配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液
第4章 水与人类 · 第2节 生活中的水溶液
「配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液」是浙教版八年级上册《科学》第4章的核心实验。它是计算与操作结合的重要技能,溶液浓度是中考常见考点。质量分数算错,配出的溶液就全错;称量、量取不规范也直接丢分。优创优星科学馆(义乌1+1教育旗下)拆解计算—称量—溶解的流程与避坑解析,帮孩子把浓度算准、把操作练规范。
实验情境
医学上常用的生理盐水中含氯化钠的质量分数是0.9%,而在农业生产中,用来选种的食盐溶液的溶质质量分数通常在10%~20%。在日常生活、生产和科学实验中,经常会用到各种溶质质量分数不同的溶液,而使用溶质质量分数不符合要求的溶液,可能会带来严重的后果。那么,如何配制符合要求的溶液呢?
实验目标
- 1.理解溶质质量分数的意义。
- 2.学会与溶液中溶质质量分数有关的计算技能。
- 3.学会配制溶液的一般步骤和方法。
实验器材与材料
| 器材 | 用途 |
|---|---|
| 托盘天平(附砝码) | 称取所需氯化钠固体的质量 |
| 50毫升量筒 | 量取所需水的体积 |
| 玻璃棒 | 搅拌,加速氯化钠溶解 |
| 100毫升烧杯 | 盛装并溶解氯化钠 |
| 药匙 | 取用氯化钠固体 |
| 滤纸、水、氯化钠 | 称量时垫天平台,水与氯化钠为配制原料 |
实验原理
|
实验步骤与现象
1计算
- 1配制溶质质量分数为10%的氯化钠溶液50克,需要氯化钠 克、水 克。
- 2称量。 (1)用托盘天平称取所需的氯化钠,放入烧杯中。 (2)用量筒量取所需的水,并倒入盛有氯化钠的烧杯里。
- 3溶解。 用玻璃棒搅拌。待氯化钠完全溶解时,溶质质量分数为10%的氯化钠溶液就配制好了。
高频翻车现场
【1+1教育避坑提醒】实验操作中最容易做废、最容易被扣分的关键点:
称量托盘天平左码右物,或忘记垫纸
后果:称得固体质量偏小,配出的溶液浓度偏低
正确做法:左物右码,称量前在两盘垫洁净滤纸(或纸)并调零
量取水量筒俯视或仰视读数
后果:量取水的体积偏少(俯视)或偏多(仰视),浓度偏离规定值
正确做法:视线与量筒内凹液面最低处保持水平
溶解直接在量筒中溶解氯化钠
后果:量筒是量液器,溶解放热或搅拌易损坏它
正确做法:把氯化钠和量好的水都倒入烧杯中,用玻璃棒搅拌溶解
实验结论
配制一定溶质质量分数溶液的步骤是计算、称量(量取)、溶解、转移装瓶贴签;所得溶液溶质质量分数等于溶质质量除以溶液质量乘100%。
拓展研究
- 1常用的医用酒精有两种,分别为乙醇体积占总体积的75%和95%的乙醇水溶液。最常用的医用酒精为75%酒精,其消毒杀菌能力最强。而95%酒精由于浓度过高会在细菌表面形成一层保护膜,阻止酒精分子进入细菌体内,难以将细菌彻底杀死。那么要用100毫升的体积分数为95%的酒精溶液配制75%的医用酒精,需要加多少毫升的蒸馏水呢(忽略水和酒精混合时体积变化)?
