化学4溶液的配制及分析.docx
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化学4溶液的配制及分析
溶液的配制及分析
一.溶液的组成定量表示方法
1.用质量分数来表示。
(属于质量浓度)
(1)溶质的质量分数表示单位质量溶液中所含溶质的质量
(2)a%=m(溶质)/m(溶液)×100%
(3)单位:
2.物质的量浓度
(1)定义 (2)公式:
注意:
V是溶液的体积而不是水的体积.nB为溶质的物质的量。
(属于体积浓度)
二.关于物质的量溶液的配制
例:
配制0.2mol/L的氯化钠溶液100mL。
1.所需仪器 天平或量筒(滴定管)、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、药匙等。
容量瓶的使用要注意以下事项:
注意:
①.容量瓶为细颈磨口梨形平底瓶,带有与磨口吻合的玻璃塞或塑料塞
②.容量瓶上标有刻度线、体积和温度(一般为20℃)
③.体积有1000mL、500mL、250mL、100mL、50mL等多种,配制溶液时应与之相匹配
④.容量瓶不可以用来长期存放溶液,不能加热,更不能用来做反应容器。
2.步骤
(1)计算:
固体物质计算所需质量,液体物质计算所需体积;
(2)称量或量取:
固体用托盘天平(易潮解物质如何称量?
),液体用量筒(或滴定管/移液管)移取。
(3)溶解或稀释,将固体(溶液)转移至烧杯中,用适量的蒸馏水溶解(稀释),冷却到室温
(4)移液:
将烧杯中的溶液有玻璃棒小心地引流到(适当规格的)容量瓶中:
(5)洗涤:
洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液一并移入容量瓶,振荡摇匀。
(6)定容:
向容量瓶中注入蒸馏水至距离刻度线2~3cm处改用胶头滴管滴 蒸馏水至溶液凹液面与刻度线正好相切。
(7)倒转摇匀:
盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
注意:
因洗涤是将剩余溶液转移到容量瓶中,所以(4)和(5)可合并为一步,称为“转移”。
(8)装瓶,贴标签。
3.重点注意事项:
(1)容量瓶使用之前一定要检查 ;
(2)配制一定体积的溶液时,容量瓶的规格必须与要配制的溶液的体积 ;
(3) 把溶质直接放入容量瓶中溶解或稀释;(填能或不能)
(4)溶解时放热的必须 后才能移液;
(5)定容后,经反复颠倒,摇匀后会出现容量瓶中的液面低于容量瓶刻度线的情况,这时 (填能或不能)再向容量瓶中加入蒸馏水。
因为定容后液体的体积刚好为容量瓶标定容积。
上述情况的出现主要是部分溶液在润湿容量瓶磨口时有所损失;
(6)如果加水定容时超过了刻度线, (填能或不能)将超出部分再吸走,必须
练习:
用98%的浓硫酸(=1.84g/cm3)配制250mL10mol/L的稀硫酸。
用量筒量取_____mL浓硫酸,把_______缓缓注入到__________中,并用__________不断搅拌,待溶液_______后,将溶液沿着玻璃棒移入_________中,用少量蒸馏水洗涤_________和_______2~3次,将洗涤液移入_____中,向容量瓶中注入蒸馏水至刻度线___________时,改用________小心加水至溶液凹液面于刻度线相切,最后盖好瓶塞_________,将配好的溶液转移到_________中并贴好标签。
4.实验误差分析:
.误差分析原理:
c=n/V;
可能仪器误差的操作
过程分析
对溶液浓度的影响
m
V
称量NaOH时间过长或用纸片称取
减小
——
偏低
移液前容量瓶内有少量的水
不变
不变
不变
向容量瓶转移液体时少量流出
减小
——
偏低
未洗涤烧杯、玻璃棒或未将洗液转移至容量瓶
减小
——
偏低
未冷却至室温就移液
——
减小
偏高
定容时,水加多后用滴管吸出
减小
——
偏低
定容摇匀时液面下降再加水
——
增大
偏低
定容时俯视读数
——
减小
偏高
定容时仰视读数
——
增大
偏低
5.实验思考题:
(1)怎样称量NaOH固体(或易潮解的固体)?
