考点3配制一定物质的量浓度溶液的方法及误差分析【考点定位】本考点考查配制一定物质的量浓度溶液的方法及误差分析，涉及物质的量浓度配制的基本操作要点、仪器的作用及误差分析等要点。【精确解读】一、配制一定溶质质量分数的溶液的方法：1．实验用品：托盘天平、烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒、药匙等．2．实验步骤：计算→称量药品→量取水→搅拌溶解（1）计算所需溶质和水的质量；（2）用托盘天平称量所需溶质，倒入烧杯中；（3）把水的密度近似看作1g/cm3，用量筒量取一定体积的水，倒入盛有溶质的烧杯里，用玻璃棒搅拌，使溶质溶解；（4）把配好的溶液装入试剂瓶中，盖好瓶塞并贴上标签(标签中应包括药品的名称和溶液中溶质的质量分数)，放到试剂柜中．3．误差分析（1）所配溶液溶质质量分数偏小的原因：①从计算错误角度考虑：水的质量算多了，溶质的质量算少了；②从用托盘大平称量的角度考虑：天平读数有问题．药品和砝码放颠倒了，左盘放纸片但右盘没有放纸片，调零时，游码未拨回“0”刻度等；③从用量筒量取液体的角度考虑：量取溶剂时，仰视读数了；④从转移药品角度考虑：烧杯不干燥或烧杯内有水，量筒中的液体溶质未全部倒人烧杯中；⑤从药品的纯度角度考虑：溶质中含有杂质。（2）所配溶液溶质质量分数偏大的原因①称量时，所用砝码已生锈或沾有油污；②量取溶剂时，俯视读数了；8二、配制一定物质的量浓度溶液的方法：1．容量瓶的选择和注意事项：①容量瓶是为配制准确的一定物质的量浓度的溶液用的精确仪器．常和移液管配合使用．以把某种物质分为若干等份．通常有25，50，100，250，500，1000mL等数种规格，实验中常用的是100和250mL的容量瓶．2．注意事项：①容量瓶上标有：温度、容量、刻度线，使用时检验容量瓶容积与所要求的是否一致．②为检查瓶塞是否严密，不漏水．3．具体操作：在瓶中放水到标线附近，塞紧瓶塞，使其倒立2min，用干滤纸片沿瓶口缝处检查，看有无水珠渗出．如果不漏，再把塞子旋转180°，塞紧，倒置，试验这个方向有无渗漏；这样做两次检查是必要的，因为有时瓶塞与瓶口，不是在任何位置都是密合的．密合用的瓶塞必须妥为保护，最好用绳把它系在瓶颈上，以防跌碎或与其他容量瓶搞混；4．溶液配制：（1）实验仪器：容量瓶(应注明体积)，烧杯，量筒，天平，玻璃棒，滴管（2）实验原理：c=n/V（3）实验步骤：8①计算：所称取固体的质量或所量取液体的体积．②称量：称量固体时要注意天平的精确程度，同样量取液体时，也要注意量筒和滴定管的精确程度．如托盘天平就不能称出5.85g固体NaCl，量筒就不能量出5.25mL液体的体积．因为他们的精确程度为0.1．建议使用电子天平．③溶解：一般在烧杯中进行，在溶解过程中有的有热效应，故还要冷却，这是因为容量瓶的容量、规格是受温度限制的，如果未冷却，会因为热胀效应而产生误差．④移液：转移液体时要用玻璃棒引流，且其下端一般应靠在容量瓶内壁的刻度线以下部位．⑤洗涤：用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，其目的是使溶质尽可能地转移到容量瓶中，以防产生误差．⑥定容：当向容量瓶中加水至刻度线1cm～2cm处时，再改用胶头滴管至刻度处．⑦摇匀：这时如果液面低于刻度线，不要再加水⑧装瓶：容量瓶不能长时间盛放液体，应盛装在指定的试剂瓶中，并贴好标签。【精细剖析】一、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析：1．由概念不清引起的误差（1）容量瓶的容量与溶液体积不一致．例：用500mL容量瓶配制450mL0.1moL/L的氢氧化钠溶液，用托盘天平称取氢氧化钠固体1.8g．分析：偏小．容量瓶只有一个刻度线，且实验室常用容量瓶的规格是固定的(50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL)，用500mL容量瓶只能配制500mL一定物质的量浓度的溶液．所以所需氢氧化钠固体的质量应以500mL溶液计算，要称取2.0g氢氧化钠固体配制500mL溶液，再取出450mL溶液即可．