苏教版化学必修1同步练习 溶液的配置及分析

第三课时 溶液的配置及分析
基础梳理
1．物质的量浓度（cB）：
（1）定义：用单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度，用符号cB表示，常用单位有mol/L、mol/m3等。数学表达式为cB＝nB/V。
（2）正确理解物质的量浓度应注意的问题：
①定义式中的V特指溶液的体积，而不是溶剂的体积，计算时常用的体积单位是L；
②溶质的量是用其物质的量来表示的，而不能用其质量来表示；
③溶质是溶液中的溶质，可以是化合物，也可以是离子或其它组合；
④物质的量浓度的大小与所取溶液的体积大小无关，但所含溶质的物质的量（或质量）因体积的不同而不同。
2．配制一定物质的量浓度的溶液：
（1）实验原理：以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度。因此，配制一定物质的量浓度的溶液，就是使一定物质的量的溶质溶解于溶剂中形成一定体积的溶液的实验操作。
（2）配制溶液的关键：准确测量溶质的量（溶质的质量或体积）；准确测量所配溶液的体积。
（3）实验主要仪器　　
①准确测量溶质的量的仪器：天平和滴定管。　　
物质的物质的量是无法直接测量的。但是，物质的物质的量与质量之间、物质的量与溶液体积之间都存在着密切的、可以相互换算的关系。物质的质量和液体的体积都是易测量出来的。因此，在配制一定物质的量浓度溶液时，准确测量溶质的物质的量就转化为准确测量溶质的质量或体积了。　　
②准确测量所配制的溶液体积的仪器：容量瓶。　　
准确测量所配制的溶液体积的主要仪器是一种容积精确的仪器——容量瓶。容量瓶有各种不同规格，常用的有25mL、50mL、100mL、250mL、500mL和1000mL等几种，如图1所示：
③配制一定物质的量浓度溶液，所用的主要仪器还有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、托盘天平和药匙等。
（4）操作步骤：
以配制500mL 0.1mol/LNa2CO3溶液为例：21世纪教育网
①计算：计算配制溶液所需溶质Na2CO3的质量。　　
n(Na2CO3)＝V[Na2CO3 (aq)]×c (Na2CO3)=0.5L×0.1mol/L=0.05mol
； m(Na2CO3)＝n(Na2CO3)×M(Na2CO3)＝0.05mol×106g/mol＝
5.3g。
②称量：准确称量一定质量的溶质Na2CO3。　　
注意：配制一定物质的量浓度的溶液时，准确称量一定质量要用电子天平，但中学可用托盘天平代替。
I．调节天平的零点：取一架托盘天平（托盘天平的构造如图2所示）在实验平台上放平，用镊子将游码拨到标尺左端的“0”刻度处。通过平衡螺母调节天平平衡。
说明：拔动游码要用镊子，防止砝码生锈；观察托盘天平要从正面。　　
II．准确称取5.3gNa2CO3固体。　　
取两块相同的纸片放在托盘天平的两个托盘上。用镊子夹取1个5g的砝码放在托盘天平的右盘上，再用镊子将游码拨到标尺上的“0.3g”处，如图3所示：
用药匙向托盘天平的左盘上加Na2CO3，当还差少量Na2CO3时，一只手持盛有Na2CO3的药匙，用另一只手轻轻连续拍打持药匙的手的手腕，使Na2CO3粉末分次少量落下，直至托盘天平指针左右摆动平衡。将称得的Na2CO3加到一个洁净的小烧杯中，妥善收拾托盘天平、砝码和其他的药品， 特别提醒的是：把托盘天平的游码拨回到标尺上的“0”刻度处。　
附：托盘天平的使用应注意的问题：
①每套砝码只对一架托盘天平适用，对其他天平有误差。因此，不要将砝码和托盘天平随意对调。　　
②取用砝码和拔动游码都要用镊子，不能直接用手拿，因手上有汗渍等污物，若用手拿，会腐蚀、沾染砝码、游码，使它们的质量标准失真。　　21世纪教育网
③用托盘天平称量物质的质量时，左盘放物品，右盘放砝码。　　
④任何热的物品都不能用托盘天平测其质量，原因一是损坏托盘天平，二是测得的物品质量不准确。　　