因为一般药品放到纸上称量,易潮解或腐蚀性的药品放到玻璃器皿中称量;并要遵循左物右码的原则,由于氢氧化钠固体有很强的腐蚀性,易潮解所以在用天平称量氢氧化钠固体时应将氢氧化钠固体放在表面皿或小烧杯中
(2)配制一定量的溶液时,若取用5mL浓盐酸,常用10mL量筒而不用100mL量筒,为什么?
三.关于溶液物质的量浓度的计算
A基本类型:
例.求500mL0.5mol/LNaOH溶液中含溶质的质量
B.溶液物质的量浓度和溶质质量分数的换算
m=cVM=1000Vρa%cM=1000ρa%
强调:
在此公式中,物质的量浓度(c)、溶质的质量分数(a%)、溶质的摩尔质量
(M)和溶液密度(ρ),已知任何三个量,可计算第四个量。
例:
求98%硫酸溶液的物质的量浓度(密度为1.84g/mL)
练习:
63%硝酸溶液的物质的量浓度为14mol·L-1,溶液的密度为______。
C稀释问题溶液在加水稀释过程中,不变的量和变化的量是什么?
计算的依据是什么?
如何计算稀释后溶液的体积?
能否用浓溶液的体积和水的体积相加?
V(稀)≠V(浓)+V(水)m(稀)=m(浓)+m(水)
V(mL)=m(稀)g/ρ(稀)g·mL-1
指出:
对于浓度不超过1mol·L-1的稀溶液,混合时体积变化不大,可以作近似计算:
用原溶液体积相加得混合后的溶液体积。
【例】将20.0mL0.500mol/LNaOH溶液加水稀释至500mL,求稀释后所得溶液的物质的量浓度?
讨论题:
将12mol·L-1的盐酸(密度为ρ1g·mL-1)50mL和1mol·L-1的盐酸(密度为ρ2g·mL-1)100mL混合,所得溶液的密度为ρg·mL-1,溶液物质的量浓度为______mol·L-1
D.气体溶质问题
讨论题:
标准状况下,AL氯化氢气体溶于1L水中,所得溶液密度为ρg·mL-1,则该溶液中溶质的质量分数为______,溶液的物质的量浓度为______。
(小结)溶液的质量等于溶质和水的质量相加,但溶液的体积不等于溶质和水的体积相加,也不等于水的体积。
溶液的体积一定用其质量除以密度来计算。
类型5有关化学方程式的计算
讨论题:
体积比为1∶1∶1的氯化钠、氯化镁和氯化铝溶液,分别加入等体积、等浓度的硝酸银溶液,均恰好完全反应生成氯化银沉淀,则这三种溶液的物质的量浓度之比为:
溶液的配制习题
一、选择题
1.在容量瓶上不作标记的是()
A.刻度线B.容量规格
C.温度D.溶液的物质的量浓度
2.lmol·L-1硫酸溶液的含义是()
A.1L水中含有1mol硫酸
B.1L溶液中含1molH+
C.将98g硫酸溶于1L水所配成的溶液
D.指1L硫酸溶液中含有98gH2SO4
3.8g无水硫酸铜配成0.1mol·L-1的水溶液,下列说法正确的是()
A.溶于500mL水中B.溶于1L水中
C.溶解后溶液的总体积为500mLD.溶解后溶液的总体积为1L
4.下列溶液的物质的量浓度是0.5mol·L-1的是()
A.40gNaOH溶于1L水中
B.58.5gNaCl溶于水制成1L溶液
C.28gKOH溶于水制成1L溶液
D.1L2%的NaOH溶液
5.配制500mL0.2mol·L-1Na2SO4溶液,需要硫酸钠的质量是()
A.9.8gB.14.2gC.16gD.32.2g
6.设NA为阿伏加德罗常数,下列关于0.2mol·L-1的Ba(NO3)2溶液不正确的说法是()
A.2L溶液中有阴、阳离子总数为0.8NA
B.500mL溶液中NO3-离子浓度为0.4mol·L-1
C.500mL溶液中Ba2+离子浓度为0.2mol·L-1
D.500mL溶液中NO3-离子总数为0.2NA
7.分别用0.20mol·L-1的AgNO3溶液10mL与相同体积的下列溶液恰好完全反应。
则物质的量浓度最大的是()
A.KClB.MgCl2C.BaCl2D.AlCl3
8.下列溶液中Cl-浓度与50mL1mol·L-1AlCl3溶液中Cl-浓度相等的是()
A.150mL1mol·L-1的NaCl溶液B.75mL2mol·L-1NH4Cl溶液
C.25mL2mol·L-1的KCl溶液D.75mL1mol·L-1的FeCl3溶液
9.用已准确称量过的氯化钠固体配制1.00mol·L-1的NaCl溶液0.5L,需要用的仪器是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.③④⑤⑦⑨B.①②⑤⑥⑧C.③④⑤⑦D.③④⑤⑥
10.现有一瓶500mL的矿泉水,其水质成分表中标示其“Ca2+”含量为4mg·L-1,则其物质的量浓度为()
A.1×10-4mol·L-1B.2×10-4mol·L-1
C.0.5×10-4mol·L-1D.1×10-3mol·L-1
二、计算题
1.现欲配制100mL1.0mol/L的硫酸铜(CuSO4)溶液,试求:
(1)若用无水硫酸铜配制,则需要无水硫酸铜粉末的质量是多少?
(2)若用5.0mol/LCuSO4溶液配制,则需要该溶液多少毫升?
