实验活动6一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制

石磊

本实验涉及以氯化钠固体配制6%的溶液，再稀释成3%的溶液两个活动，这是8个基础化学实验中唯一的一个定量实验，旨在通过实验活动进一步理解溶质质量分数的概念，同时练习使用两种不同的方法配制一定溶质质量分数的溶液。

一、用固体氯化钠配制50 g 6%的氯化钠溶液

1.计算

根据溶质质量分数的计算公式和密度公式，可得如下几个变形公式：溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数，溶剂质量=溶液质量-溶质质量，溶剂体积=溶剂质量÷溶剂密度。据此算出，需要固体氯化钠3 g，水47 mL。

2.称量

利用托盘天平称量所需的氯化钠，然后放入烧杯里。需要注意的是：①称量前要将游码调至零点，然后调节天平平衡；②两个托盘上各放一张大小相同的同种纸；③先将游码移到3 g刻度处（100 g天平的最小砝码是5 g），再向左盘逐渐加入氯化钠，直至天平平衡（若称量未知质量的药品，则先加药品后放砝码）；④称量结束，砝码放回砝码盒，游码归零。

3.量取

用50 mL量筒量取所需的47 mL水，倒入盛有氯化钠的烧杯里。需要注意的是：①量取液体时，所用量筒的规格应略大于或等于所需液体的体积；②读数时，视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平；③量取的液体倒出后，量筒壁上的残液无需冲洗出来，因为量筒是“量出”容器，在制造时已考虑到液体壁挂；④不能直接在量筒里配制溶液。

4.溶解

溶解时要用玻璃棒不断轻轻搅拌，以使氯化钠充分溶解。

5.装瓶贴标

将配制好的6%的氯化钠溶液装入试剂瓶（细口瓶），塞好瓶塞，贴上标签，并放到试剂柜中。

二、用6%的氯化钠溶液配制50 g 3%的氯化钠溶液

已配好的溶质质量分数为6%的氯化钠溶液，其密度约为1.04 g/mL。

1.计算

设需要6%的氯化钠溶液的质量为x，根据溶液在稀释前后溶质的质量不变，得：x×6%=50 g×3%，x=25 g，这些氯化钠溶液的体积是：25 g÷1.04 g/mL=24 mL。需要水的质量是：50 g-25 g=25 g，这些水的体积是：25 g÷1 g/mL=25 mL。

2.量取

先用25 mL量筒量取24 mL溶质质量分数是6%的氯化钠溶液，倒入烧杯里；再用25 mL量筒量取25 mL水，倒入盛有6%的氯化钠溶液的烧杯里。

3.混匀

用玻璃棒轻轻搅拌，使溶液混合均匀。

4.装瓶贴标

将配制好的3%的氯化钠溶液装入试剂瓶（细口瓶），塞好瓶塞，贴上标签，并放到试剂柜中。

三、疑难解答

1.配制一定溶质质量分数的溶液的实际意义

一定溶质质量分数的溶液在工农业生产、日常生活中具有重要的意义。例如，农业上用10%～20%的氯化钠溶液选种，既能选出颗粒饱满的种子（瘪种子的密度一般比食盐水小，良种的密度一般比食盐水大），又能利用食盐水杀菌；在给农作物喷洒农药时，药液的浓度偏小不能杀死病害虫，偏大又会毒害庄稼和树木。再如，医疗上用的生理盐水是溶质质量分数为0.9%的氯化钠溶液，因为人体血液里氯化钠的溶质质量分数也是0.9%，这样才能确保盐水与血液的渗透压相等，若生理盐水的浓度偏大或偏小对人的生命都会造成危害；而用于两栖类的生理盐水中，溶质的质量分数是0.67%～0.70%，这样其渗透压才能与两栖类体内血液近似。还有，汽车电瓶中用的是22%～28%的稀硫酸，该浓度的硫酸溶液能保证电能与化学能正常转化。此外，配制无土栽培营养液、化学试剂等，都需要准确配制一定溶质质量分数的溶液。