⑤任何化学药品都不能直接接触托盘天平的托盘，原因一是防止托盘被腐蚀；二是防止不同的化学药品相互污染。
③溶解：用洁净的量筒量取约50mL蒸馏水倒入盛Na2CO3的烧杯中，用洁净的玻璃棒轻轻搅拌烧杯内的混合物，直至Na2CO3全部溶解，并将Na2CO3溶液的温度恢复至室温。
说明：　　
a．所用的烧杯、玻璃棒和量筒等仪器要预先洗涤干净。　　　　
b．物质在溶剂中溶解，有的要放出热量，有的要吸收热量。由于容量瓶不能经受骤冷和骤热，它的标定容积又是20℃温度下的值，因此溶质预溶后形成的溶液必须要恢复至室温。　　
c．已准确称量的一定质量的溶质不能再有损失。　　
d．搅拌烧杯中的混合物时要小心轻拌，防止打破烧杯，不能有液体溅出。
④转移：将溶液全部转移到容量瓶内，操作方法如图4所示：
附：容量瓶的使用应注意的问题：　　
a．容量瓶的规格(容积)要与所配制溶液的体积相对应。　　
b．容量瓶在使用前先检查是否完好和瓶口与瓶塞之间是否漏水，只有完好、不漏水的容量瓶才能使用，操作如图5所示：
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c．烧杯内的液体向容量瓶内倾倒时，要用玻璃棒将液体引流至瓶颈内刻度线以下，棒的下端靠在瓶颈内壁的刻度线以下处，棒身立于瓶口的中央。　　
⑤洗涤：每次用适量蒸馏水将溶解溶质用过的烧杯和玻璃棒洗涤2~ 3次，每次的洗涤液都沿着玻璃棒转入容量瓶中去。　　
⑥定容：分两步加蒸馏水使溶液体积恰好等于容量瓶的标定容积。
注意：　a、大量的蒸馏水用烧杯倒入即可，但要用玻璃棒作引流，使水直接进入容量瓶的刻度线以下。当液面上升至距离瓶的刻度线还差1~2cm时，必须改用胶头滴管逐滴加水。　　
b、滴加蒸馏水时，要使每一滴水都落在液面的中央，而不能滴在容量瓶瓶颈刻度线以上的内壁上。要以平视的方式、以容量瓶的刻度线为目标认真观察，当液面的最低点与刻度线齐平时 ，立即停止加水。
⑦振荡：塞好容量瓶的瓶塞，按如图6所示的方法双手持容量瓶，将容量瓶反复倒、正颠倒振荡几次，使液体混合均匀。
注意：a、容量瓶的瓶塞要用食指摁住，以防松动漏出液体。
b、手持容量瓶的方式是用手指接触瓶底，而不是用手握住整个容量瓶的瓶底。21世纪教育网
⑧分装：把容量瓶内的溶液倒入洁净、干燥的试剂瓶内，盖好瓶盖，在瓶体上贴好写明溶液名称、浓度、配制者姓名和配制日期的标签。　　
注意：a、容量瓶不能长时间储存溶液，配成的溶液要及时转移到试剂瓶中保存。　　
b、试剂瓶瓶体、瓶盖材料的种类(如玻璃、橡胶、塑料)、颜色等，都要符合试剂储存的要求，如盛碱性溶液的玻璃瓶忌用玻璃瓶塞等。试剂瓶要洁净、干燥，以防溶液被污染或稀释。　　
（5）注意事项：
①称量NaOH等易潮解或有腐蚀性的固体必须在干燥洁净的小烧杯中进行且要快速称量。
②溶解或稀释过程有明显温度变化的，需等溶液温度恢复至室温才能转移到容量瓶中。
③往容量瓶中转移溶液时，需要用玻璃棒引流；烧杯及玻璃棒应用蒸馏水洗涤2～3次，洗涤液也要注入容量瓶中。
④定容时，当液面接近瓶颈刻度线1～2cm处，应改用胶头滴管滴加。
（6）实验误差分析：　　
分析依据：由物质的量浓度的数学表达式c=n(B)/V(液)可知，凡是使溶质的物质的量增大，或使溶液的体积减小的操作，都将导致所配制溶液的浓度偏高；反之，则将导致所配制溶液的浓度偏低。
具体分析：
① 称量：若称量物错放在托盘天平的右盘上，配出的溶液浓度偏低，因为称m(左)=m(右)+m(游)。　　[来源:21世纪教育网]
② 未等溶液冷却就转移、洗涤、定容，则配出溶液浓度偏大，因为配出的溶液在容量瓶中冷却后实际体积偏小；反之，未等溶液升温到温室就转移、洗涤、定容，则配出溶液浓度偏小，因为配出的溶液在容量瓶中恢复到常温后实际体积偏大。
③ 未洗涤溶解用的烧杯和玻璃棒或洗涤液未转移入容量瓶，配出的溶液浓度偏低，因为溶质减少了。　　
④ 量简量取计算出的浓溶液体积时仰视刻度，c偏大。　　
