实验二　溶液的配制

【实验目的】

1.学习和练习量筒、移液管、容量瓶、比重计和天平的使用。

2.掌握几种常用的配制溶液的方法和基本操作；了解特殊溶液的配制。

3.熟悉有关的溶液浓度的计算。

【实验原理】

在化学实验中，常常需要配制各种溶液来满足不同实验的要求。如果实验对溶液浓度的准确性要求不高，一般利用台秤、量筒、带刻度烧杯等低准确度的仪器配制就能满足需要。如果实验对溶液浓度的准确性要求较高，就必须使用分析天平、移液管、容量瓶等高准确度的仪器配制溶液。对于易水解的物质，在配制溶液时还要考虑先以相应的酸溶解易水解的物质，再加水稀释。无论是粗配还是准确配制一定体积、一定浓度的溶液，首先要计算所需试剂的用量，包括固体试剂的质量或液体试剂的体积，然后再进行配制。

不同浓度的溶液在配制时的具体计算及配制步骤如下。

1.由固体试剂配制溶液

（1）溶液浓度的表示方法

①质量分数　溶质的质量与溶液总质量之比，无量纲。符号为w。

配制方法是：先计算出配制一定质量分数溶液所需固体试剂的质量，用台秤称取，倒入烧杯，再用量筒量取所需蒸馏水，也倒入烧杯，用玻璃棒搅拌，使固体完全溶解，然后将溶液倒入试剂瓶中，贴上标签，备用。

②物质的量浓度　溶质的物质的量与溶液总体积之比。符号为c，常用单位为mol·L-1。

式中，M为溶质的摩尔质量，单位为g·mol-1。

（2）配制方法

①粗略配制　算出配制一定体积溶液所需固体试剂的质量，用台秤称取，倒入刻度烧杯中，先加入少量蒸馏水，搅拌使固体完全溶解，再加入蒸馏水稀释至所需的刻度并搅拌均匀，即得所需的溶液。然后将溶液移入试剂瓶中，贴上标签，备用。

②准确配制　先算出将要配制的给定体积和准确浓度溶液所需固体试剂的质量，并在分析天平上准确称出它的质量，放入干净烧杯中，加适量蒸馏水使其完全溶解。将溶液转移到相应体积的容量瓶中，用少量蒸馏水洗涤烧杯2～3次，洗涤液也移入容量瓶中，当液面离刻度线2～3cm时改用胶头 “滴加”蒸馏水至标线处，盖上塞子，摇匀即成所配溶液，然后将溶液移入试剂瓶，贴上标签，备用。

2.由液体试剂（或浓溶液）配制溶液

（1）质量分数

①混合两种已知浓度的溶液，配制所需浓度溶液的计算方法是：把所需的溶液浓度放在两条直线交叉点上（即中间位置），两种已知溶液的浓度值放在两条直线的左端（较大的在上，较小的在下）。然后每条直线上两个数字相减，差额写在同一直线另一端（右边的上、下），这样就得到所需的已知浓度溶液的份数。如，由85%和40%的溶液混合，欲配制60%的溶液：

计算结果表明，需取用20份的85%的溶液和25份的40%的溶液混合。

②用溶剂稀释原液配制成所需浓度的溶液，在计算时只需将左下角较小的浓度写成零表示是纯溶剂即可。例如用水把35%的水溶液稀释成25%的溶液：

结果表明，需取25份35%的水溶液兑10份的水，就得到25%的溶液。配制时应在烧杯中先加水或稀溶液，然后再加浓溶液。搅拌均匀，将溶液转移到试剂瓶中，贴上标签，备用。

（2）物质的量浓度

①计算　由已知物质的量浓度c原的溶液稀释到另一种物质的量浓度c新的溶液。

式中，V原为取原溶液的体积；V新为稀释后溶液的体积。

由已知质量分数w的溶液稀释到另一物质的量浓度c新的溶液。

式中，M为溶质的摩尔质量，g·mol-1；ρ为液体试剂（或浓溶液）的密度，g·mL-1。

②配制方法

a.粗略配制　先用比重计测量液体（或浓溶液）试剂的密度，利用密度的数值从附录1中查出其相应的质量分数，然后计算出配制一定物质的量浓度溶液所需液体试剂（或浓溶液）的体积，用量筒量取所需的液体（或浓溶液），倒入装有少量水的有刻度烧杯中混合，如果溶液放热，需冷却至室温后，再用水稀释至所需刻度。搅拌均匀后移入试剂瓶中，贴上标签，备用。

b.准确配制　当用较浓的准确浓度溶液配制较稀准确浓度的溶液时，先计算所需浓溶液的体积，然后用已处理干净的移液管吸取浓溶液注入相应体积的洁净容量瓶中，加蒸馏水至标线处，摇匀后，倒入试剂瓶，贴上标签，备用。

