2024年高中化学新教材同步 必修第一册 第2章　第3节　第4课时　配制一定物质的量浓度的溶液

第4课时配制一定物质的量浓度的溶液[核心素养发展目标]1.了解容量瓶的特点、用途及使用注意事项。2.掌握配制一定物质的量浓度的溶液的方法及操作，建立实验误差分析思维模型，并能应用模型解决实际问题。一、一定物质的量浓度溶液的配制1．主要仪器托盘天平(或分析天平)、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管、量筒。2．容量瓶思考1容量瓶使用前需要检验是否漏水吗，应该如何操作？提示使用前要检验容量瓶是否漏水。检验程序：加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立→瓶塞旋转180°→倒立→查漏。3．配制过程以配制100mL1.00mol·L－1氯化钠溶液为例思考2实验室需要配制480mL1.00mol·L－1的氢氧化钠溶液，则用托盘天平称量多少克氢氧化钠固体？提示配制氢氧化钠溶液480mL，需要容量瓶的容积为500mL。则计算应按照500mL(0.5L)计算。则n＝c·V＝1.00mol·L－1×0.5L＝0.5mol，m＝n·M＝0.5mol×40g·mol－1＝20g。托盘天平的精确度为0.1g，则用托盘天平称量20.0g氢氧化钠固体。1．判断正误(1)配制溶液时，可以用托盘天平称取10g固体溶质()(2)要配制480mL溶液，必须选择500mL容量瓶()(3)配制一定物质的量浓度的稀盐酸时，用量筒量取9.82mL浓盐酸()(4)在使用容量瓶配制NaOH溶液或稀H2SO4时，必须要等溶液恢复至室温再转移到容量瓶中()答案(1)×(2)√(3)×(4)√2．下列有关一定物质的量浓度溶液的配制说法不正确的是______________(填序号)。(1)为准确配制一定物质的量浓度的溶液，定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至液面离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线；(2)利用图a配制一定物质的量浓度的NaOH溶液；(3)利用图b配制一定物质的量浓度的NaCl溶液；(4)利用图c配制一定物质的量浓度的NaNO3溶液；(5)用容量瓶配制溶液时，若加水超过刻度线，立即用胶头滴管吸出多余液体；(6)配制溶液的定容操作可以用图d表示。答案(2)(3)(4)(5)(6)解析(2)使用容量瓶配制溶液时，不能直接溶解固体，故图a错误；(3)定容时，视线要与凹液面最低点相切，故图b错误；(4)玻璃棒下端应在刻度线以下，故图c错误；(5)用容量瓶配制溶液时，若加水超过刻度线，应重新配制溶液；(6)定容时，液面距刻度线1～2cm时应改用胶头滴管，故图d错误。(1)容量瓶是配制一定物质的量浓度的溶液的专用仪器，选择容量瓶应遵循“大而近”的原则：所配溶液的体积应等于或略小于容量瓶的容积。(2)使用容量瓶注意“五不”：不能溶解固体；不能稀释浓溶液；不能加热；不能作反应容器；不能长期贮存溶液。二、配制一定物质的量浓度的溶液的误差分析1．误差分析的原理依据根据cB＝eq\f(nB,V)＝eq\f(mB,M·V)判断。其他条件不变时：(1)使nB、mB增大(或减小)的因素，导致cB偏大(或偏小)。(2)使V增大(或减小)的因素，导致cB偏小(或偏大)。2．配制100mL1.00mol·L－1的氯化钠溶液常出现的误差能引起误差的操作因变量cnV称量①少量氯化钠粘在称量纸上偏小不变偏小②使用游码，且药品砝码位置颠倒偏小不变偏小移液③有少量液体溅出偏小不变偏小④容量瓶内有少量水不变不变不变⑤未洗涤或洗涤液未注入容量瓶偏小不变偏小定容⑥超过刻度线，吸出一部分水偏小不变偏小⑦摇匀后液面下降，补充水不变偏大偏小思考1容量瓶定容时仰视、俯视对溶液的浓度产生什么影响？提示①仰视刻度线(如图a)：加水量高于刻度线，溶液体积偏大，c偏低。②俯视刻度线(如图b)：加水量低于刻度线，溶液体积偏小，c偏高。思考2配制一定物质的量浓度的稀硫酸时，用量筒量取一定体积的浓硫酸时仰视、俯视对溶液的浓度产生什么影响？提示①仰视刻度线(如图c)：浓硫酸的体积偏大，即溶液中的溶质硫酸偏多，c偏高。②俯视刻度线(如图d)：浓硫酸的体积偏小，即溶液中的溶质硫酸偏少，c偏低。