2023-2024学年（人教版2019）高中化学必修1第二章　第三节　实验活动1　配制一定物质的量浓度的溶液 学案 （含答案）

实验活动1　配制一定物质的量浓度的溶液
【实验目的】
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。
【实验用品】
烧杯、容量瓶(100 mL)、胶头滴管、量筒、玻璃棒、药匙、滤纸、天平。NaCl、蒸馏水。
【实验步骤】
1．配制100 mL 1.00 mol·L－1的NaCl溶液
(1)计算溶质的质量
计算配制100 mL 1.00 mol·L－1的NaCl溶液所需NaCl固体的质量为________ g。
(2)称量
用托盘天平称量NaCl固体的质量为____ g(有条件的学校用分析天平或电子天平称量________ g)。
(3)配制溶液
①溶解：把称好的NaCl固体放入烧杯中，再向烧杯中加入40 mL蒸馏水，用____________搅拌，使NaCl固体完全溶解。
②移液：待溶液________________后，将烧杯中的溶液沿________注入100 mL容量瓶。
③洗涤：用少量蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯内壁________次，并将洗涤液也都注入容量瓶。
④定容：继续向容量瓶中加入蒸馏水，直到液面在刻度线以下________时，改用______________________滴加蒸馏水，直至________________________。
⑤摇匀：盖好容量瓶瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。
(4)将配制好的溶液倒入试剂瓶，贴好标签。
2．用1.00 mol·L－1的NaCl溶液配制100 mL 0.50 mol·L－1的NaCl溶液
(1)计算所需1.00 mol·L－1的NaCl溶液的体积
配制100 mL 0.50 mol·L－1的NaCl溶液所需1.00 mol·L－1的NaCl溶液的体积为________ mL。
(2)量取1.00 mol·L－1的NaCl溶液的体积
用________量取1.00 mol·L－1的NaCl溶液________ mL。
(3)配制溶液
①把量取好的NaCl溶液倒入烧杯中，向烧杯中加入20 mL蒸馏水，用________慢慢搅动，使其混合均匀。
②移液：将烧杯中的溶液沿________注入容量瓶。
③洗涤：用少量蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯内壁________次，并将洗涤液也都注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。
④定容：继续向容量瓶中加入蒸馏水，直到液面在刻度线以下________时，改用____________________滴加蒸馏水，直至________________________________。
⑤摇匀：盖好容量瓶瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。
(4)将配制好的100 mL 0.50 mol·L－1的NaCl溶液倒入试剂瓶，贴好标签。
【问题和讨论】
1．将烧杯中的溶液注入容量瓶以后，为什么要用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，并将洗涤液也都注入容量瓶？
2．溶解后的溶液为什么要冷却到室温后再转移到容量瓶中？如果未冷却就转移，对所配溶液的物质的量浓度有什么影响？
3．用1.00 mol·L－1的NaCl溶液配制100 mL 0.50 mol·L－1的NaCl溶液，用量筒量取1.00 mol·
L－1的NaCl溶液时，仰视读数，所配的溶液物质的量浓度偏大还是偏小？
4．如果在定容时仰视容量瓶上的刻度线，最后配成的溶液物质的量浓度偏大还是偏小？
5．如果定容时，不小心加水超过了刻度线，应该怎么操作？
1．用36.5%、密度为1.19 g·cm－3的浓盐酸配制0.1 mol·L－1的稀盐酸500 mL，请回答：
(1)用量筒量取所需浓盐酸的体积为______ mL。
(2)实验室配制稀盐酸，所用到的玻璃仪器：______、________、__________、__________、量筒。
(3)如果在配制过程中，第一次加水量太少，搅拌时间较长，导致配制溶液的浓度______(填“偏大”“偏小”或“不影响”)。
(4)在配制过程中，下列操作中能使所配溶液的浓度偏高的有________(填序号)。
①用量筒量取36.5%的盐酸时俯视
②洗涤量取浓盐酸的量筒，并将洗涤液转移到容量瓶中
③未等稀释后的盐酸冷却至室温就转移到容量瓶中
④转移前，容量瓶中含有少量蒸馏水
⑤定容时，加蒸馏水超过刻度线，又用胶头滴管吸出
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，仰视刻度线
2．草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸，主要作还原剂和漂白剂。广泛地应用于纺织印染、冶金、药物生产和化工生产。草酸与酸性KMnO4溶液发生反应：KMnO4＋H2C2O4＋H2SO4―→K2SO4＋MnSO4＋CO2↑＋ H2O (未配平)。某实验室根据以上原理测定某草酸样品的纯度。
(1)配平该反应：________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)配制 1 000 mL 0.010 0 mol·L－1酸性 KMnO4溶液。
①用托盘天平称取________g KMnO4晶体，放入__________(填仪器名称)中，加入少许水和稀硫酸溶解，冷却至___________________________________________________________。
②将溶液转移到______________ (填仪器名称)中，洗涤，并将洗涤液一并转入容量瓶， 定容、摇匀。
准确称取 0.5 g 草酸样品配制成 100.00 mL 溶液，待用。
含量测定：
(3)移取 20.00 mL 酸性KMnO4溶液，加入 25.00 mL 草酸样品溶液，溶液恰好完全褪色(假设其他杂质都不反应)。根据以上数据计算样品中草酸的质量分数为___________________。
(4)误差分析：配制酸性 KMnO4溶液定容时如图所示操作，则所测样品中草酸的含量______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
实验活动1　配制一定物质的量浓度的溶液
实验步骤
1．(1)5.85　(2)5.9　5.850 0　(3)①玻璃棒　②冷却到室温
玻璃棒　③2～3　④1～2 cm　胶头滴管　凹液面与刻度线相切
2．(1)50　(2)量筒　50.0　(3)①玻璃棒　②玻璃棒　③2～3
④1～2 cm　胶头滴管　凹液面与刻度线相切
问题和讨论
1．将烧杯中的溶液注入容量瓶以后，烧杯内壁和玻璃棒上都残留有溶液，里面有溶质，洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，并将洗涤液也都注入容量瓶，是为了保证溶质尽可能全部都转移到容量瓶中，减小误差。
2．容量瓶的使用温度为20 ℃，即室温，未冷却溶液温度高，体积偏大，此时定容到刻度线，冷却后体积缩小，小于容量瓶容积，导致所配溶液的物质的量浓度偏大。
3．用量筒量取1.00 mol·L－1的NaCl溶液时，仰视读数，所量取的1.00 mol·L－1的NaCl溶液体积偏大，所含的溶质偏多，所配的溶液物质的量浓度偏大。
4．仰视刻度线，溶液体积偏大，所配溶液的物质的量浓度偏小。
5．重新配制。
跟踪训练
1．(1)4.2　(2)500 mL容量瓶　烧杯　玻璃棒　胶头滴管　(3)偏小　(4)②③
2．(1)2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O　(2)①1.6　烧杯　室温　②1 000 mL容量瓶　(3)36%　(4)偏低
解析　(3)根据2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4 ＋10CO2↑＋8H2O反应可知，2KMnO4～ 5H2C2O4，移取 20.00 mL 酸性 KMnO4溶液，加入 25.00 mL 草酸样品溶液，溶液恰好完全褪色(假设其他杂质都不反应)，则该样品中草酸的浓度为c＝＝0.02 mol·L－1，该样品中草酸的质量分数w＝×100% ＝36%。(4)配制酸性 KMnO4溶液定容时俯视读数，导致所配酸性 KMnO4溶液浓度偏高，消耗酸性 KMnO4溶液的体积减小，则所测样品中草酸的含量偏低。