2.配制溶液时引起溶质质量分数误差的主要原因

造成溶质质量分数偏低的主要原因是溶质少了或溶剂多了，具体有：①称量溶质时，违反了“左物右码”的原则，造成实际称取的固体质量小于理论值；②称量好的固体没有全部倒入烧杯，有部分散落在烧杯外或沾在了纸上；③量取溶剂时仰视读数（读数比实际值偏小），造成实际取用的溶剂体积比理论值偏大；④药品中含有杂质等。

造成溶质质量分数偏大的主要原因是溶质多了或溶剂少了，具体有：①量好的溶剂倒入烧杯时，有部分洒在了烧杯外；②量取溶剂时俯视读数（读数比实际值偏大），造成实际取用的溶剂体积比理论值偏小等。

四、例题导学

【例1】（2015·福州）实验室用硝酸钾固体配制100.0 g溶质质量分数为3.0%的硝酸钾溶液。下列说法正确的是（）

A.用50 mL量筒量取水

B.将固体放于托盘天平的右盘称取

C.将固体直接投入量筒中溶解

D.将配好的溶液装入贴有标签（见图2）的试剂瓶中，塞好瓶塞

【解析】配制100.0 g 3.0%的硝酸钾溶液，需要硝酸钾3 g，水97 g（相当于97 mL）。固体应放在左盘称取，应用100 mL量筒量取水，在烧杯里进行溶解操作；配制好的溶液装入试剂瓶后，要贴上标签，标签上必须注明溶液名称、溶液浓度。

【答案】D

【例2】（2015·呼和浩特）已知：水的密度为1.0 g/mL。实验室配制50 g溶质质量分数为5%的氯化钠溶液：

（1）需要称取氯化钠2.5 g，需要量取水。

（2）配制的操作示意图见图3，该实验的正确操作顺序为 （填字母）。

（3）经检测，所配制溶液的溶质质量分数偏小，其原因可能是（填序号）。

①氯化钠固体不纯

②称量时砝码端忘垫质量相同的纸片

③量取水时，仰视读数

④装瓶时有少量溶液洒出

【解析】（1）需要水的质量为50 g-2.5 g=47.5 g，体积为47.5 g÷1.0 g/mL=47.5 mL。（2）配制一定溶质质量分数溶液的主要步骤是计算、称量、量取、溶解，据此并读图可知，该实验的正确操作顺序为CBDEA。（3）氯化钠固体不纯，含有杂质，实际称取的氯化钠偏少；称量时砝码端忘垫质量相同的纸片，会使称取的氯化钠偏少；量取水时仰视读数，会使量取的水偏多；装瓶时有少量溶液洒出，溶质的质量分数不受影响。endprint

【答案】（1）47.5 mL（2）CBDEA（3）①②③

五、对点训练

1.实验室配制50 g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液，下列说法中，错误的是（）

A.实验的步骤为计算、称取、量取、溶解、转移

B.溶解过程中玻璃棒的作用是搅拌，以加快氯化钠的溶解速率

C.把配制好的氯化钠溶液倒入刚用蒸馏水润洗过的试剂瓶中，并贴上标签

D.量取水时，用规格为50 mL的量筒量取42.5 mL蒸馏水

2.实验室中配制100 mL 10%的稀硫酸，一般不需要使用的仪器是（）

A.烧杯B.托盘天平

C.量筒D.玻璃棒

3.要配制100 g 溶质质量分数为10%的氯化钠溶液，下列操作中，正确的是（）

A.将10 g氯化钠固体直接放在天平的托盘上称量

B.量取90 mL水时，俯视读数

C.为加快固体溶解，用温度计搅拌溶液

D.将配好的溶液倒入细口瓶中，盖紧瓶塞，并贴上标签

4.现用溶质质量分数为98%的浓硫酸（密度是1.84 g/mL），配制560 g溶质质量分数为14%的稀硫酸。下列有关叙述正确的是（）

A.配制稀硫酸时，用到的玻璃仪器只需量筒和烧杯

B.配制稀硫酸时，一定不能用天平称量所需浓硫酸的质量

C.将80 g 98%的浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入480 mL水中，并不断搅拌