⑤ 除洗涤烧杯和玻璃棒外，还洗涤了量筒，则c偏大，因为量筒在标定刻度时，没有把附在器壁上的残留液计算在内，用水洗涤反
而使溶质的量偏大，造成c偏大。　　21世纪教育网
⑥ 定容时俯视刻度，c偏大。定容时仰视刻度，c偏小。
例题解析
例1．在4℃时向100ml水中溶解了22.4LHCl气体（标准状况）后形成溶液。下列说法中正确的是（　　）
A.该溶液物质的量浓度为10mol/L
B.该溶液物质的量浓度因溶液的密度未知而无法求得
C.该溶液中溶质的质量分数因溶液的密度未知而无法求得
D.所得溶液的体积为22.5L
思路分析：解此类题的关键在于从定义出发，找源头。
解题：B 本题的溶质的质量与溶液的质量可求得：36.5g，100g，所以可求出质量分数。选项A：溶液的体积不能简单等于0.1L，便可推知该溶液物质的量浓度不应等于10mol/L。选项D：溶液的体积不能是溶质与溶剂的简单加和。即不等于22.5L。
误区点拨：气体与液体混合时体积不能简单加和，液体与液体混合。除非特别指出稀溶液，否则在给出密度的情况下，不能简单相加。溶液的体积不等于溶剂的体积。21世纪教育网
例2．配制100mL、1.0mol·L-1的NaOH溶液，下列情况会导致溶液浓度偏高的是（ ）
A．容量瓶使用前经蒸馏水清洗后没有干燥
B．配制过程中，未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
C．俯视确定凹液面与刻度线相切 [来源:21世纪教育网]
D．用敞口容器称量NaOH且时间过长
思路分析： 除了称量和试剂因素外，以下操作将引起误差：
1 不洗涤烧杯、玻璃棒，造成所配制的溶液浓度偏低。2 在烧杯中溶解固体或稀释浓溶液时，不放置至室温，而趁热转入容量瓶进行定容，所得溶液的浓度偏高。3定容后上下倒置摇匀，发现液面低于刻度线时，再加水至刻度线，则所配制溶液的浓度偏低。。4 定容时俯视，所配溶液浓度偏高；定容时仰视，配制溶液浓度偏低。5 在溶解、转移和洗涤过程中，把溶液溅到容器外，则所配制的溶液浓度偏低。
题中A项，容量瓶配制溶液最后须加蒸馏水定容，无需干燥；B项操作造成溶质未全部转移至容量瓶中，所配溶液浓度减小；C项，俯视定容，所加蒸馏水的量不足，溶剂量减少，浓度偏高；D项，称量过程中，NaOH固体已经部分吸收H2O及CO2，溶质减少，浓度偏低。
解题：C
误区点拨：分析实验误差应从物质的量浓度的定义式c=n(B)/V(液)出发，凡是使溶质的物质的量增大，或使溶液的体积减小的操作，都将导致所配制溶液的浓度偏高；反之，则将导致所配制溶液的浓度偏低。
例3．下列实验操作错误的是___________
A．测定溶液pH的操作是：将湿润的pH试纸置于表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液，点在pH试纸的中部，与标准比色卡进行比较。
B．容量瓶检漏的操作是：在容量瓶中注入适量的水，塞上玻璃瓶塞，左手五指托住瓶底，右手食指顶住瓶塞，反复倒置，观察是否漏水。
C．配制一定物质的量浓度的硫酸溶液时，先往容量瓶中加水，然后按计算结果将一定体积浓硫酸沿玻璃棒慢慢倒入容量瓶，最后加水至刻度，摇匀。
D．观察钾元素焰色反应的操作是：将铂丝放在稀盐酸中洗涤，然后蘸取固体氯化钾，置于煤气灯的火焰上进行灼烧，透过蓝色钴玻璃进行观察。
【解析】该题考察的是一些化学实验的基本操作。用pH试纸测定溶液pH值时，不能预先用水润湿，否则会引起待测液浓度减小，pH值改变；容量瓶使用之前必须要检查是否漏水，方法为：在容量瓶中注入适量水，塞上瓶塞，食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，倒立过来，观察是否漏水，若不漏水，将瓶正立并将瓶塞旋转180°后，再次检验；容量瓶只能用于配制溶液，不能在其中直接溶解或稀释；焰色反应的关键是用于蘸取待测物的铂丝必须洁净，所以每次检测前后需蘸取盐酸清洗，清洗后放在火焰上灼烧，直至与原来火焰焰色相同为止，再蘸取待测物进行检验，以排除杂质的干扰。答案为A、B、C、D。