(3)若用胆矾(CuSO45H2O)配制,则需要胆矾的质量是多少?
2.将117gNaCl溶于水配制成1L溶液,回答下列问题:
(1)该溶液中NaCl的物质的量浓度为多少?
(2)配制1mol·L-1的NaCl溶液500mL,需要该溶液的体积为多少?
(3)向
(2)所配制的溶液中再通入一定量的HCl气体后,溶液中Cl-的物质的量浓度为3mol·L-1(假设溶液体积不变),则溶液中H+的物质的量浓度为多少?
通入HCl气体的体积(标准状况下)为多少?
3.(4分)标准状况下,22.4LHCl气体溶于50mL水再配制成250mL溶液,
(1)求所得盐酸的物质的量浓度?
(2)若将此溶液再稀释成1L溶液,求稀释后盐酸的物质的量浓度?
4.实验室要用4mol·L-1的浓硫酸配制500mL0.2mol·L-1的稀H2SO4溶液。
(1).实验中所需用到的主要玻璃仪器有:
量筒、烧杯、玻璃棒、 、 等。
(2).需用浓度为4mol/L的浓硫酸的体积为多少mL?
(3).取20mL该稀溶液,然后加入足量的锌粒,求生成的气体体积(标况下)。
5.(5分)
(1)0.5molH2O的质量为________克,其中共含有________个原子。
(2)质量相同的HCl、NH3、CO2、O2四种气体中,含有分子数目最少的是_____(填分子式,下同),在相同温度和相同压强条件下,体积最大的是_____。
(3)配制50mL0.2mol/LCuSO4溶液,需要CuSO4·5H2O________g。
习题
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.①③⑤B.③⑤⑥C.①②④D.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.④⑤⑥B.①②③④C.①③④D.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()
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.③④⑤⑦⑨B.①②⑤⑥⑧C.③④⑤⑦D.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:
1B.6:
3:
2C.3:
2:
1D.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/LB.3mol/L C.4mol/LD.8mol/L
9.与100mL0.1mol/L(NH4)2SO4溶液中NH4+离子浓度相同的是()
A..10mL1mol/L(NH4)2SO4溶液B.50mL0.2mol/LNH4Cl溶液
C.10mL0.1mol/L(NH4)2SO4溶液D.200mL0.1mol/LNH4NO3溶液
10.将钠、镁、铝各0.3mol分别放入100mL1mol/L的盐酸中,同温同压下产生的气体体积比是()
A.1:
2:
3B.6:
3:
2C.3:
1:
1D.1:
1:
1
11.实验室里需用480mL0.1mol·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.1B.2C.3D.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.①②③B.④⑥C.②④⑤D.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1.84g·cm-3的浓H2SO4来配制500mL0.2mol/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①10mL②50mL③100mL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20mL0.100mol/LAgNO3溶液完全反应。
试计算该容器的体积。
1【答案】
(1)16g
(2)20mL(3)25g
【解析】
试题分析:
n(CuSO4)=0.1L×1.0mol/L=0.1mol,则
(1)m(CuSO4)=0.1mol×160g/mol=16g,需要无水硫酸铜粉末的质量是16g;
(2)溶液稀释前后溶质的物质的量不变,设需要5.0mol/LCuSO4溶液的体积为V,则有0.1L×1.0mol/L=V×5.0mol/L,V=0.02L,即20ml,
(3)m(CuSO4•5H2O)=0.1mol×250g/mol=25g,
考点:
物质的量的相关计算。
2【答案】
(1)2mol·L-1;
(2)250mL.;(3)2mol·L-;
【解析】
试题分析:
(1)C=n/v=117g/58.5g/mol/1L=2mol·L-1
(2)根据溶液稀释前后溶质的物质的量不变,
1mol·L-1×0.5L=2mol·L-1×V
V=0.25L,即250mL.
