實驗2-2 溶液的配制
一、實驗目的
1.掌握固體、液體的取用方法。
2.掌握托盤天平、量筒(杯)的正確使用方法。
3.初步掌握溶解和攪拌的基本操作技術,并學會正確使用密度計。
4.學會容量瓶的使用方法。
5.掌握NaCl飽和溶液、1+1 H2SO4溶液、0.1mol·L-1 HCl溶液、0.1mol·L-1 CuSO4溶液的配制方法。
二、儀器和藥品
儀器:玻璃密度計;托盤天平;量筒(10mL,50mL,250mL);試劑瓶(500mL);燒杯(250mL);容量瓶。
藥品:固體NaCl;乙醇;濃H2SO4;濃HCl。
三、實驗步驟
1. 濃硫酸和乙醇密度的測定
取250mL的量筒,注入濃硫酸溶液,左手扶住量筒底座,用右手的拇指和食指拿住密度計上端,慢慢插入硫酸溶液中,試探至密度計完全漂浮穩定后,將手松開,然后從流體凹面處的水平方向讀出密度計上的數據,即為濃硫酸的密度值。查表也可知道濃硫酸的密度。
另取一個250mL的量筒,注入乙醇,按同樣操作方法測定其密度值。
2. 溶液的配制
(1)NaCl飽和溶液的配制
用托盤天平稱取固體NaCl 36g,置于250mL的潔凈燒杯中,用量筒量取并加入蒸餾水100mL,加熱并用玻璃棒不斷攪拌,使固體NaCl全部溶解后,冷卻至室溫,倒入試劑瓶中保存。
(2)1+1 H2SO4溶液的配制
先將盛有40mL蒸餾水的燒杯放在冷水浴中,用較干燥的量筒量取濃H2SO4 50mL,沿玻璃棒慢慢倒入盛有40mL蒸餾水的燒杯中,并不時用玻璃棒攪拌,如果燒杯中溶液的溫度過高,濃H2SO4可間斷加入,待濃H2SO4加完后,再用10mL蒸餾水洗滌量筒兩次,洗液并入燒杯中,攪勻、冷卻至室溫,倒入試劑瓶中保存。
(3)0.1mol·L-1 HCl溶液的配制
①容量瓶的使用 容量瓶是用來配制一定體積和一定濃度的溶液的量具。它的頸部有一刻度線,在一定的溫度時,瓶內達到刻度線的液體的體積是一定的,一般容量瓶都注有20℃的刻度線。使用時,根據需要選用不同體積的容量瓶。
容量瓶使用前,必須先試漏[圖2-69(a)],先將容量瓶洗凈,將一定量的固體溶質放在燒杯中,加少量蒸餾水溶解。將此溶液沿玻璃棒小心注入容量瓶中[圖2-69(b)],再用少量蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒數次,洗液也注入容量瓶中,然后繼續加水,當液面接近刻度時,應用滴管小心地逐滴將蒸餾水加到刻度處,塞緊瓶塞,右手食指按住瓶塞,左手手指托住瓶底,將容量瓶反復倒置,并加以振蕩,以保證溶液的濃度完全均勻[圖2-69(c)]。

圖2-69 容量瓶的使用
②計算 計算配制0.1mol·L-1 HCl溶液100mL,需量取濃HCl溶液多少毫升(濃HCl按12mol·L-1計算)。根據計算結果,量取濃鹽酸,注入含有20~30mL蒸餾水的燒杯中,用少量蒸餾水洗滌量筒2~3次,洗液也倒入燒杯中。然后將溶液移入100mL的容量瓶中,加少量蒸餾水洗滌燒杯2~3次,洗液也倒入容量瓶中。再加蒸餾水稀釋至刻度,把容量瓶塞蓋緊,搖勻,即得到0.1mol·L-1 HCl溶液。
③配制100mL 0.1mol·L-1 CuSO4溶液
a.計算配制100mL 0.1mol·L-1 CuSO4溶液所需CuSO4·5H2O的克數。
b.在臺秤上用表面皿稱取所需的CuSO4·5H2O放入燒杯中。
c.往盛有CuSO4·5H2O的燒杯中,加入50mL蒸餾水,用玻璃棒攪動,使其溶解,移入100mL容量瓶中,用少量蒸餾水洗滌燒杯2~3次,洗液也注入容量瓶中,再用蒸餾水稀釋到刻度,搖勻即可。
四、注意事項
1.正確使用密度計。
2.濃硫酸在稀釋時,應先將盛有蒸餾水的燒杯放在冷水浴中,用較干燥的量筒量取濃H2SO4,沿玻璃棒慢慢倒入盛有蒸餾水的燒杯中,并不時用玻璃棒攪拌。
思考題
1.使用玻璃密度計時,應注意哪些問題?
2.配制H2SO4溶液時,能否將蒸餾水倒入濃H2SO4中?試說明原因。
3.配制1000mL 0.1mol·L-1 NaOH溶液時,寫出選擇的儀器種類和規格及配制步驟。