实验二 · 必修
一定物质的量浓度溶液的配制
第1章 物质及其变化
实验目的
- 掌握容量瓶的使用方法和检漏操作。
- 学会配制一定物质的量浓度溶液的完整操作步骤。
- 理解溶液配制的误差来源并能够进行分析。
- 熟练使用玻璃棒引流和洗涤操作。
实验原理
物质的量浓度（c）是指单位体积溶液中所含溶质 B 的物质的量，单位为 mol/L。计算公式为：
cB = nB / V
其中：n — 溶质的物质的量（mol）
V — 溶液的体积（L）
配制 100 mL 1.00 mol/L NaCl 溶液所需 NaCl 的质量：
m(NaCl) = c × V × M = 1.00 × 0.100 × 58.5 = 5.85 g
其中：n — 溶质的物质的量（mol）
V — 溶液的体积（L）
配制 100 mL 1.00 mol/L NaCl 溶液所需 NaCl 的质量：
m(NaCl) = c × V × M = 1.00 × 0.100 × 58.5 = 5.85 g
仪器与试剂
- 仪器：100 mL 容量瓶、托盘天平（或分析天平）、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、药匙
- 试剂：NaCl 固体（分析纯）、蒸馏水（H₂O）
容量瓶的检漏方法
- 在容量瓶中加入适量蒸馏水，盖上瓶塞。
- 用食指压住瓶塞，另一只手托住瓶底，将容量瓶倒置。
- 观察瓶口处是否有水渗出——若无水渗出，说明瓶塞与瓶口密合。
- 将容量瓶正立，将瓶塞旋转 180° 后再次倒置，观察是否漏水。
- 若两次均不漏水，则容量瓶检漏合格，可以使用。
- 容量瓶使用前必须检漏，这是保证溶液体积准确的前提。
- 容量瓶不能用于长期储存溶液，配好的溶液应及时转移到试剂瓶中。
- 容量瓶不能在烘箱中烘干，也不能加热。
实验步骤
- 计算称量：
- 计算配制 100 mL 1.00 mol/L NaCl 所需 NaCl 固体的质量：m = 5.85 g
- 用托盘天平（分析天平）准确称取 5.85 g NaCl 固体，置于烧杯中。
- 溶解：
- 向盛有 NaCl 的烧杯中加入约 40 mL 蒸馏水。
- 用玻璃棒搅拌，使 NaCl 完全溶解，得到澄清溶液。
- 冷却至室温（溶解过程可能放热，必须充分冷却后方可转移）。
- 转移：
- 将冷却后的溶液沿玻璃棒小心注入 100 mL 容量瓶中（玻璃棒引流）。
- 玻璃棒下端应靠在容量瓶瓶颈内壁，溶液应沿瓶颈内壁流下。
- 洗涤：
- 用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒 2～3 次。
- 每次洗涤液均用玻璃棒引流转移至容量瓶中（洗涤 2-3 次）。
- 此步骤确保溶质全部转移至容量瓶，减小误差。
- 定容：
- 向容量瓶中加入蒸馏水至液面离刻度线 1～2 cm 处。
- 改用胶头滴管逐滴加蒸馏水至溶液凹液面最低处恰好与刻度线相切。
- 观察时视线应平视刻度线。
- 摇匀：
- 盖好瓶塞，用食指压住瓶塞，另一只手托住瓶底。
- 将容量瓶反复上下颠倒、摇匀，使溶液混合均匀。
- 装瓶贴签：将配好的溶液转移到试剂瓶中，贴上标签（注明溶液名称、浓度、日期）。
数据记录与处理
| 实验编号 | m(NaCl) / g | 定容情况 | 实际浓度 / (mol/L) |
|---|---|---|---|
| 1 | |||
| 2 | |||
| 3 |
误差分析
| 操作 | 对 c(NaCl) 的影响 |
|---|---|
| 称量时 NaCl 与砝码放反（使用游码） | 偏低 |
| 溶解后未冷却至室温即转移 | 偏低 |
| 转移时溶液溅出容量瓶外 | 偏低 |
| 未洗涤烧杯和玻璃棒 | 偏低 |
| 定容时俯视刻度线 | 偏高 |
| 定容时仰视刻度线 | 偏低 |
| 摇匀后液面低于刻度线，再加水至刻度线 | 偏低 |
| 容量瓶在实验前有少量水 | 无影响 |
注意事项
- 溶液转移时必须用玻璃棒引流，防止溶液溅出。
- 溶解后的溶液必须冷却至室温后才能转移至容量瓶，否则热胀冷缩会导致体积不准。
- 洗涤烧杯 2～3 次并将洗涤液全部转入容量瓶，确保溶质全部转移。
- 定容时视线必须平视刻度线，以保证读数的准确性。
- 摇匀后液面低于刻度线是正常现象（部分溶液附着在瓶颈内壁），严禁再加水。
- 容量瓶是精密量器，不得在其中溶解固体或稀释浓溶液。
安全提示
- 实验过程中佩戴护目镜。
- 固体试剂使用药匙取用，勿直接用手接触。
- 所有废液应倒入指定的废液缸，勿倒入水槽。
思考题
- 为什么容量瓶在使用前必须检漏？若不检漏可能造成什么误差？
- 配制过程中为什么要洗涤烧杯和玻璃棒 2～3 次？不洗涤会对结果产生什么影响？
- 定容时俯视或仰视刻度线分别会导致实际浓度偏高还是偏低？
- 摇匀后发现液面低于刻度线，再补加水至刻度线，这样操作对吗？为什么？
- 容量瓶能否长期储存溶液？为什么？