1．判断正误(1)称量NaCl固体和NaOH固体都可以用称量纸()(2)称量NaOH固体时，称量时间过长，所配溶液浓度偏低()(3)用托盘天平称取药品时药品和砝码位置颠倒，药品质量一定偏低()(4)容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理就直接用于配制，会使所配溶液浓度偏低()答案(1)×(2)√(3)×(4)×2．①转移溶液时不慎将少量液体洒到容量瓶外面②定容时俯视刻度线③未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容④定容后塞上瓶塞反复摇匀，静置后，发现液面低于刻度线，再加水至刻度线⑤容量瓶内有少量水⑥称量4.0gNaOH配制0.1mol·L－1NaOH溶液1000mL时，砝码错放在左盘⑦称量Na2CO3固体时，砝码上有杂质上述操作中，使所配制的溶液浓度偏高的是______(填序号，下同)，无影响的是________，偏低的是________。答案②③⑦⑤⑥①④1．实验室用KMnO4固体配制500mL0.1000mol·L－1KMnO4标准溶液所涉及的操作中不需要用到的仪器为()答案A解析配制溶液，不需要漏斗，故A符合题意；称量需要托盘天平，故B不符合题意；转移到500mL容量瓶中定容，故C不符合题意；定容需要胶头滴管，故D不符合题意。2．如图是某同学用500mL容量瓶配制0.10mol·L－1NaOH溶液的过程：下列关于该实验的叙述正确的是()A．如图所示，用托盘直接称量2.0g烧碱B．配制的正确顺序为①④③⑤②⑥C．②中定容时仰视刻度线会导致溶液浓度偏高D．能用容量瓶贮存配制好的溶液答案B解析氢氧化钠容易吸收空气中的水而潮解，且氢氧化钠具有腐蚀性，故应在烧杯中称取氢氧化钠，而不能直接用托盘称量，故A错误；配制一定物质的量浓度的溶液的步骤为计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶，故配制的正确顺序为①④③⑤②⑥，故B正确；定容时仰视刻度线会导致溶液的体积偏大，所配溶液浓度偏低，故C错误；容量瓶只能用于配制溶液，不能用于贮存溶液，故D错误。3．(2022·成都高一期末)某化学小组的同学要配制100mL0.5mol·L－1NaOH溶液，具体操作如下：①用托盘天平称取2.0gNaOH固体时所用时间较长；②向小烧杯中加水使氢氧化钠溶解并冷却至室温；③把溶液转移到洗净但未干燥的容量瓶中，振荡摇匀；④向容量瓶中加水定容，定容时俯视刻度线；⑤定容后塞上容量瓶瓶塞，上下颠倒摇匀，摇匀后发现液面低于刻度线，用胶头滴管补加蒸馏水至刻度线。以上操作中会使所配制的溶液浓度偏低的有()A．1项B．2项C．3项D．4项答案B解析用托盘天平称取2.0gNaOH固体时所用时间较长，导致NaOH的物质的量偏小，根据c＝eq\f(n,V)可知，所得溶液的浓度偏低，故①符合题意；向小烧杯中加水使氢氧化钠溶解并冷却至室温，该操作方法合理，不影响配制结果，故②不符合题意；容量瓶不需要干燥，操作方法合理，不影响配制结果，故③不符合题意；向容量瓶中加水定容，定容时俯视刻度线，加入蒸馏水的体积偏小，根据c＝eq\f(n,V)可知，所得溶液的浓度偏高，故④不符合题意；用胶头滴管补4．某化学课外活动小组从实验室取出硫酸试剂，试剂瓶上标签的部分内容如图所示。该小组欲使用450mL0.2mol·L－1稀硫酸。配制该浓度的硫酸溶液时：硫酸：化学纯(CP)500mL品名：硫酸化学式：H2SO4相对分子质量：98密度：1.84g·mL－1质量分数：98%(1)所需试剂瓶内硫酸溶液的体积为______mL。(2)所用量筒和容量瓶的规格分别为__________和________。(3)浓硫酸稀释时的操作是_______________________________________________________。(4)如图是该小组转移溶液的示意图，图中的错误是_______________________________。答案(1)5.4(2)10mL500mL(3)向烧杯中加入一定量的水，再将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入，并用玻璃棒不断搅拌(4)①未用玻璃棒引流；②未采用500mL容量瓶解析(1)由于实验室里没有450mL容量瓶，本实验须配制500mL硫酸溶液，故有1.84g·mL－1×V(硫酸)×98%＝0.5L×0.2mol·L－1×98g·mol－1，解得V(硫酸)≈5.4mL。