一定物质的量浓度溶液的配制防误指南

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  定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标志,反应物浓度的控制是定量研究的重要手段之一,与浓度相关的精确配制问题就成了定量研究的关键。下面从溶液配制过程的监控角度,分析归纳操作对配制结果的影响。
  1.容量瓶有三个标志:温度(室温下使用)、容积(液体凹液面最低点与刻度线相切时的溶液体积)、刻度线。
  2.容量瓶使用前检查是否漏水的方法:每个操作用一个动词串联起来,即加、塞、摁、托、倒、观、立、转。具体描述为:在容量瓶中加入适量水,塞上瓶塞,用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,倒立过来,观察是否漏水,若不漏水,将瓶正立并将瓶塞旋转180°后,再次检验。
  3.误差分析的理论依据,即c=nV:若n比理论值小或V比理论值大,都会使所配溶液浓度偏小;若n比理论值大或V比理论值小,都会使所配溶液浓度偏大。
  4.配制的一般步骤:
  步骤1:验漏。
  防误知识1:若缺失此环节,有可能出现配制过程中容量瓶漏液。验漏时,会向容量瓶中加水,验漏完后残留的水对配制过程中溶质的质量和溶液的体积都没有影响,不会产生误差。
  步骤2:计算。溶质为固体时,依据n=cV,m=nM。溶质为浓溶液时,依据c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液)。
  防误知识2:容量瓶常用规格有100mL、250mL、500mL、1000mL,以上公式中的V和V(稀溶液)是指所选容量瓶的容积,不是所要求配制的溶液体积,若两者相同,则没有误差,若不相同,因所要求配制溶液的体积要略小于所选择的容量瓶的体积,将导致所配溶液浓度偏大。固体溶质为结晶水合物时,其摩尔质量应包含结晶水部分,若没有计算在内,导致所配溶液浓度偏小。
  步骤3:称量。固体称,液体量。
  防误知识3:仪器本身引起的误差——天平砝码有锈蚀,使砝码的质量增大,导致所称溶质的质量偏大,所配溶液浓度偏大;天平砝码有残缺,则所称溶质的质量偏小,导致所配溶液浓度偏小。操作引起的误差——在纸片上称量氢氧化钠,使溶质损失,导致所配溶液浓度偏小;称量时药品、砝码位置放错,导致所配溶液浓度偏小;量液前用蒸馏水洗量筒后不干燥量筒,导致所配溶液浓度偏小;量液后用蒸馏水又洗涤量筒,洗涤后将洗涤液也转移到容量瓶中,导致所配溶液浓度偏大。取液引起的误差——用量筒取液是先有读数后有液面,用量筒仰视取液,导致所配溶液浓度偏大;俯视取液,导致所配溶液浓度偏小。
  步骤4:溶解。在烧杯中溶解固体或稀释浓溶液。
  防误知识4:溶解前烧杯内有水,不会产生误差。溶解固体或稀释浓溶液时,用玻璃棒搅拌,以加快溶解速度,若搅拌时部分液体溅出,导致所配溶液浓度偏小。
  步骤5:恢复至室温。在烧杯中进行溶解或稀释浓溶液,在溶解或稀释过程中有热效应,容量瓶只能在室温下使用,温度过高或过低会损坏仪器,容量瓶的容量会因为热胀冷缩效应而产生误差。
  防误知识5:若溶质溶解或浓溶液稀释后放热,使溶液温度升高,定容后冷却至室温,溶液体积缩小,低于刻度线,导致所配溶液浓度偏大。若物质溶解或浓溶液稀释后放热过程中吸热,使溶液温度降低,导致所配溶液浓度偏小。
  步骤6:转移。用玻璃棒引流,其下端应靠在容量瓶内壁的刻度线以下部位。
  防误知识6:转移的过程中由于溶液溅出,溶质损失,导致所配溶液浓度偏小。
  步骤7:洗涤。用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液要全部转移到容量瓶中。
  防误知识7: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,溶质损失,导致所配溶液浓度偏小。
  步骤8:振荡。定容前的容量瓶只能左右“振荡”。
  防误知识8:定容前容量瓶中的溶液浓度从下往上逐渐减小,由于不同浓度溶液的分子间隙不同,当容量瓶中溶液均匀混合后其体积会减小,导致所配溶液浓度偏大。
  步骤9:加注。定容前大量加水,戏称“豪放派”。
  防误知识9:加注蒸馏水时,用玻璃棒引流,少量蒸馏水流到容量瓶外,对实验无影响。
  步骤10:定容。当向容量瓶中加水至离刻度线1cm~2cm处时,再改用胶头滴管滴至刻度线处,
  戏称“婉约派”。
  防误知识10:定容时先有视线后有液面,俯视定容时,加水的液面低于刻度线,导致所配溶液浓度偏大。仰视定容时,加水的液面高于刻度线,导致所配溶液浓度偏小。定容時,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至液面的凹液处与刻度线相切,导致溶质减小,所配溶液浓度偏小。正确的做法是重新配制溶液。
  步骤11:摇匀。定容后的容量瓶上下“振荡”。
  防误知识11:定容摇匀后,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,此时若再加水会导致所配溶液浓度偏小。
  步骤12:装瓶。容量瓶不能长时间盛放液体,应将所配溶液盛装在指定的试剂瓶中,并贴好标签。
  (责任编辑王琼霞)
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