实验考点小结与出题概率
| 核心考点 | 对应教材位置 | 出题概率 | 常见考法·避坑提醒 |
|---|---|---|---|
| 溶质质量分数的计算 | 八上第4章 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 溶质质量=溶液质量×质量分数;稀释前后溶质质量不变是核心等量关系 |
| 配制溶液的步骤 | 八上第4章 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 计算→称量→溶解三步,顺序不能乱,是常考填空 |
| 托盘天平的使用 | 八上第4章 | ⭐⭐⭐⭐ | 左物右码、砝码从大到小、游码读数,精确到 0.1 g |
| 量筒的读数 | 八上第4章 | ⭐⭐⭐⭐ | 视线与凹液面最低处相平;俯视读数偏大、量取水偏少,仰视相反 |
| 溶液稀释的规律 | 八上第4章 | ⭐⭐⭐⭐ | 加水稀释前后溶质质量不变,用「浓溶液质量×浓浓度=稀溶液质量×稀浓度」列式 |
| 配制误差分析 | 八上第4章 | ⭐⭐⭐ | 称量偏少或量水偏多都会使浓度偏小,找准「溶质还是溶剂」的偏差方向 |
注:以上数据基于浙江省名校初中月考、期中、期末以及浙江省中考真题统计分析。
中考真题示例
14. 许多物质都能溶解在溶剂里形成溶液,溶液在日常生活和生产中的应用广泛。下列说法错误的是( ) A. 溶液由溶质和溶剂组成,水是一种较好的溶剂 B. 海水晒盐的过程可以实现溶剂和溶质的分离 C. 两种不同溶液混合后,有可能形成悬浊液 D. 凡是均一、稳定、透明的液体都是溶液
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A、溶液由溶质和溶剂组成,水是一种较好的最常见的溶剂,说法正确; B、海水晒盐是利用日光和风力逐渐使水蒸发,慢慢浓缩,使食盐结晶析出,可以实现溶剂和溶质的分离,说法正确; C、两种不同溶液混合后,有可能会发生化学反应生成沉淀,有可能形成悬浊液,说法正确; D、均一、稳定、透明的液体不一定都是溶液,如水是均一的、稳定的液体,但不是混合物,不是溶液,说法错误。 故选D。
13. 40℃时恒温蒸发一杯不饱和食盐水至有晶体析出,此过程中不发生变化的是( ) A. 溶剂的质量 B. 溶质的质量 C. 溶液中溶质的质量分数 D. 食盐的溶解度
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A、40℃时恒温蒸发一杯不饱和食盐水至有晶体析出,溶剂的质量逐渐减少,故选项说法错误; B、40℃时恒温蒸发一杯不饱和食盐水至有晶体析出,溶质的质量逐渐减少,故选项说法错误; C、40℃时恒温蒸发一杯不饱和食盐水至有晶体析出,溶液由不饱和溶液变为饱和溶液,溶质的质量分数变大,故选项说法错误; D、温度不变,食盐的溶解度不变,故选项说法正确。 故选D。
芒硝是一种常见的矿物,其主要成分是十水合硫酸钠(化学式为Na2SO4•10H2O)。芒硝为无色透明晶体,易溶于水,在干燥的空气中容易失去结晶水而变成白色粉末。 (1)在实验室中,常利用芒硝晶体来配制硫酸钠溶液。若要配制100g溶质质量分数为14.2%的硫酸钠溶液,则需要芒硝晶体的质量为 32.2g 。 (2)在炎热的夏季,盐湖中没有芒硝析出,而在寒冷的冬季,盐湖中会析出大量芒硝晶体。结合所学知识,解释出现这一现象的原因: 芒硝的溶解度随温度降低而显著减小 。
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(1)根据先计算溶液中纯净硫酸钠质量,然后根据十水合硫酸钠中硫酸钠的质量分数计算芒硝质量来分析; (2)根据芒硝溶解度受温度影响的变化规律,对比夏、冬温度差异对溶解度的影响,结合饱和溶液结晶条件进行分析。 解:(1)100g14.2% 硫酸钠溶液中含硫酸钠质量为100g×14.2%=14.2g,Na2SO4•10H2O中硫酸钠质量分数为,所需芒硝晶体质量=14.2g÷()=32.2g; (2)芒硝的溶解度随温度降低显著减小,夏季温度高,芒硝溶解度大,盐湖内的硫酸钠溶液未饱和,无晶体析出;冬季气温低,芒硝溶解度大幅降低,溶液达到饱和状态,继续降温就会析出大量芒硝晶体。 故答案为:(1)32.2g; (2)芒硝的溶解度随温度降低而显著减小。
常见问题
配制 10% 的氯化钠溶液 50 g,需要氯化钠和水各多少?
氯化钠质量=50 g×10%=5 g,水的质量=50 g−5 g=45 g(水的体积约 45 mL,因密度按 1 g/mL 计)。
量筒俯视读数会对浓度产生什么影响?
俯视读数偏大,实际量取的水偏少,导致配出的溶液浓度偏大;仰视则相反,配出的浓度偏小。
为什么不能在量筒里溶解或搅拌?
量筒是精密量液容器,只能用来量取液体体积;溶解常伴随温度变化,玻璃棒搅拌还可能划伤内壁,影响准确度。
玻璃棒在这个实验中的作用是什么?
溶解时用玻璃棒搅拌,加快氯化钠的溶解速率,使溶液更快均匀。
托盘天平能精确到多少?
普通学生用托盘天平(感量约 0.1 g)能精确到 0.1 g,游码读数要读到这一位。
义乌1+1教育 · 优创优星科学馆
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