(2)为减小误差，应采用10mL量筒量取5.4mL硫酸。题组一一定物质的量浓度溶液的配制1．配制240mL1.00mol·L－1NaCl溶液。下列说法正确的是()A．选择规格为240mL的容量瓶B．在容量瓶中溶解NaCl固体C．转移溶液前需恢复至室温D．定容时加多了水应吸出后摇匀答案C解析配制240mL1.00mol·L－1NaCl溶液，应选择250mL容量瓶，故A错误；容量瓶为精密计量仪器，不能用于溶解固体，故B错误；定容时加多了水吸出后摇匀，导致部分溶质损耗，依据c＝eq\f(n,V)可知，溶液浓度偏低，故D错误。2．用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液，需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是()答案B解析A项，托盘天平称量时，应为“左物右码”，错误；B项，用玻璃棒搅拌能加速溶解，正确；C项，转移溶液时需要用玻璃棒引流，错误；D项，定容时，胶头滴管不能伸入容量瓶内，错误。3．某兴趣小组利用NaClO固体配制一定浓度的“84”消毒液，下列有关说法正确的是()A．上述仪器在配制过程中一定不需要的有两种B．仪器①使用前必须检查是否漏液并保持干燥C．仪器④中测量的实际质量为31.6gD．定容时，如果不慎加多了液体，只能重新配制答案D解析利用次氯酸钠固体配制一定浓度的84消毒液时需要用到带砝码的托盘天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶，不需要用到分液漏斗，故A错误；仪器①容量瓶使用前必须检查是否漏液，因定容时需要加入蒸馏水，所以不需要保持干燥，故B错误；烧杯与砝码放反，测量的实际质量为28.4g，故C错误。4．实验室配制浓度为1.0mol·L－1NaOH溶液100mL，下面有关操作及说法正确的是()A．称量NaOH固体时，应在托盘天平两盘上各放一张大小相同的纸片B．若所称量NaOH固体中有少量Na2O杂质，则造成所配溶液浓度偏低C．若用10mol·L－1NaOH溶液来配制，用量筒量取10mLNaOH浓溶液倒入烧杯后，用同一量筒量取一定量蒸馏水倒入烧杯中D．定容后将容量瓶反复上下颠倒摇匀，静置发现液面低于刻度线，无需再滴加蒸馏水至刻度线答案D解析氢氧化钠具有腐蚀性，用托盘天平称量时，应放在玻璃器皿中称量，不能直接放在纸片上称量，故A错误；氧化钠与水反应生成氢氧化钠，若所称量氢氧化钠固体中有少量氧化5．用36.5%的浓盐酸(ρ＝1.2g·mL－1)配制1mol·L－1的稀盐酸100mL，配制过程需要用到的仪器，且先后顺序正确的是()①100mL量筒②10mL量筒③50mL烧杯④托盘天平⑤100mL容量瓶⑥胶头滴管⑦玻璃棒A．①③⑤⑥⑦ B．②⑥③⑦⑤⑥C．③⑤⑦⑥① D．④③⑦⑤⑥答案B解析解得V≈8.3，所以量取时用10mL量筒，配制顺序：计算→量取→稀释→冷却→移液→洗涤→定容→摇匀→装瓶贴标签，一般用量筒(用到胶头滴管)量取，在烧杯中稀释，冷却后转移到100mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，转移完毕，用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2～3次，并将洗涤液全部转移到容量瓶中，再加适量蒸馏水，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，使溶液凹液面的最低处与刻度线相平，塞好瓶塞，反复上下颠倒摇匀。所以需要的仪器及先后顺序为10mL量筒、胶头滴管、50mL烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管。6．实验室需要300mL1.0mol·L－1稀硫酸，用18.4mol·L－1浓硫酸进行配制。下列说法错误的是()A．用量筒量取浓硫酸的体积为16.3mLB．将冷却后的溶液沿玻璃棒注入500mL容量瓶C．转移溶液时有液体溅出，应重新配制D．