(3)1mol·L-1的NaCl溶液中,Na的物质的量浓度为1mol·L-1
通入一定量的HCl后,Cl-的物质的量浓度为3mol·L-1,由电荷守恒知,H+的物质的量浓度为2mol·L-1,由n=c×v=2mol·L-1×0.5L=1mol,所以通入的HCl气体的体积(标准状况下)是22.4L.
考点:
C=n/v公式的应用。
溶液中有关离子浓度,物质的量等的有关计算。
3【答案】(4分)
(1)4mol/L
(2)1mol/L
【解析】
(1)标准状况下,22.4LHCl气体物质的量为1mol,配制成250mL溶液,根据公式:
C=n÷V,所以盐酸物质的量浓度为1mol÷0.25L=4mol/L.
(2)溶液稀释过程中,溶质物质的量保持不变,所以也是根据上述公式有:
1mol÷1L=1mol/L.
4【答案】
(1)500ml容量瓶滴管
(2)0.025L(3)0.896L
【解析】
试题分析:
(1)用浓硫酸配制500ml稀硫酸,则需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外还需要500ml容量瓶和定容时的胶头滴管。
(2)根据C1V1=C2V2
则0.5×0.2=4×V2
解得V2=0.025(L)
(3)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
1mol22.4L
0.02L×0.2mol/LVL
解得V=0.896L
考点:
考查一定物质的量浓度溶液配制、仪器的选择和有关计算
点评:
该题是基础性试题的考查,试题注重基础,难易适中,有助于培养学生的规范答题能力,提高学生的逻辑思维能力和灵活应变能力。
该题难度不大,学生不难得分。
5【答案】(5分)
(1)9g;9.03×1023。
(2)CO2;NH3。
(3)2.5
【解析】
试题分析:
(1)水的摩尔质量是18g/mol,所以0.5molH2O的质量为0.5mol×18g/mol=9g;根据水的化学式可知,还有1.5mol原子,其个数是1.5mol×6.02×1023/mol=9.03×1023;
(2)根据阿伏加德罗定律可知,气体的物质的量越多,分子数越多。
根据n=m/M可知,在质量相同的条件下,气体的摩尔质量越小,气体的物质的量就越大,所以含有分子数目最少的是CO2;氨气的摩尔质量最小,所以体积最大。
(3)50mL0.2mol/LCuSO4溶液中溶质的物质的量是0.05L×0.2mol/L=0.01mol,因此需要CuSO4·5H2O的质量是250g/mol×0.01mol=2.5g。
考点:
考查物质的量的有关计算
点评:
在进行物质的量的有关计算时,应该利用好以下关系式
、n=m/M、
、
。
参考答案
1.AD2.A3.D4.C5.BC6.C7.D8.C9.BC10.C11.D12.B13.D
14.1mol/L,1mol/L,0.1mol/L
15.
,NaOH
16.
(1)②⑦⑧
(2)5.4mL①(3)500引流烧杯和玻棒1cm~2cm胶头滴管凹面正好跟刻度相平(4)①②③④⑥⑦①②⑦
17.30L
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