（2）溶液中的溶质与其结晶水合物的不一致．例：配制500mL0.1moL/L的硫酸铜溶液，需称取胆矾8.0g．分析：偏小．胆矾为CuSO4•5H2O，而硫酸铜溶液的溶质是CuSO4．配制上述溶液所需硫酸铜晶体的质量应为12.5g，由于所称量的溶质质量偏小，所以溶液浓度偏小．2．由试剂纯度引起的误差（1）结晶水合物风化或失水．8例：用生石膏配制硫酸钙溶液时，所用生石膏已经部分失水．分析：偏大．失水的生石膏中结晶水含量减少，但仍用生石膏的相对分子质量计算，使溶质硫酸钙的质量偏大，导致所配硫酸钙溶液的物质的量浓度偏大．（2）溶质中含有其他杂质．例：配制氢氧化钠溶液时，氢氧化钠固体中含有氧化钠杂质．分析：偏大．氧化钠固体在配制过程中遇水转变成氢氧化钠，31.0g氧化钠可与水反应生成40.0g氢氧化钠，相当于氢氧化钠的质量偏大，使结果偏大．3．由称量不正确引起的误差（1）称量过程中溶质吸收空气中成分．例：配制氢氧化钠溶液时，氢氧化钠固体放在烧杯中称量时间过长．分析：偏小．氢氧化钠固体具有吸水性，使所称量的溶质氢氧化钠的质量偏小，导致其物质的量浓度偏小．所以称量氢氧化钠固体时速度要快或放在称量瓶中称量最好．（2）称量错误操作．例：配制氢氧化钠溶液时，天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片．分析：偏小．在纸片上称量氢氧化钠，吸湿后的氢氧化钠会沾在纸片上，使溶质损失，浓度偏小．（3）天平砝码本身不标准．例：天平砝码有锈蚀．分析：偏大．天平砝码锈蚀是因为少量铁被氧化为铁的氧化物，使砝码的质量增大，导致实际所称溶质的质量也随之偏大．若天平砝码有残缺，则所称溶质的质量就偏小．（4）称量时药品砝码位置互换．例：配制一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液，需称量溶质4.4g，称量时天平左盘放砝码，右盘放药品．分析：偏小．溶质的实际质量等于砝码质量4.0g减去游码质量0.4g，为3.6g．即相差两倍游码所示的质量．若称溶质的质量不需用游码时，物码反放则不影响称量物质的质量．（4）量筒不干燥．例：配制一定物质的量浓度的硫酸溶液时，用没有干燥的量筒量取浓硫酸．分析：偏小．相当于稀释了浓硫酸，使所量取的溶质硫酸的物质的量偏小．（5）量筒洗涤．例：用量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后，用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中．8分析：偏大．用量筒量取液体药品，量筒不必洗涤，因为量筒中的残留液是量筒的自然残留液，在制造仪器时已经将该部分的体积扣除，若洗涤并将洗涤液转移到容量瓶中，所配溶液浓度偏高．（6）量筒读数错误．用量筒量取浓硫酸时，仰视读数．分析：偏大．读数时，应将量筒放在水平桌面上，使眼睛与量筒中浓硫酸的凹面处相平．仰视读数时，读数偏小，实际体积偏大，所取的硫酸偏多，结果配制的溶液浓度偏大．4．由溶解转移过程引起的误差（1）未冷却溶液直接转移．例：配制氢氧化钠溶液时，将称量好的氢氧化钠固体放入小烧杯中溶解，未冷却立即转移到容量瓶中并定容．分析：偏大．容量瓶上所标示的使用温度一般为室温．绝大多数物质在溶解或稀释过程中常伴有热效应，使溶液温度升高或降低，从而影响溶液体积的准确度．氢氧化钠固体溶于水放热，定容后冷却至室温，溶液体积缩小，低于刻度线，浓度偏大．若是溶解过程中吸热的物质，则溶液浓度偏小．（2）转移溶质有损失．例：转移到容量瓶过程中，有少量的溶液溅出．分析：偏小．在溶解、转移的过程中由于溶液溅出，溶质有损失．使溶液浓度偏小．（3）烧杯或玻璃棒未洗涤．例：转移后，未洗涤小烧杯和玻璃棒，或者虽洗涤但未将洗涤液一并转移至容量瓶中．分析：偏小．溶质有损失．使溶液浓度偏小．5．由定容过程引起的误差（1）定容容积不准确．例：定容时，加水超过刻度线，用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线．分析：偏小．