO4时用不到的有(填代号)________。

(2)经计算，需浓H2SO4的体积为________。现有①10 mL、②50 mL、③100 mL三种规格的量筒，你选用的量筒是________。

(3)将浓H2SO4加入适量蒸馏水中稀释后，冷却片刻，随后全部转移到________mL的容量瓶中，转移中应用玻璃棒________。转移完毕，用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，并将洗涤液全部转移到容量瓶中，再加适量蒸馏水，振荡容量瓶，使溶液混合均匀。然后缓缓地把蒸馏水直接注入容量瓶，直到液面接近刻度线________处。改用________滴加蒸馏水，使溶液的________，振荡、摇匀后，装瓶、贴标签。

(4)在配制过程中，其他操作都准确，下列操作中错误的是________，能引起误差偏高的有________(填代号)。

①洗涤量取浓H2SO4的量筒，并将洗涤液转移到容量瓶中

②稀释后的H2SO4溶液未等冷却至室温就转移到容量瓶中

③将浓H2SO4直接倒入烧杯，再向烧杯中注入蒸馏水来稀释浓H2SO4Ｋ

④定容时，加蒸馏水超过刻度线，又用胶头滴管吸出

⑤转移前，容量瓶中含有少量蒸馏水

⑥定容摇匀后，发现液面低于刻度线，又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线

⑦定容时，俯视刻度线

【解析】(1)利用液体溶质配制溶液时，不用托盘天平和药匙，应使用量筒，另外不需要烧瓶。

(2)根据稀释前后，溶质的物质的量不变，可得＝0.5 L×0.2 mol·L－1

解得：V≈5.4 mL

因此选用10 mL的量筒量取浓硫酸。

(4)误差分析时根据c＝＝，看错误操作会导致公式中哪个值发生变化，再进行判断。

①洗涤量取浓H2SO4的量筒，并将洗涤液转移到容量瓶中，操作错误，量筒中残留的液体不能洗涤，否则量取的液体体积变大，使结果偏高。

　②稀释后的H2SO4溶液未等冷却至室温就转移到容量瓶中，操作错误，未冷却就转移溶液，导致溶液体积变小，结果偏高。

③稀释浓H2SO4时，应将浓H2SO4注入蒸馏水中，操作错误。

④定容时，加蒸馏水超过刻度线，用胶头滴管吸出的溶液中含有部分溶质，操作错误，导致结果偏低。

⑤转移前，容量瓶中含有少量蒸馏水，无影响。

⑥定容摇匀后，发现液面低于刻度线，又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线，导致溶液体积变大，操作错误，结果偏低。

⑦定容时，俯视刻度线，导致溶液体积变小，操作错误，结果偏高。

答案：(1)②⑦⑧　(2)5.4 mL　①　(3)500　引流

1～2 cm　胶头滴管　凹液面正好跟刻度线相切

(4)①②③④⑥⑦　①②⑦