物质的量浓度是高中实验必考:容量瓶的选择与使用有硬性规范,误差分析每一项都要说出「n 变了还是 V 变了」。配制流程八步一步不能少,浓度计算则全靠 c = n ÷ V 这一个式子。
物质的量浓度与稀释定律
- 定义:单位体积溶液里所含溶质 B 的物质的量,cB = nB ÷ V,常用单位 mol/L
- 注意 V 是溶液的体积,不是溶剂的体积,两者不能混用
- 稀释定律:稀释(或浓缩)前后溶质的物质的量不变,c₁V₁ = c₂V₂
- 同一溶液取出任意体积,浓度不变;所含溶质的物质的量随体积成比例变化
配制一定物质的量浓度溶液的流程
| 步骤 | 操作要点 | 所用仪器 |
|---|---|---|
| 计算 | 算出所需固体质量或浓溶液体积 | — |
| 称量或量取 | 固体用托盘天平,液体用量筒或酸式滴定管 | 天平、量筒 |
| 溶解 | 在烧杯中溶解,用玻璃棒搅拌;放热的要冷却至室温 | 烧杯、玻璃棒 |
| 转移与洗涤 | 玻璃棒引流转入容量瓶,洗涤烧杯和玻璃棒 2~3 次,洗涤液一并转入 | 容量瓶、玻璃棒 |
| 定容 | 加水至接近刻度线 1~2 cm 时改用胶头滴管,凹液面最低处与刻度线相切 | 胶头滴管 |
| 摇匀 | 盖好瓶塞,反复上下颠倒摇匀 | — |
容量瓶使用规范:只能用于配制一定体积、一定浓度的溶液;不能溶解、不能稀释、不能加热、不能长期存放溶液;使用前要检漏。常见规格有 100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL,按所需体积就近选大一号。
误差分析:偏高还是偏低
- 偏高(n 多或 V 少):溶解后未冷却就转移定容(液体热胀,冷却后 V 变小);定容时俯视刻度线(实际液面低于刻度线)
- 偏低(n 少或 V 多):转移时未洗涤烧杯和玻璃棒;定容时仰视刻度线(实际液面高于刻度线);称量时药品已吸潮
- 无影响:摇匀后液面略低于刻度线属于正常,再加水反而偏低
辨析:定容时俯视和仰视,为什么方向正好相反
俯视时视线从上往下,你以为凹液面最低点已到刻度线,实际液面还在刻度线下方——加水少了,V 偏小,浓度偏高;仰视时实际液面已超过刻度线,加水多了,浓度偏低。判断技巧:只问「实际加的水比标准多了还是少了」,多了偏低、少了偏高。配配制实验的选择题考这个方向感,先画图再答题。