D.将480 mL水缓缓倾倒入盛有80 g 98%浓硫酸的量筒中，并不断搅拌

5.小红在中考实验操作考试中，抽到的考题是配制50 g 10%的氯化钠溶液。下列是小红的主要操作过程，其中会导致溶液中氯化钠质量分数大于10%的是（）

A.在称量前，指针稍向左偏移便进行称量

B.用量筒量取水时俯视读数

C.溶解时烧杯中已有少量水未倒干净

D.装瓶时部分溶液洒出

6.图4为配制50 g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液的操作过程。下列有关操作与目的分析均正确的是（）

选项操作目的

A用剩的食盐放回原试剂瓶避免浪费

B天平调平后在左、右托盘中各垫一张相同的纸保证称取的食盐质量更准确

C用50 mL量筒替代天平量取所需的水更加简便

D溶解时用玻璃棒搅拌增加食盐的溶解能力

7.要配制100 g 5%的NaCl溶液，除了需要托盘天平和量筒外，还需要用到的一组仪器是（）

A.烧杯、试管、玻璃棒

B.烧杯、胶头滴管、玻璃棒

C.烧杯、胶头滴管、漏斗

D.烧杯、酒精灯、玻璃棒

8.要配制50 g溶质质量分数为20%的食盐溶液，现提供溶质质量分数为40%的食盐溶液，20 g溶质质量分数为15%的食盐溶液，及足够多的固体食盐和水。请选用上述药品，设计三种配制方案填入下表。

