为什么有些物质会使溶液物质的量浓度公式温度升高,而有些却是降低

  • 配置一定物质的量浓度的溶液:

    (1)仪器:容量瓶(应注明体积),烧杯,量筒,天平,玻璃棒,滴管

    (2)原理:c(浓溶液)V(浓溶液)=c(稀溶液)V(稀溶液)

    第二步:称量:在天平上称量溶质,并将它倒入小烧杯中。

    第三步:溶解:在盛有溶质的小烧杯中加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使其溶解。

    第四步:移液:将溶液沿玻璃棒注入容量瓶中。

    第五步:洗涤:用蒸馏水洗烧杯2~3次,并倒入容量瓶中。

    第六步:定容:倒水至刻度线1~2cm处改用胶头滴管滴到与凹液面平直。

    第七步:摇匀:盖好瓶塞,上下颠倒、摇匀。

    若计算的溶质质量(或体积)偏大,则所配制的溶液浓度也偏大;反之浓度偏小。

    如配制一定浓度的CuSO

    溶液,把硫酸铜的质量误认为硫酸铜晶体的质量,导致计算值偏小,造成所配溶液浓度偏小。

    如称量NaOH固体在纸上或称量时间过长,会导致NaOH部分潮解甚至变质,有少量NaOH黏附在纸上,造成所配溶液浓度偏低。

    量取液体溶质时,俯视或仰视量筒读数,会导致所取溶质的量偏少或偏多,造成所配溶液浓度偏小或偏大。

    使用量筒量取液体溶质后再用蒸馏水冲洗量筒,把洗涤液也转入烧杯稀释,或用移液管将液体溶质移入烧杯中后把尖嘴处的残留液也吹入烧杯中。在制造量筒、移液管及滴定管时,已经把仪器内壁或尖嘴处的残留量扣除,所以上述操作均使溶质偏多,造成所配溶液浓度偏大。

    结果不能确定。若此时天平重心偏左,则出称量值偏小,所配溶液的浓度也偏小;若重心偏小,则结果恰好相反。

    ④称量时托盘天平的砝码生锈

    砝码由于生锈而使质量变大,导致称量值偏大,所配溶液的浓度偏高。

    在溶液配制过程中,若溶质有损失,会使所配溶液浓度偏低。如:⑴溶解(或稀释)溶质,搅拌时有少量液体溅出;⑵未洗涤烧杯或玻璃棒;⑶洗涤液未转入容量瓶;⑷转移洗涤液时有少量液体溅出容量瓶。

    影响溶液体积V的操作有:

    ①定容时不慎加水超过容量瓶的刻度线,再用胶头滴管吸出,使液面重新达到刻度线。当液面超过刻度线时,V偏大使溶液浓度CB已变小,无论是否取出都无法使溶液恢复,只有重新配制。

    ②定容后盖上瓶塞,摇匀后发现液面低于刻度线,再滴加蒸馏水使液面重新达到刻度线。定容时由于少量溶液粘在瓶颈处没有回流,使液面偏低但溶液浓度未变,若再加水,则使V偏大,cB偏小。

