2020高中化学 第20天 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析（含解析）新人教版

2020高中化学 第20天 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析（含解析）新人教版

第20天 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析 高考频度：★★★★☆‎ 难易程度：★★★☆☆‎ 典例在线 现需要0.2 mol·L−1CuSO4溶液250 mL，实验室除蒸馏水外还提供蓝色胆矾晶体(CuSO4·5H2O)和4 mol·L−1 CuSO4溶液两种试剂以配制该溶液。‎ ‎(1)无论采用何种试剂进行配制，除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，至少还必须用到的一种玻璃仪器是___________，在使用该仪器前必须进行的操作是______________________。‎ ‎(2)若用胆矾晶体进行配制，需用托盘天平称取CuSO4·5H2O的质量为_______ g；如果用4 mol/L的CuSO4溶液稀释配制，需用量筒量取___________mL 4 mol/L CuSO4溶液。‎ ‎(3)用4 mol/L的硫酸铜溶液稀释配制溶液所需的实验步骤有：‎ a．往烧杯中加入约100 mL水进行初步稀释，冷却至室温 b．用量筒量取一定体积4 mol/L的硫酸铜溶液于一烧杯中 c．计算所需4 mol/L硫酸铜溶液的体积 d．盖好瓶塞，反复上下颠倒摇匀后，将溶液转存于试剂瓶中 e．加水至液面离容量瓶刻度线1~2 cm处改用胶头滴管进行定容 f．洗涤烧杯和玻璃棒2~3次并将洗涤液注入容量瓶，轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀 g．将溶液转移入容量瓶 其中正确的操作顺序为______________________。‎ ‎(4)指出配制过程中的以下情形对所得溶液浓度的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。‎ ‎①d步骤摇匀后，发现液面低于刻度线，再加水至刻度线：___________。‎ ‎②e步骤中，俯视刻度线：___________。‎ ‎③g步骤前，容量瓶未干燥，有少量蒸馏水：___________。‎ ‎【答案】(1)250 mL容量瓶 检査是否漏液 ‎(2)12.5   12.5‎ ‎(3)cbagfed ‎(4)①偏低 ②偏高 ③无影响 8‎ ‎【解析】(1)现需要0.2 mol/L CuSO4溶液250 mL，所以需要250 mL 容量瓶；使用该仪器前必须进行的操作是检查是否漏液。‎ ‎(4)①定容后塞上瓶塞反复摇匀，静置后，液面不到刻度线，是因为少量溶液残留在瓶塞与瓶口之间，再加水至刻度线，所配溶液的体积偏大，溶液浓度偏低；②定容时俯视刻度线，导致所配溶液的体积偏小，溶液浓度偏高；③溶液配制需加水定容，容量瓶未干燥即用来配制溶液，对所配溶液浓度无影响。‎ 解题必备 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析 ‎1．误差分析原理依据——公式法：，c(NaOH)=。其他不变时：‎ ‎①凡是使m或nB增大的因素，使cB偏大。‎ ‎②凡是使m或nB减小的因素，使cB偏小。‎ ‎③凡是使V增大的因素，使cB偏小。‎ ‎④凡是使V减小的因素，使cB偏大。‎ ‎2．误差分析 步骤 可能引起误差的原因 因变量 c n V 称量 需要使用游码且物质、砝码位置颠倒 偏小 ‎—‎ 偏低 称量NaOH时使用滤纸 偏小 ‎—‎ 偏低 量取 用量筒量取浓溶液时仰视 偏大 ‎—‎ 偏高 用量筒量取浓溶液时俯视 偏小 ‎—‎ 偏低 将量取浓溶液所用量筒洗涤，并将洗涤液注入容量瓶中 偏大 ‎—‎ 偏高 溶解 不慎将溶液溅到烧杯外面 偏小 ‎—‎ 偏低 8‎ 冷却 转移 未冷却至室温就转入容量瓶中 ‎—‎ 偏小 偏高 转移前，容量瓶内有少量蒸馏水 ‎—‎ ‎—‎ 无影响 转移时有少量溶液流到容量瓶外 偏小 ‎—‎ 偏低 洗涤 未洗涤或只洗涤了1次烧杯和玻璃棒 偏小 ‎—‎ 偏低 定容 定容时仰视刻度线 ‎—‎ 偏大 偏低 定容时俯视刻度线 ‎—‎ 偏小 偏高 定容时液面超过刻度线，立即用吸管吸出 偏小 ‎—‎ 偏低 定容摇匀后液面低于刻度线，又加蒸馏水至刻度线 ‎—‎ 偏大 偏低 易混易错 仰视或俯视刻度线图解 图1　　　　　　　　图2‎ ‎①仰视刻度线(图1)：加水量偏多，导致溶液体积偏大，使所配溶液浓度偏低。