【仪器与试剂】

1.仪器　烧杯、玻璃棒、台秤、分析天平、量筒、容量瓶、比重计、移液管、试剂瓶、称量瓶、胶头滴管、洗耳球。

2.试剂　H2C2O4·2H2O、NaOH、H2SO4（98%，1.84g·mL-1）、HAc（0.2000mol·L-1）。

【实验步骤】

1.配制3mol·L-1H2SO4溶液50mL

（1）计算浓硫酸体积　

（2）配制过程

①在小烧杯中加约20mL的水。

②用量筒量取8mL浓H2SO4，将其缓慢倒入水中，并不断搅拌。

③冷却后将其倒入50mL量筒中，用少量水洗涤烧杯3次，洗涤液也注入量筒中。

④加水至50mL刻度线定容。移入试剂瓶，贴上标签，备用。

（3）测自配的3mol·L-1H2SO4溶液的密度。

2.配制2mol·L-1NaOH溶液50mL

（1）计算　mNaOH=cVM=2mol·L-1×50×10-3L×40g·mol-1=4g。

（2）称量　用台秤先称量干净小烧杯的质量，向小烧杯中加入NaOH固体，称出4g NaOH固体。

（3）配制　用量筒量取水50mL，先倒入少量水溶解NaOH固体，然后再倒入剩余的水，搅匀。将其移入试剂瓶中，贴上标签，备用。

3.配制0.01000mol·L-1H2C2O4溶液100mL

（1）计算　=cVM=0.01000mol·L-1×100×10-3L×126.0g·mol-1=0.1260g。

（2）称量　在分析天平上用差减法准确称量草酸质量0.1260g于小烧杯中。

（3）配制　用少量水在小烧杯中溶解草酸晶体后，定量转移至100mL容量瓶中（具体操作见本书2.7.2），摇匀。转入试剂瓶保存，贴上标签。

4.由0.200mol·L-1HAc溶液配制0.0100mol·L-1HAc溶液100mL

（1）计算

（2）配制　用移液管（具体操作见本书2.7.3）准确移取5.00mL HAc溶液于100mL容量瓶中，加水至刻度线，摇匀。转入试剂瓶保存，贴上标签。

【注意事项】

1.有关容量瓶、移液管的使用见本书2.7.2和2.7.3。

2.配制及保存溶液应遵循的原则

（1）经常使用并大量使用的溶液，可先配制成浓度约大10倍的储备液，使用时取储备液稀释10倍即可。

（2）易侵蚀或腐蚀玻璃的溶液，不能盛放在玻璃瓶内，如含氟的盐类（如NaF、NH4F、NH4HF2）、苛性碱等应保存在聚乙烯塑料瓶中。

（3）易挥发、易分解的试剂及溶液，如I2、KMnO4、H2O2、AgNO3、H2C2O4、Na2S2O3、氨水、Br2水、CCl4、CHCl3、丙酮、乙醚、乙醇等溶液及有机溶剂等均应存放在棕色瓶中，密封好放在暗处阴凉地方，避免光的照射。

（4）配制溶液要合理选择试剂的级别，不允许超规格使用试剂，以免造成不必要的浪费。

（5）配好的溶液盛装在试剂瓶中，应贴好标签，注明溶液的浓度、名称以及配制日期。

【思考题】

1.由浓H2SO4配制稀H2SO4溶液的过程中应注意哪些问题？

2.使用比重计应注意些什么？

3.用容量瓶配制溶液时，要不要把容量瓶干燥？能否用量筒代替移液管量取溶液？

4.如何使用称量瓶？从称量瓶中往外倾倒样品时如何操作？