    定容时仰视,则液面高于刻度线,V偏大,c

    偏小;俯视时液面低于刻度线,V偏小,c

    ④移液或定容时玻璃棒下端放在容量瓶刻度线之上

    ⑤溶液未冷却至室温即转移入容量瓶

    溶解或稀释过程常伴有热效应而使溶液温度升高或降低。容量瓶的使用温度为室温(20℃),若定容时溶液温度高于室温,会使所配溶液浓度偏高;反之浓度偏低。


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配制一定物质的量浓度溶液可引起的误差有哪些?并分析对所配制溶液浓度的影响
根据cB=nB/V 可得,一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量nB和溶液的体积V 引起的.误差分析时,关键要看配制过程中引起n和V 怎样的变化.在配制一定物质的量浓度溶液时,若nB比理论值小,或V 比理论值大时,都会使所配溶液浓度偏小;若nB比理论值大,或V 比理论值小时,都会使所配溶液浓度偏大.
(一)由概念不清引起的误差
1.容量瓶的容量与溶液体积不一致.
moL/L的氢氧化钠溶液,用托盘天平称取氢氧化钠固体1.8g.分析:偏小.容量瓶只有一个刻度线,且实验室常用容量瓶的规格是固定的(50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL),用500mL容量瓶只能配制500mL一定物质的量浓度的溶液.所以所需氢氧化钠固体的质量应以500mL溶液计算,要称取2.0g氢氧化钠固体配制500mL溶液,再取出450mL溶液即可.
2.溶液中的溶质与其结晶水合物的不一致.
例:配制500mL0.1moL/L的硫酸铜溶液,需称取胆矾8.0g.分析:偏小.胆矾为CuSO4?5H2O,而硫酸铜溶液的溶质是CuSO4.配制上述溶液所需硫酸铜晶体的质量应为12.5g,由于所称量的溶质质量偏小,所以溶液浓度偏小.
(二)由试剂纯度引起的误差
3.结晶水合物风化或失水.
例:用生石膏配制硫酸钙溶液时,所用生石膏已经部分失水.分析:偏大.失水的生石膏中结晶水含量减少,但仍用生石膏的相对分子质量计算,使溶质硫酸钙的质量偏大,导致所配硫酸钙溶液的物质的量浓度偏大.
4.溶质中含有其他杂质.
例:配制氢氧化钠溶液时,氢氧化钠固体中含有氧化钠杂质.分析:偏大.氧化钠固体在配制过程中遇水转变成氢氧化钠,31.0g氧化钠可与水反应生成40.0 g氢氧化钠,相当于氢氧化钠的质量偏大,使结果偏大.
(三)由称量不正确引起的误差
5.称量过程中溶质吸收空气中成分.
例:配制氢氧化钠溶液时,氢氧化钠固体放在烧杯中称量时间过长.分析:偏小.氢氧化钠固体具有吸水性,使所称量的溶质氢氧化钠的质量偏小,导致其物质的量浓度偏小.所以称量氢氧化钠固体时速度要快或放在称量瓶中称量最好.
例:配制氢氧化钠溶液时,天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片.分析:偏小.在纸片上称量氢氧化钠,吸湿后的氢氧化钠会沾在纸片上,使溶质损失,浓度偏小.
7.天平砝码本身不标准.
例:天平砝码有锈蚀.分析:偏大.天平砝码锈蚀是因为少量铁被氧化为铁的氧化物,使砝码的质量增大,导致实际所称溶质的质量也随之偏大.若天平砝码有残缺,则所称溶质的质量就偏小.
8.称量时药品砝码位置互换.
例:配制一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液,需称量溶质4.4g,称量时天平左盘放砝码,右盘放药品.分析:偏小.溶质的实际质量等于砝码质量4.0g减去游码质量0.4g,为3.6g.即相差两倍游码所示的质量.若称溶质的质量不需用游码时,物码反放则不影响称量物质的质量.
例:配制一定物质的量浓度的硫酸溶液时,用没有干燥的量筒量取浓硫酸.分析:偏小.相当于稀释了浓硫酸,使所量取的溶质硫酸的物质的量偏小.
例:用量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后,用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中.
分析:偏大.用量筒量取液体药品,量筒不必洗涤,因为量筒中的残留液是量筒的自然残留液,在制造仪器时已经将该部分的体积扣除,若洗涤并将洗涤液转移到容量瓶中,所配溶液浓度偏高.
用量筒量取浓硫酸时,仰视读数.分析:偏大.读数时,应将量筒放在水平桌面上,使眼睛与量筒中浓硫酸的凹面处相平.仰视读数时,读数偏小,实际体积偏大,所取的硫酸偏多,结果配制的溶液浓度偏大.
(四)由溶解转移过程引起的误差
12.未冷却溶液直接转移.
例:配制氢氧化钠溶液时,将称量好的氢氧化钠固体放入小烧杯中溶解,未冷却立即转移到容量瓶中并定容.分析:偏大.容量瓶上所标示的使用温度一般为室温.绝大多数物质在溶解或稀释过程中常伴有热效应,使溶液温度升高或降低,从而影响溶液体积的准确度.氢氧化钠固体溶于水放热,定容后冷却至室温,溶液体积缩小,低于刻度线,浓度偏大.若是溶解过程中吸热的物质,则溶液浓度偏小.
13.转移溶质有损失.
例:转移到容量瓶过程中,有少量的溶液溅出.分析:偏小.在溶解、转移的过程中由于溶液溅出,溶质有损失.使溶液浓度偏小.
14.烧杯或玻璃棒未洗涤.
例: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.分析:偏小.溶质有损失.使溶液浓度偏小.
(五)由定容过程引起的误差
15.定容容积不准确.
例:定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线.分析:偏小.当液面超过刻度线时,溶液浓度已经偏小.遇到这种情况,只有重新配制溶液.
16.定容后多加蒸馏水.
例:定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线.分析:偏小.容量瓶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.此时加水会引起浓度偏小.