定容时俯视刻度线，会使所配溶液物质的量浓度偏大答案A解析需要300mL1.0mol·L－1稀硫酸，应配制500mL，则需要用量筒量取浓硫酸的体积为eq\f(500mL×1.0mol·L－1,18.4mol·L－1)≈27.2mL，故A错误；转移溶液时有液体溅出，所配浓度偏小，应重新配制，故C正确；定容时俯视刻度线，水加少了，会使所配溶液物质的量浓度偏大，故D正确。题组二溶液配制的误差分析7．(2023·盐城高一检测)下列有关物质的量浓度的说法正确的是()A．25℃时，100mLKCl饱和溶液蒸发掉5g水，恢复到25℃时溶液浓度增大B．配制500mL0.1mol·L－1的CuSO4溶液时，用托盘天平称取胆矾8.0gC．配制一定物质的量浓度的溶液，定容时俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏高D．用量筒量取一定体积的浓硫酸倒入烧杯中，再加入蒸馏水稀释，可配制稀硫酸答案C解析温度不变，同一溶质的饱和溶液的溶解度就不变，25℃时，100mLKCl饱和溶液蒸发掉5g水，恢复到25℃时溶液浓度不变，故A错误；配制500mL0.1mol·L－1的CuSO4溶液时，用托盘天平称取胆矾：0.5L×0.1mol·L－1×250g·mol－1＝12.5g，故B错误；定容时俯视刻度线会导致溶液体积偏小，依据c＝eq\f(n,V)可知，溶液浓度偏高，故C正确；浓硫酸稀释产生大量的热，且浓硫酸密度大于水，浓硫酸稀释应将浓硫酸缓缓注入水中，故D错误。8．下列配制的溶液浓度偏高的是()A．配制盐酸用量筒量取盐酸时俯视刻度线B．配制盐酸定容时，仰视容量瓶刻度线C．配制烧碱溶液时，没有洗涤溶解烧碱的烧杯和玻璃棒D．配制烧碱溶液时，烧碱溶解后未经冷却即注入容量瓶并加水至刻度线答案D解析A项，用量筒量取时俯视刻度线，将会使量得的盐酸体积小于计算值，导致浓度偏低；B项，定容时仰视容量瓶刻度线，导致加水量增多，溶液浓度偏低；C项，未洗涤烧杯、玻璃棒，导致溶质减少，溶液浓度偏低；D项，溶液在容量瓶中冷却后液面低于刻度线，溶液体积减小，溶液浓度偏高。9．(2022·浙江舟山中学高一月考)某学生在配制一定物质的量浓度氢氧化钠溶液时，所配溶液浓度偏高，其原因可能是()A．所用氢氧化钠已经潮解B．定容后上下摇匀容量瓶发现液面低于刻度线C．定容时俯视刻度线D．在烧杯中溶解、冷却、转移溶液后未洗涤烧杯、玻璃棒答案C解析若所用氢氧化钠已经潮解，会导致所配溶液中氢氧化钠的物质的量偏小，所配溶液浓度偏低，故A不符合题意；若定容后上下摇匀容量瓶，器壁上附有的溶液会导致液面低于刻度线，但静置后液面会与刻度线相切，对所配溶液浓度无影响，故B不符合题意；若定容时俯视刻度线，会导致溶液体积偏小，所配溶液浓度偏高，故C符合题意；若在烧杯中溶解、冷却、转移溶液后未洗涤烧杯、玻璃棒，会导致所配溶液中氢氧化钠的物质的量偏小，所配溶液浓度偏低，故D不符合题意。10．实验室需要配制80mL2.2mol·L－1的稀硫酸，操作步骤如下：用100mL量筒量取18.4mol·L－1的浓硫酸12.0mL，将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入盛有蒸馏水的烧杯中，并不断用玻璃棒搅拌。搅拌均匀后立即沿玻璃棒注入容量瓶中，用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒，洗涤液转移至容量瓶中，重复操作2～3次，继续用烧杯向容量瓶中加入蒸馏水，使溶液的凹液面恰好与刻度线相切，盖上瓶塞后摇匀，装入试剂瓶中。实验操作中存在的错误有()A．2处B．3处C．4处D．5处答案B解析配制80mL2.2mol·L－1稀硫酸，需要用100mL容量瓶，需要浓硫酸体积：eq\f(100mL×2.2mol·L－1,18.4mol·L－1)≈12.0mL，不能选择100mL量筒量取浓硫酸，浓硫酸稀释会放出大量的热，应先冷却到室温后，再沿玻璃棒注入容量瓶中，定容时，继续用烧杯向容量瓶中加入蒸馏水到离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管逐滴滴加到溶液的凹液面恰好与刻度线相切，所以操作中共3处错误。11．(2022·西安高一月考)配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液的操作过程示意图如下：下列说法中错误的是()A．