‎ ‎②俯视刻度线(图2)：加水量偏少，导致溶液体积偏小，使所配溶液浓度偏高。‎ 学霸推荐 ‎1．某同学一次实验中需称取‎5.0 g NaOH用于配制一定体积一定浓度的NaOH溶液，下列操作对所配制溶液浓度无影响的是 A．所用NaOH已经潮解 B．容量瓶未干燥就使用 C．转移溶液后未洗涤 D．定容时仰视容量瓶刻度线 ‎2．配制250 mL 0.1 mol·L−1的盐酸时，下列实验操作使所配溶液浓度偏大的是 A．用量筒量取所需的浓盐酸时俯视刻度线 B．定容时仰视刻度线 C．用量筒量取所需浓盐酸倒入烧杯后，用水洗涤量筒2～3次，洗涤液倒入烧杯中 8‎ D．定容后倒转容量瓶几次，发现凹液面最低点低于刻度线，再补几滴蒸馏水 ‎3．实验室配制500 mL、0.2 mol·L−1的Na2SO4溶液，实验操作步骤有：‎ A．在天平上称取14.2 g硫酸钠固体，把它放在烧杯中，用适量的蒸馏水使它完全溶解并冷却至室温。‎ B．把制得的溶液小心地转移至容量瓶中。‎ C．继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1～2 cm处，改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面最低处与刻度线相切。‎ D．用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤的液体都小心注入容量瓶，并轻轻振荡。‎ E．将容量瓶瓶塞塞紧，充分摇匀。‎ 请填写下列空白：‎ ‎(1)操作步骤的正确顺序为(填序号)________。‎ ‎(2)本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平(带砝码、镊子)、玻璃棒，还缺少的仪器是________、________、________。‎ ‎(3)下列情况会使所配溶液浓度偏大的是(填序号)________。‎ A．某同学观察液面的情况如图所示 B．没有进行上述的操作步骤D C．加蒸馏水时，不慎超过了刻度线 D．砝码上黏附有杂质 ‎4．实验室配制0.1 mol/L的BaCl2溶液可分两个阶段进行。第一阶段：用托盘天平称取‎5.2 g无水BaCl2晶体。第二阶段：溶解配制0.1 mol/L的BaCl2溶液。第一阶段操作有如下几步：A.将游码拨至‎0.2 g处；B.将游码拨至“0”处；C.在天平两边的托盘上各放一张干净的等质量的滤纸，调节天平两边的螺母使天平平衡；D.取走药品，将砝码放回砝码盒内；E.往左盘内逐步添加晶体至天平平衡；F.在右盘上放置‎5 g砝码。‎ ‎(1)其正确的操作顺序是(填序号)：B→(　　)→(　　)→A→(　　)→(　　)→(　　)。‎ ‎(2)在E操作中，只缺少量晶体时，其操作方法是_____________________________。‎ ‎(3)第二阶段操作，应先将‎5.2 g BaCl2‎ 8‎ 加适量蒸馏水溶解，溶解过程中使用的主要仪器有________________。然后将溶液转入________中，再经________、________、________后即可得到0.1 mol/L BaCl2溶液。‎ ‎(4)下列操作使配制的BaCl2溶液浓度偏低的有________。‎ A．将砝码放在左盘上，BaCl2放在右盘上进行称量 B．选用的容量瓶内有少量蒸馏水 C．定容摇匀后，液面下降，又加水至刻度线 D．整个配制过程中，容量瓶不振荡 ‎5．实验室需配制250 mL 0.1 mol·L−1的Na2CO3溶液，填空并回答下列问题：‎ ‎(1)配制250 mL 0.1 mol·L−1的Na2CO3溶液。‎ 实际应称Na2CO3质量/g 应选用容量瓶的规格/mL ‎__________‎ ‎__________‎ ‎(2)配制时，其正确的操作顺序是(填字母，每个字母只能用一次)________________。