一定物质的量浓度溶液的配置
1、实验仪器:
天平(或量筒)、烧杯、玻璃棒、容量瓶。
容量瓶:
【注意】
a、容量瓶是细颈、梨形、平底的玻璃瓶,并配有磨口玻璃塞,如图所示,瓶身上标有使用温度、刻度线以及规格。常用的规格有100 ml、200 ml、250 ml等。向容量瓶中加液体至刻度线,则瓶内液体的体积即为相应的规格。选取实验仪器时候,一定要描述相应的规格,如“xxx ml容量瓶”;
b、容量瓶有且仅有一条刻度线,但不是0刻度线;
c、容量瓶只能用来用来配制一定体积的一定物质的量浓度的溶液,不能加热,不能溶解,不能作反应容器,不能用于储存溶液等。
d、容量瓶使用前应检验是否漏水(检漏),方法是:往容量瓶中加入一定量的水,塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶倒立过来,观察瓶塞周围是否漏水。如果不漏水,把容量瓶正立并将瓶塞旋转180。后塞紧,再把容量瓶倒立过来,再检查容量瓶是否漏水,但是不能使用待盛液体润洗。
e、容量瓶使用完毕后应该洗净,晾干(玻璃磨砂瓶应在瓶塞与瓶口处垫一张纸,以免瓶塞与瓶口黏连)。
2、实验原理:
c = n / V
根据所需配置溶液的体积,选取合适规格的容量瓶,根据容量瓶的规格以及所需要配置的浓度,求出所需溶质的物质的量,从而得到溶质的质量,从而进行称取配置。
3、实验步骤:(以配置480 ml 0.100 mol/L的Na2CO3溶液为例)
(1)计算:
根据所需配置溶液的体积(480 ml)选取合适的容量瓶(500 ml),故所配置溶液为500ml,故所需Na2CO3的质量为:
m = n·M = c·V·M = 0.100 mol/L·0.5L·106 g/mol = 5.300g
【注意】
a、溶液体积的选取不是以实际所需的体积为准,而是以容量瓶的规格为准,容量瓶规格的选取依据是:不小于所配置溶液体积的最小规格;
b、注意所称量的物质是否为溶质,如配置CuSO4溶液,而提供的试剂为胆矾,计算时候就需要去除掉水的质量,又如配置NaCl溶液,提供的试剂为不纯的NaCl,计算时候就需要除去杂质的质量;
c、配置溶液中的溶质可能为液体,如配置480 ml 0.100 mol/L的稀H2SO4溶液,计算时候,抓住稀释定律:c1·V1 = c2·V2 进行计算;
d、计算时候注意单位的换算。
(2)称量(量取):用电子天平称取5.300g Na2CO3固体。
【注意】
a、根据所需称量试剂质量的精度选取天平,一般选择较为精确的电子天平;
b、对于易吸水的试剂(NaOH等)需要用小烧杯,快速称量;
c、若溶质为液体,则需要量取相应体积的液体,量取液体倒出后,量筒内会有少量残余,对结果无影响(量筒的刻度设计已经考虑了残留)。
(3)溶解:
将Na2CO3溶转移入烧杯中,加入适量的蒸馏水,搅拌使固体溶解,冷却至室温。
【注意】
a、溶解时候加入适量的蒸馏水,不能过少,少了不能完全溶解,不能过多,因为后续还会使用蒸馏水润洗等操作;
b、用浓硫酸配置稀硫酸时候,要讲浓硫酸加入水中;
c、某些物质溶于水放热,需要冷却至室温后才能进行下一步。
(4)转移:
将Na2CO3溶液沿着玻璃棒小心地注入容量瓶中。用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将每次洗涤后的溶液都注入容量瓶。稍稍震荡容量瓶,使溶液充分混合。
【注意】
a、转移溶液时候需要使用玻璃棒,如图所示,玻璃棒的作用是引流,玻璃棒的下端应伸入刻度线下方,使得转移时,溶液不接触刻度线上方容器壁;
b、溶解时候,烧杯壁和玻璃棒上都沾有溶液,为了保证结果准确,需要用蒸馏水将其上的溶液全部洗涤转移到容量瓶中;
c、容量瓶底部原有少量蒸馏水对结果无影响,因为后续还会加入蒸馏水。
(5)定容:
用烧杯和玻璃棒缓缓向容量瓶中加入蒸馏水,直到距刻度线1~2 cm,改用胶头滴管滴加至刻度线,使得容量瓶中溶液凹液面的最低处与刻度线相平。
【注意】
a、先用烧杯直接加,最后距刻度线2~3 cm再改用胶头滴管滴加;
b、最终读数和量筒一致,注意避免仰视俯视造成的偏差;
c、一旦加多了(超过刻度线),只能重新配置,没有其他补救措施。
(6)摇匀:将容量瓶塞子盖上,把容量瓶倒转和摇动数次,使得溶液混合均匀。
【注意】摇匀后液面下降属于正常现象,因为有少部分溶液附着于刻度线上方的容器壁上,但是容量瓶内容溶液的浓度是准确的,不需要补加液体至刻度线。
(7)装瓶:将将配好的溶液装入试剂瓶中,贴好标签。
4、误差分析:
原理:c = n / V = m / (M·V),观察不当操作会对n(m)和V产生的变化,从而得到c的变化。
步骤 |
所需要用到的仪器 |
可能的错误操作 |
n |
V |
结果 |
计算 |
/ |
所取样品带有结晶水/样品不纯/样品已经吸潮 |
↓ |
— |
↓ |
称量 |
天平 |
液体样品洗涤量筒 |
↑ |
— |
↑ |
称量易吸水的物质时间过长 |
↓ |
— |
↓ | ||
转移到烧杯里面时候称量纸上有残留 |
↓ |
— |
↓ | ||
溶解 |
烧杯、玻璃棒 |
溶解时有液体洒出 |
↓ |
— |
↓ |
溶解后未冷却至室温就转移 |
— |
↓ |
↑ | ||
转移 |
玻璃棒、容量瓶 |
转移过程中溶液洒出 |
↓ |
— |
↓ |
烧杯未洗涤 |
↓ |
— |
↓ | ||
容量瓶底部有少量蒸馏水 |
— |
— |
— | ||
定容 |
容量瓶、胶头滴管 |
定容时仰视刻度线 |
— |
↑ |
↓ |
定容时俯视刻度线 |
— |
↓ |
↑ | ||
定容超过刻度线 |
— |
↑ |
↓ | ||
摇匀后补液 |
— |
↑ |
↓ | ||
装瓶 |
/ |
装瓶时候有溶液洒出 |
↓ |
↓ |
— |