配制一定物质的量浓度的溶液实验要点剖析

张俊荣

配制一定物质的量浓度的溶液实验，是高中化学中重要的定量分析实验，在配制过程中的一些细节和注意事项需要同学们加以重视，同时，要学会对实验中产生的误差进行分析。

一、配制过程中的细节及注意事项

1.容量瓶规格的选用。

实验室里常用的容量瓶有100 mL、250mL、500mL 和1000mL 等 几 种 规 格。我们只能配制与容量瓶容积相同的一定物质的量浓度的溶液。比如配制450 mL 0.1mol·L-1Na2CO3溶 液，需 要 先 配 制500mL溶液，然后从中取出450 mL 溶液。注意：配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质按所配溶液的体积在选定的容量瓶中定容，因而不需要计算水的用量。

2.溶液稀释后应恢复至室温，才能转入容量瓶。

在配制一定物质的量浓度的溶液时，不能直接将溶质放入容量瓶中进行溶解，而要在烧杯中溶解，待烧杯中溶液的温度恢复到室温时，才能将溶液转移到容量瓶中。这是因为容量瓶的容积是在20 ℃时标定的，而绝大多数物质溶解时都会伴有吸热或放热过程的发生，引起温度的升降，从而影响溶液的体积，使所配制的溶液的物质的量浓度不准确。

3.容量瓶内的溶液体积尚未达到标线时，就要反复振荡摇匀。

当两种性质不同的液体混合时，混合物的体积有可能小于两种液体体积之和，也有可能大于两种液体的体积之和。若等水加到标线时再振荡摇匀，则振荡摇匀后溶液的体积就有可能超过标线，造成配制实验失败。

4.容量瓶在定容时，溶液的凹液面最低处应和标线平齐。

容量瓶的刻度线是这样标定的，将已知准确体积的水，倒入容量瓶中，然后在与水的凹液面的最低点标上相应刻度线，虽然水溶液的表面张力与水不完全一样，但这种差别很小。因此，凹液面的最低点和刻度线平齐是合适的。

5.容量瓶只是配制仪器，不能长期存放所配溶液。

容量瓶是用来配制一定体积溶液的，有些溶液(如碱液)会腐蚀玻璃，所以配好的溶液不应长期存放在容量瓶里，要把配制好的溶液倒入指定的容器(如试剂瓶)中。

二、配制过程中的误差分析

1.称量或量取时所引起的误差。

使所配溶液的物质的量浓度偏高的主要原因：

①天平的砝码沾有其他物质或已锈蚀，导致称量物质的实际值大于称量值；

②称量时游码忘记归零；

③调整天平零点时，游码放在了刻度线的右端；

④用滴定管量取液体时，开始时平视读数，结束时俯视读数，使所量取的液体体积偏大。

使所配溶液的物质的量浓度偏低的主要原因：

①砝码有残缺；

②在敞口容器中称量易吸收空气中其他成分或易于挥发的物质时的动作过慢而变质；

③用滴定管量取液体时，开始时平视读数，结束时仰视读数，使所量取的液体的体积偏小。

2.用于溶解稀释溶液的烧杯未用蒸馏水洗涤，使溶质的物质的量减少，致使溶液的浓度偏低。

3.转移或搅拌溶液时有部分液体溅出，致使溶液浓度偏低。

4.容量瓶内溶液的温度高于20℃，造成所量取的溶液的体积小于容量瓶上所标注的液体的体积，致使溶液浓度偏高。

5.在给容量瓶定容时，仰视读数会使溶液的体积增大，致使溶液浓度偏低；俯视读数会使溶液的体积减小，致使溶液浓度偏高。

三、例题解析

题目用18 mol·L-1浓硫酸配制100mL3.0mol·L-1稀硫酸的实验步骤如下：①计算所用浓硫酸的体积；②量取一定体积的浓硫酸；③稀释；④转移、洗涤；⑤定容、摇匀。

问题：

(1)所需浓硫酸的体积是____，量取浓硫酸所用量筒的规格是_____(填选项)。

A.10mL B.25mL

C.50mL D.100mL

(2)第③步实验的操作是____。

(3)第⑤步实验的操作是____。

(4)下列情况对所配制的稀硫酸浓度有何影响(用“偏大”“偏小”或“无影响”填写)?

①所用的浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中：____。

②容量瓶用蒸馏水洗涤后残留有少量的水：___。

③所用过的烧杯、玻璃棒未洗涤：___。

④定容时俯视溶液的凹液面：___。

解析：(1)稀释前后溶质的物质的量相等，由V(H2SO4)×18mol·L-1=100mL×3.0mol·L-1，得V(H2SO4)=16.7mL，量筒大小尽量与所盛的液体的体积相近，故选B项。(2)第③步是浓硫酸的稀释，由于其溶于水时放出大量的热，故在溶解浓硫酸时要沿烧杯内壁缓慢倒入水中，并用玻璃棒搅拌。(3)定容时的关键是加入的蒸馏水不能超过容量瓶颈上的刻度线，否则就必须重配。故在接近刻度线1cm～2cm 处，改用胶头滴管向容量瓶滴加至凹液面与刻度线相切为止。塞紧瓶塞，倒转摇匀。(4)①A 由于浓硫酸变稀，故所配制的稀硫酸的浓度偏小。②容量瓶中残留有少量的水，对配制的稀硫酸的浓度无影响。③由于烧杯、玻璃棒未洗涤，上面沾有的硫酸没有转移到容量瓶中，故所配制的稀硫酸的浓度偏小。④定容时俯视溶液的凹液面，溶液体积偏小，故所配制的稀硫酸的浓度偏大。

答案：(1)16.7mL B

(2)先向烧杯中加入30mL蒸馏水，然后将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入烧杯中，并用玻璃棒搅拌

(3)继续向容量瓶注入蒸馏水至离刻度线1cm～2cm 处，改用胶头滴管向容量瓶滴加至凹液面与刻度线相切为止。塞紧瓶塞，倒转摇匀

(4)①偏小 ②无影响 ③偏小 ④偏大