“操作1”中将溶解的Na2CO3溶液及烧杯洗涤液需全部转移到容量瓶中B．“操作2”中玻璃棒起引流作用C．“操作4”定容时俯视刻度线会造成所配溶液浓度偏低D．所配制的Na2CO3溶液中c(Na＋)为2mol·L－1答案C解析溶解得到的溶液及洗涤烧杯2～3次的洗涤液均需转移到容量瓶中，保证溶质完全转移，A项正确；向容量瓶中转移溶液时用玻璃棒引流，B项正确；定容时若俯视刻度线，水的量不足，溶液体积减小，造成所配溶液浓度偏大，C项错误；碳酸钠的质量为10.6g，n(Na2CO3)＝0.1mol，容量瓶规格为100mL，Na2CO3溶液的物质的量浓度为1mol·L－1，c(Na＋)＝2c(Na2CO3)＝2mol·L－1，D项正确。12．(2022·云南文山高一月考)25℃时，将10mL质量分数为50%(密度为1.4g·cm－3)的硫酸稀释成100mL。下列说法正确的是()A．仰视容量瓶刻度线定容，所配溶液的浓度偏大B．上述稀释过程所需要的蒸馏水为90mLC．质量分数为50%的硫酸溶液的物质的量浓度约为7.14mol·L－1D．上述10mL稀硫酸中含溶质14g答案C解析仰视容量瓶刻度线定容，所配溶液的体积偏大，浓度偏小，A不正确；硫酸溶液与水混合后，溶液的体积会发生改变，所以上述稀释过程所需要的蒸馏水不是90mL，B不正确；质量分数为50%的硫酸溶液的物质的量浓度为eq\f(1000×1.4×50%,98)mol·L－1≈7.14mol·L－1，C正确；上述10mL稀硫酸中含溶质10mL×1.4g·cm－3×50%＝7g，D不正确。13．某化学实验室需要0.5mol·L－1硫酸溶液480mL。根据溶液的配制情况回答下列问题：(1)如图所示的仪器中配制溶液需要用到的是________(填字母)，配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是________(填仪器名称)。(2)现用质量分数为98%、密度为1.84g·cm－3的浓硫酸来配制480mL、0.5mol·L－1的稀硫酸。计算所需浓硫酸的体积为________mL(保留1位小数)，现有①10mL、②25mL、③30mL、④100mL四种规格的量筒，你选用的量筒是________(填序号，下同)。(3)配制时，一般可分为以下几个步骤：①量取②计算③稀释④摇匀⑤转移⑥洗涤⑦定容⑧冷却其正确的操作顺序为②→①→③→________→________→________→________→④。(4)在配制过程中，下列操作中错误的是________，其他操作都准确，能引起误差偏低的有________________________________________________________________________。①洗涤量取浓硫酸后的量筒，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转移前，容量瓶中含有少量蒸馏水④定容时，加蒸馏水超过刻度线，又用胶头滴管吸出⑤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⑥定容时，俯视刻度线答案(1)BCE500mL容量瓶、胶头滴管(2)13.6②(3)⑧⑤⑥⑦(4)①②④⑤⑥④⑤解析(2)因无480mL的容量瓶，配制稀硫酸溶液要用500mL的容量瓶，c(浓)·V(浓)＝根据V＝13.6mL，选用25mL量筒最好，误差小。(3)用浓硫酸配制一定浓度的稀硫酸的操作步骤有计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、移液、定容、摇匀等操作，其正确的操作顺序为②→①→③→⑧→⑤→⑥→⑦→④。(4)①洗涤量取浓H2SO4后的量筒，并将洗涤液转移到容量瓶中，导致量取的浓硫酸体积偏大，溶质的物质的量偏大，溶液浓度偏高，操作错误；②未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中，温度高，体积增大，导致配制时所加水量减小，溶液的浓度偏高，操作错误；③转移前，容量瓶中含有少量蒸馏水，不影响实验；④定容时，加蒸馏水超过刻度线，又用胶头滴管吸出，导致部分溶质损耗，溶质的物质的量偏小，溶液浓度偏低，操作错误；⑤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