例4．配制100mL、1.0mol·L-1的NaOH溶液，下列情况会导致溶液浓度偏高的是（ ）
A．容量瓶使用前经蒸馏水清洗后没有干燥
B．配制过程中，未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
C．俯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
【解析】 除了称量和试剂因素外，以下操作将引起误差：
1 不洗涤烧杯、玻璃棒，造成所配制的溶液浓度偏低。2 在烧杯中溶解固体或稀释浓溶液时，不放置至室温，而趁热转入容量瓶进行定容，所得溶液的浓度偏高。3定容后上下倒置摇匀，发现液面低于刻度线时，再加水至刻度线，则所配制溶液的浓度偏低。4 定容时加水超出刻度线，又用滴管把多余的溶液取去，此时所得溶液浓度偏低。5 定容时俯视，所配溶液浓度偏高；定容时仰视，配制溶液浓度偏低。6 在溶解、转移和洗涤过程中，把溶液溅到容器外，则所配制的溶液浓度偏低。
题中A项，容量瓶配制溶液最后须加蒸馏水定容，无需干燥，只要洁净即可，故不会对配制溶液的浓度产生影响；B项操作造成溶质未全部转移至容量瓶中，所配溶液浓度减小；C项，俯视定容，所加蒸馏水的量不足，溶剂量减少，浓度偏高；D项，称量过程中，NaOH固体已经部分吸收H2O及CO2，溶质减少，浓度偏低。选C。 21世纪教育网
基础训练
1．下列仪器中，通常不能用作反应容器的是 （ ）
A. 容量瓶 B. 烧杯 C. 锥形瓶 D. 量筒
2．容量瓶上需标有①温度、②浓度、③容量、④压强、⑤刻度线、⑥酸或碱式中的（ ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．①③⑤ B．③⑤⑥ C．①②④ D．②④⑥
3．在40g密度为dg/cm3的硫酸铁溶液中，含有1.4gFe3+离子，则此溶液中Fe3+的物质的量浓度为（ ）
A．d　　　　　B． d　　　　　 C． d　　　　　D． d
4．已知某饱和溶液的以下条件：①溶液的质量 ②溶剂的质量 ③溶液的体积 ④溶质的摩尔质量 ⑤溶质的溶解度 ⑥溶液的密度。其中不能用来计算该饱和溶液物质的量浓度的组合是 （ ）
A．④⑤⑥ B．①②③④ C．①③④ D．①③④⑤
5．向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O固体，恢复到原来温度时，下列说法中正确的是（ ）
A．溶液中的Na＋总数不变 B．单位体积内的OH－数目不变
C．溶质的物质的量浓度不变 D．溶液的质量不变
6．用已准确称量过的氯化钠固体配制1.00mol/L的NaCl溶液0.5L，需要用的仪器是（ ）　 21世纪教育网
①坩埚②分液漏斗③容量瓶④烧杯⑤胶头滴管⑥烧瓶⑦玻璃棒⑧托盘天平⑨药匙
A．③④⑤⑦⑨ B．①②⑤⑥⑧ C．③④⑤⑦ D．③④⑤⑥
7．等物质的量浓度的KCl、MgCl2、AlCl3三种溶液。现欲完全沉淀其中的Cl—，消耗相同物质的量浓度的AgNO3溶液的体积比为3:2:1，则上述三种溶液的体积比为（ ）
A．1:1:1 B．6:3:2 C．3:2:1 D．9:3:1
8．某溶液中仅含有Na+、Mg2+、SO42-、Cl—四种离子，其物质的量浓度比为Na+∶Mg2+∶Cl—=3∶5∶5，若Na+的浓度为3mol/L，则SO42-的浓度为（ ）
　A．2mol/L B．3 mol/L 　　C．4 mol/L D．8 mol/L
9．与100mL0.1mol/L（NH4）2SO4溶液中NH4+离子浓度相同的是（ ）
A.．10mL 1mol/L (NH4)2SO4溶液 B．50mL 0.2mol/L NH4Cl溶液
C．10mL0.1mol/L（NH4）2SO4溶液 D．200mL 0.1mol/L NH4NO3溶液
10．将钠、镁、铝各0.3mol 分别放入100mL 1 mol/L 的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是（ ）