17.定容时视线不平视.


例:定容时仰视.分析:偏低.定容时仰视,容量瓶内液面最低点高于刻度线,使浓度偏小;反之,俯视时,容量瓶内液面最低点低于刻度线,使浓度偏大.
(六)对实验结果无影响的操作
18.称量溶质的小烧杯没有干燥.
分析:无影响.因为所称溶质质量是两次称量数据之差,其溶质的物质的量正确,则物质的量浓度无影响.
19.配制前容量瓶中有水滴.
分析:无影响.溶质的质量和溶液的体积都没有变化.
20.定容摇匀后少量溶液外流.
分析:无影响.定容摇匀后,溶液的配制已经完成.从中任意取出溶液,浓度不会发生改变.
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第4讲 一定物质的量浓度及其溶液的配制 [考纲要求] 1.了解溶液、溶解度、溶液中溶质的质量分数的概念。2.了解物质的量浓度的含义。3.能按要求配制一定物质的量浓度的溶液,会进行有关误差分析。4.会根据物质的量与溶液的体积、溶液的物质的量浓度之间的相互关系进行有关计算。 考点一 物质的量浓度及相关计算 内容 物质的量浓度 质量分数 溶解度 定义 表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量 用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成的物理量 在一定温度下,某固体物质在100_g溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所溶解溶质的质量 单位 mol·L-1 g 计算公式 c= w=×100% S=×100g 深度思考 1.观察两个试剂瓶上的标签,回答下列问题。 (1)“5%硫酸铜溶液”中的5%是什么含义? 答案 5%表示硫酸铜溶液的质量分数,即100g硫酸铜溶液中含有5g硫酸铜溶质。 (2)0.4mol·L-1NaCl溶液中的0.4mol·L-1表示的含义是什么? 答案 1L该NaCl溶液中所含NaCl的物质的量是0.4mol。 (3)从上述两种溶液中分别取出5mL,硫酸铜溶液的质量分数为__________,NaCl溶液的浓度为______________。 答案 5% 0.4mol·L-1 解析 溶液一旦配好,它的质量分数及浓度就不再改变;从中取出部分溶液,其质量分数及浓度也不变。 2.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×” (1)1L水中溶解5.85gNaCl所形成的溶液的物质的量浓度是0.1mol·L-1(  ) (2)将25gCuSO4·5H2O晶体溶于75g水中所得溶质的质量分数为25%(  ) (3)在100mL的烧杯中,加入10g食盐,然后注入90mL的水,充分溶解后,所得溶质的质量分数为90%(  ) (4)将40gSO3溶于60g水中所得溶质的质量分数为40%(  ) (5)将62gNa2O溶于水中,配成1L溶液,所得溶质的物质的量浓度为1mol·L-1(  ) (6)T℃时100g饱和食盐水中,含有NaCl的质量为mg,则该温度时,NaCl的溶解度是mg(  ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× 1.c=中的V是溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质和溶剂的体积之和。 2.将CuSO4·5H2O晶体溶于水,其溶质是CuSO4;将Na、Na2O、Na2O2溶于水,其溶质是NaOH;将SO3溶于水,所得溶质是H2SO4。 3.配制一定质量分数的溶液,所选烧杯的规格一般应大于溶液体积的一倍。 解析 气体的物质的量为mol,所得溶液的质量为(×M+100)g,则此溶液的物质的量浓度为mol÷[(×M+100)g÷(1000ρg·L-1)]=mol·L-1。 规避两个易错点 1.气体溶于水,溶质是该气体与水反应生成的物质,NH3溶于水后主要溶质是NH3·H2O,但以NH3计算。 2.气体溶于水,溶液的体积不是溶剂的体积更不是气体体积与溶剂体积之和,应根据V=进行计算。 题组二 关于物质的量浓度、质量分数、溶解度的换算 3.在一定温度下,某饱和氢氧化钠溶液体积为VmL,溶液密度为dg·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为cmol·L-1,溶液中含氢氧化钠的质量为mg,该温度下NaOH的溶解度为S。

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