‎ A．用30 mL水洗涤烧杯2～3次，洗涤液均注入容量瓶，振荡 B．将准确称量的Na2CO3固体倒入烧杯中，再加适量水溶解 C．将已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中 D．将容量瓶盖紧，振荡，摇匀 E．改用胶头滴管加水，使溶液凹面恰好与刻度线相切 F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度线下1～‎2 cm处 ‎(3)操作A中，将洗涤液都移入容量瓶，其目的是____________，溶液注入容量瓶前需恢复到室温，这是因为________________________。‎ ‎(4)若出现如下情况，对所配溶液浓度将有何影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)：‎ 容量瓶中有少量蒸馏水：________________________________________；‎ 定容时俯视刻度线：_____________________________________________。‎ ‎(5)若实验过程中出现如下情况，应如何处理？‎ 加蒸馏水时不慎超过了刻度线：_____________________________________；‎ 向容量瓶中转移溶液时不慎有液滴掉在容量瓶外面：___________________。‎ 参考答案 ‎1．【答案】B 8‎ ‎2．【答案】C ‎3．【答案】(1)ABDCE ‎(2)药匙　胶头滴管　500 mL容量瓶 ‎(3)AD ‎【解析】(1)配制一定物质的量浓度溶液的步骤为：计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀。‎ ‎(2)还需要500 mL容量瓶、胶头滴管和药匙。‎ ‎(3)A俯视使体积减小，故使浓度偏大；B未进行洗涤，使溶质减小，故使浓度偏小；C项使体积增大，故浓度偏小；D使称量的溶质质量增大，故使浓度偏大。‎ ‎4．【答案】(1)C　F　E　D　B ‎(2)左手拿药匙，用右手轻轻拍左手手腕，小心振动药匙加足药量，使天平平衡 ‎(3)烧杯、玻璃棒　250 mL容量瓶　洗涤　定容　摇匀 ‎(4)AC ‎【解析】(1)使用托盘天平的步骤为：调零→放砝码→调游码→加物品→取物品→取砝码→游码回零。‎ ‎(2)只缺少量晶体时，应用右手轻轻拍打左手手腕，小心振动药匙加足药量。‎ ‎(3)溶解所需的仪器有烧杯、玻璃棒。‎ ‎(4)误差分析根据c==，由m、V的大小判断。A、将砝码放错位置后，称得的BaCl2为‎4.8 g，偏低；B、无影响，C、摇匀后再加水即增大了溶液体积，偏低；D、不振荡，溶液不均匀。‎ ‎5．【答案】(1)2.7　250‎ ‎(2) B、C、A、F、E、D ‎(3)保证溶质全部转入容量瓶　容量瓶盛放热溶液时，体积不准 ‎(4)无影响　偏高 ‎(5)洗净容量瓶后重新配制　洗净容量瓶后重新配制 ‎【解析】(1)称取固体 Na2CO3的质量为‎0.25 L×0.1 mol·L−1×‎106 g·mol−1≈‎2.7 g；配制250 mL 0.1 mol·L−1的Na2CO3溶液就用250 mL容量瓶。‎ 8‎ ‎(2)按十字方针“算、量、溶、冷、移、洗、振、定、摇、贴”排列实验步骤，确定操作顺序为B→C→A→F→E→D。‎ ‎(3)洗涤烧杯和玻璃棒的目的是保证溶质全部转入容量瓶。容量瓶盛放热溶液时，体积不准，故溶液注入容量瓶前需恢复到室温。‎ 学霸之路 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 为何不用纯酒精消毒 酒精能够渗入细菌体内，使组成细菌的蛋白质凝固。所以酒精在医疗卫生上常用作消毒杀菌剂。消毒的时候，是不是使用的酒精越浓越好呢？事实上消毒时使用的是70%~75%的酒精而不是纯酒精。这是因为酒精浓度越高，使蛋白质凝固的作用越强。当高浓度的酒精与细菌接触时，就会使菌体表面迅速凝固，形成一层薄膜，阻止酒精继续向菌体内部渗透，细菌内部的细胞不能被彻底杀死。待到适当时机，薄膜内的细胞可能将薄膜冲破而重新复活。‎ 8‎ 8‎