A．1:2:3 B．6:3:2 C．3:1:1 D．1:1:1
11．实验室里需用480mL 0.1mol·L－1的硫酸铜溶液，现选取500mL容量瓶进行配制，以下操作正确的是（ ）。
A．.称取7.68g硫酸铜，加入 500mL水 B．.称取12.0g胆矾配成500mL溶液
C．.称取8.0g硫酸铜，加入500mL水 D．称取12.5g胆矾配成500mL溶液
12．用0.2mol/L某金属阳离子Rn+的盐溶液40mL，恰好将20mL0.4mol/L的硫酸盐中的硫酸根完全沉淀，则n值为（ ）
A．1 B．2 C．3 D．4
13．配制1L1mol/LNaOH溶液，需进行下列操作：①在干燥洁净的滤纸上准确称量40g固体氢氧化钠，并转入洗净的烧杯中；②往烧杯中加入300mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌使之完全溶解；③立即将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入1000mL容量瓶中；④倒完烧杯中的溶液后，接着将容量瓶振荡混匀，小心加蒸馏水至液面接近刻度1cm~2cm处；⑤用胶头滴管加蒸馏水，使溶液凹液面恰好与刻线相切；⑥塞紧瓶塞，振荡摇匀，静置，此时凹液面低于刻线，再滴加蒸馏水至刻度线。其中正确的是（ ）。
A. ①②③ B. ④⑥ C. ②④⑤ D. ②⑤
14．4gNaOH固体溶解后配制成100mL溶液，其物质的量浓度为 ，取出10mL该溶液，它的物质的量浓度为 ，将取出的10mL加水稀释至100mL，其物质的量浓度变为 。
15．纯Na2CO3mg与20mL盐酸恰好完全反应生成正盐，则此盐酸的物质的量浓度为 。若上述Na2CO3不纯，杂质可能是K2CO3、NaCl和NaOH中某一种，当用上述盐酸反应时，所用盐酸体积大于20mL，则其中所含杂质可能是 。
16．现用质量分数为98%、密度为1.84 g·cm－3的浓H2SO4来配制500 mL0.2 mol/L的稀H2SO4。可供选择的仪器有：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，应选用的量筒是 (填代号)。
(3)将浓H2SO4加适量蒸馏水稀释，冷却片刻，随后全部转移到 mL的容量瓶中，转移时应用玻璃棒 。转移完毕，用少量蒸馏水洗涤 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 处。改用 加蒸馏水到瓶颈刻度的地方，使溶液的 。振荡、摇匀后，装瓶、贴签。
(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后的量筒，并将洗涤液转移到容量瓶中
②未等稀释后的H2SO4溶液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稀释浓H2SO4
④定容时，加蒸馏水超过标线，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，发现液面低于标线，又用胶头滴管加蒸馏水至标线
⑦定容时，俯视标线
17．研究性学习小组欲用化学方法测量一个不规则容器的体积。把35.1gNaCl放入500mL烧杯中，加入150mL蒸馏水。待NaCl完全溶解后，将溶液全部转移到容器中，用蒸馏水稀释到完全充满容器。从中取出溶液100mL，该溶液恰好与20mL 0.100mol/L AgNO3溶液完全反应。试计算该容器的体积。
答1．AD 2．A 3．D 4．C 5．BC 6．C 7．D 8．C 9．BC 10．C 11．D 12．B 13．D
14．1mol/L ，1mol/L，0.1 mol/L
15．，NaOH
16．(1)②⑦⑧ (2)5.4mL ① (3)500 引流 烧杯和玻棒 1 cm～2 cm 胶头滴管 凹面正好跟刻度相平 (4)①②③④⑥⑦ ①②⑦
17．30L