当液面超过刻度线时，溶液浓度已经偏小．遇到这种情况，只有重新配制溶液．（2）定容后多加蒸馏水．例：定容摇匀后，发现液面下降，继续加水至刻度线．分析：偏小．容量瓶摇匀后发现液面下降是因为极少量的溶液润湿磨口或附着在器壁上未流下来，不会引起溶液浓度的改变．此时加水会引起浓度偏小．（3）定容时视线不平视．8例：定容时仰视．分析：偏低．定容时仰视，容量瓶内液面最低点高于刻度线，使浓度偏小；反之，俯视时，容量瓶内液面最低点低于刻度线，使浓度偏大．6．对实验结果无影响的操作（1）称量溶质的小烧杯没有干燥．分析：无影响．因为所称溶质质量是两次称量数据之差，其溶质的物质的量正确，则物质的量浓度无影响．（2）配制前容量瓶中有水滴．分析：无影响．溶质的质量和溶液的体积都没有变化．（3）定容摇匀后少量溶液外流．分析：无影响．定容摇匀后，溶液的配制已经完成．从中任意取出溶液，浓度不会发生改变。【典例剖析】欲用胆矾(CuSO4•5H2O)配制480mL 0.1mol．L-1的CuSO4溶液．下列说法正确的是( )A．配制该溶液应用托盘天平称取12.5g胆矾B．配制该溶液应用托盘天平称取8.0g胆矾C．转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水会使所配溶液浓度偏低D．定容后摇匀，发现液面降低，又补加少量水，重新达到刻度线【答案】A【变式训练】某同学参阅了“84消毒液”说明中的配方，欲用NaClO固体配制480mL含NaClO 25%，密度为1.19g/cm3的消毒液．下列说法正确的是( )A．配制过程只需要三种仪器即可完成B．容量瓶用蒸馏水洗净后必须烘干才能用于溶液的配制C．所配得的NaClO消毒液在空气中光照，久置后溶液中NaClO的物质的量浓度减小D．需要称量的NaClO固体的质量为140 g8【答案】C【解析】A．需用托盘天平、药匙称量NaClO固体，需用烧杯来溶解NaClO，需用玻璃棒进行搅拌和引流，需用容量瓶和胶头滴管来定容，故A错误；B．容量瓶中有水，对溶液的体积无影响，所以经洗涤干净的容量瓶不必烘干后再使用，故B错误；C．由于NaClO易吸收空气中的H2O、CO2而变质，所以商品NaClO可能部分变质导致NaClO减少，配制的溶液中溶质的物质的量减小，则溶液的物质的量浓度偏小，故C正确；D．应选取500mL的容量瓶进行配制，然后取出480mL即可，所以需要NaClO的质量：500mL×1.19g•cm-3×25%=148.75g，应该用托盘天平称量148.8g次氯酸钠，故D错误；故答案为C。【实战演练】1．配制100mL 1mol/LNaOH溶液，下列说法正确的是( )A．在托盘天平两托盘上各放一片相同的纸，然后将NaOH放在纸片上进行称量B．配制溶液时，若加水超过容量瓶刻度，应用胶头滴管将多余溶液吸出C．用蒸馏水洗涤烧杯、玻璃棒2-3次，洗涤液也移入容量瓶中D．定容时俯视容量瓶的刻度线，会造成所配溶液物质的量浓度偏低【答案】C2．配制250 mL 0.10 mol•L-1的NaOH溶液时，下列实验操作会使配制的溶液浓度偏高的是( )A．容量瓶内有水，未经过干燥处理B．定容时，仰视刻度线C．用量筒量取浓NaOH溶液时，用水洗涤量筒2～3次，洗涤液倒入烧杯中D．定容后倒转容量瓶几次，发现液体最低点低于刻度线，再补加几滴水到刻度线【答案】C【解析】8A．由于最后需要在容量瓶中加水定容，所以容量瓶未经干燥处理不会影响所配溶液的浓度，故A不选；B．定容时仰视刻度线，会造成溶液体积偏高，使浓度偏低，故B不选；C．量筒在量取液体体积时，已经将附着在筒壁上的液体体积考虑在内，所以倒出液体后，不能再用水洗涤否则会造成溶质的质量增加，浓度偏高，故C选；D．定容后摇匀，会使一部分液体残留在瓶塞处，使液面虽低于刻度线，如果再加水，就会使液体体积增大，浓度偏低，故D不选；故答案为C。3．某学生配置0.1mol．L-1的NaOH溶液480mL，下列说法正确的是( )A．选用480 mL 容量瓶B．把烧碱固体放在纸上称量C．把称好的固体放入容量瓶中稀释至刻度线D．定容时俯视容量瓶的刻度线浓度偏大【答案】D【自我反思】8