配制方案（只要求说明配制时所需要的各种药品用量）

方案一

方案二

方案三

9.几种硫酸溶液在20 ℃时的密度和溶液的质量分数对照关系，见下表所列：

密度/g·mL-11.141.221.301.401.50

溶质的质量分数/%2030405060

（1）98毫升20%硫酸溶液中含硫元素多少克？ （结果保留一位小数，下同）

（2）向50毫升密度为1.5克/毫升的硫酸溶液中加入多少毫升水能配成40%的硫酸溶液？

（3）把10毫升30%的硫酸溶液和20毫升50%的硫酸溶液相混合，求所得硫酸溶液的密度数值范围。

10.生产、生活中常需配制溶液。

（1）配制一瓶图5所示溶液，需氯化钠g。

氯化钠注射液

【成分】氯化钠、水

【规格】100 mL质量分数0.9%

【密度】1.0 g/cm3

（2）配制一定质量分数的氯化钠溶液时，下列哪些操作会导致溶液的质量分数偏小？（填序号）；请说明偏小的原因：。

①用量筒量取水时仰视读数

②往烧杯中加水时有水溅出

③称量含不溶性杂质的氯化钠来配制溶液

④将配制好的溶液往试剂瓶中转移时有少量溅出

11.配制并稀释一定质量分数的Na2SO4溶液。

（1）配制50 g质量分数为6%的Na2SO4溶液。

①计算：需要Na2SO4 3.0 g，水47.0 g。

②称量：用托盘天平称量3.0 g Na2SO4。天平调零后，分别在天平左、右托盘放上质量相同的纸片，先，然后，至托盘天平恰好平衡。

③量取：用量筒量取47.0 mL水。请在图6中画出47.0 mL水的液面位置。

④溶解。

（2）稀释溶液。（由于整个配制过程中溶液很稀，其密度可近似看作1 g/mL）

①取1 mL 6%的Na2SO4 溶液加水稀释至100 mL，得到溶液a；

②若用3.0 g Na2SO4 配制与溶液a浓度相同的溶液，其所配溶液体积是mL。

12.3%的硼酸溶液可用于清洗皮肤的小面积创伤。现配制300 g质量分数为3%的硼酸溶液，实验操作如下：

（1）称量硼酸固体的质量：在图7中分别标出所选砝码的质量和游码的示数。

（2）量取水的体积：用量筒量取mL水（ρ水≈1 g/cm3）。endprint

（3）溶解：用到的玻璃仪器是。

（4）装瓶、贴标签：在图8的标签中填上相应的内容。

13.图9是配制100 g质量分数为18%的蔗糖溶液的实验操作示意图。

（1）图①②④中相同仪器的名称是。

（2）用图9中所示的序号表示正确配制该溶液的操作顺序：。

（3）称量时如果用质量为25.1 g的烧杯盛放蔗糖，在托盘天平上已放40 g的砝码，则天平上的游码位置应是图10中的（填字母）。

（4）量取水时需用到d和（填字母，下同）仪器，溶解时需用到e和仪器。

a.烧杯b.10 mL量筒c.100 mL量筒

d.滴管 e.玻璃棒 f.药匙g.蒸发皿

（5）若称取的蔗糖中含有杂质，则所配制的溶液溶质质量分数会（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

14.图11是配制溶质质量分数为10%的NaCl溶液的实验操作示意图：

（1）用图中序号表示配制溶液的正确操作顺序：。

（2）图②中用来取用NaCl的仪器是。

（3）称量NaCl时，天平平衡后的状态如图⑤所示，游码在标尺位置见图12，则称取的NaCl质量为g。

（4）称量NaCl质量完毕放回砝码时，发现10 g砝码有缺损，若其他操作步骤正确，则所配溶液的溶质质量分数（填“大于”“小于”或“等于”）10%。

15.化学兴趣小组同学在实验室配制溶液。

（1）小强同学要在实验室配制15%的氯化钠溶液50 g，需要氯化钠的质量为克，该同学按图13所示步骤依次操作：

其中操作错误的步骤是（填字母）；E中玻璃棒的作用是。若图13A中砝码的质量为5 g，游码为2.5 g，则小明称得的氯化钠质量实际为克。

（2）小宁需要配制80 g质量分数为10%的氢氧化钠溶液来制作“叶脉书签”，图14是配制该氢氧化钠溶液的实验操作示意图：

【实验步骤】①计算：需要氢氧化钠固体g，水mL（水的密度以1.0 g/cm3计）。

②称量：用托盘天平称取氢氧化钠固体，用规格为（填“10”“50”或“100”）mL的量筒量取所需要的水，倒入盛有氢氧化钠的烧杯中。

③溶解：用玻璃棒搅拌，使氢氧化钠固体完全溶解。

【拓展思维】假如小宁想用上述配制的氢氧化钠溶液完全中和溶质质量分数为10%的盐酸，至少消耗盐酸的质量是多少？（反应的化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O）

附：对点训练参考答案

1.C2.B3.D4.C5.B6.C7.B

8.需10 g食盐和40 mL水需25 g 40%的食盐溶液和25 mL水需20 g 15%的食盐溶液、7 g食盐固体和23 mL水（合理即可）

9.（1）7.3 g（2）36.5 mL（3）1.30～140 g/mL

10.（1）0.9（2）①③操作①使溶剂的质量偏大，操作③使溶质的质量偏小

11.（1）②在右盘添加3 g砝码（或移动游码至3 g）向左盘中添加硫酸钠固体③见图15（2） 5000

12.（1）54（2）291（3）烧杯、玻璃棒（4）硼酸3%

13.（1）烧杯（2）⑤③①④②（3）B（4）ca（5）偏小

14.（1）②⑤①④③（2）药匙（3）18.2

（4）小于

15.（1）7.5A、B加快氯化钠的溶解2.5（2）【实验步骤】①872②100【拓展思维】73 gendprint