一、实验步骤
以配制500mL1.00mol/LNaOH溶液为例。
⒈ 计算:需NaOH固体的质量为20.0g。
(如溶质为固体时,计算所需固体的质量;如溶液是液体时,则计算所需液体的体积。)
⒉ 称量或量取:用天平称出所需固体的质量或用量筒量出所需液体的体积。
⒊ 溶解或稀释:把称量出的溶质放在烧杯中加少量的水溶解,边加水边搅拌。
⒋ 转移:待烧杯中的溶液冷却至室温,用玻璃棒引流注入500mL容量瓶中。
转移时要用玻璃棒小心引流,不得将液体洒到容量瓶外;引流时,玻璃棒下端应靠在容量瓶刻度线以下的瓶颈内壁上。
⒌ 洗涤:用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻棒2~3次,把每次的洗涤液一并注入容量瓶中,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
⒍ 振荡:将容量瓶振荡,使溶质与溶剂充分混匀。
⒎ 定容:向容量瓶中缓缓注入蒸馏水至离容量瓶刻度线1~2cm处,再改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。
⒏ 摇匀:盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,反复上下颠倒、摇匀。
⒐ 装瓶贴标签:将所配的溶液倒入指定试剂瓶并贴好标签。标签上注明溶液名称、浓度等。
二、实验仪器:
容量瓶、天平(砝码)(称固体溶质时使用)、烧杯、量筒(量浓溶液和稀释时使用)、玻璃棒、药匙、胶头滴管等。
⒈ 容量瓶:配制一定物质的量浓度溶液的专用精确容器。
⑴ 主要规格:容量瓶常用的规格有:50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等规格。
⑵ 特点:只有一个刻度线且标有量程规格和使用温度。
⒉ 托盘天平:可精确至0.1g,称量前先调零,称量时物品放在左盘,砝码放在右盘。若左盘放砝码右盘放物质,称的物质质量可能减少。
⒊ 量筒:可精确至0.1ml,量筒上标有温度、容量、刻度;不能加热,不能将固体或浓溶液直接在量筒中溶解或稀释。液体用量筒(或酸式滴定管、碱式滴定管)量取,量筒没有0刻度。如:量取7.2mL溶液,应选用10mL量筒。
三、实验误差分析:
⒈ 误差分析的依据:c=n/V=m/MV
⒉ 误差分析的关键:
①溶液中溶质物质的量或质量;
②溶液的体积。
m偏大,c偏大;V偏大,c偏小。
可能引起误差的操作因变量C mol/L, nmol,VL。
若V不变,分析n的变化;若n不变,分析V的变化。
在配制一定浓度溶液时,因操作上的错误而导致n值比实际理论值小,或V
值比实际理论值大时,都会使所配溶液浓度偏小;反之偏大。
⒊ 误差分析:
以配制100mL1mol/LNaOH溶液为例,对以下能引起误差的一些操作进行判定,所配制的NaOH溶液浓度是偏高还是偏低或无影响?
⑴ 托盘天平:
① 用托盘天平称量NaOH时,如砝码有污物或已锈蚀。因为砝码有污物质量会变大,
致使称量值偏大,则配制的溶液浓度偏高。若砝码有残缺,结果如何?
② 用托盘天平称量NaOH时,药品与砝码左右位置颠倒,又用了游码。因物码颠倒,使用了游码,使得称量值小于实际所称取的NaOH质量,则配制的溶液浓度偏低。若用天平称量NaOH时,物码颠倒,但未用游码,结果如何?
③ 用托盘天平称量NaOH时,用滤纸称量或称量时间过长。由于部分NaOH发生潮解,还会有少量的NaOH粘贴在滤纸上,甚至部分NaOH与空气中的CO2反应生成Na2CO3,得到Na2CO3和NaOH的混合物,造成NaOH损耗,则配制的溶液浓度偏低。若NaOH不纯(如NaOH中混有少量Na2O)。结果如何?若NaOH不纯(如含有其他不转化为NaOH的杂质)。结果如何?若称量NaOH的小烧杯,烧杯壁上有少量水珠。结果如何?
④ 称好后的药品放入烧杯时,有少量撒在烧杯外。溶解搅拌时有部分液体溅出。转移时有部分液体溅出。未洗涤烧杯和玻璃棒2~3次。洗涤液未注入容量瓶。由于这些操作均造成溶质质量减少,则配制的溶液浓度偏低。若配好的溶液装入试剂瓶时,不慎溅出部分溶液。结果如何?