任务一 盐酸标准溶液的配制
一、液体溶液的配制、计算
1.物质的量浓度
单位体积溶液中所含溶质的物质的量叫做溶质的物质的量浓度,简称浓度,用符号c表示,单位mol/L。
物质的量浓度=
即 c= (3-1)
如:在1LNaCl溶液中含有0.1molNaCl,那么,该NaCl溶液的物质的量浓度就为0.1mol/L。
2.质量分数与物质的量浓度之间的换算
同一种溶液,其浓度可以用质量分数(w)和物质的量浓度(c)来表示。二者之间可通过密度(ρ)来进行换算。
设某溶液体积为1L(即1000mL),质量分数为w,物质的量浓度为c,溶液的密度为ρ(常用单位g/mL),溶质的摩尔质量为M,那么,用质量分数和物质的量浓度两种方法表示溶液的组成时,1L溶液中所含溶质的质量是相等的,可得:
1000mL×ρw=c×1L×M
c = (3-2)
【例3-1】 质量分数为0.37、密度为1.19g/mL的盐酸溶液,其物质的量浓度为多少?
解 已知盐酸溶液的w=0.37,ρ=1.19g/mL,M(HCl)=36.5g/mol,根据式(3-2)有:
c(HCl)= = =12.06mol/L
答:该盐酸的物质的量浓度为12.06mol/L。
3.有关溶液稀释的计算
在溶液中加入溶剂后,溶液的体积增大而浓度减小的过程,叫做溶液的稀释。溶液稀释前后,溶液的质量、体积和浓度发生了变化,但溶质的物质的量保持不变。即稀释前溶质的物质的量n1=稀释后溶质的物质的量n2。
稀释前溶质的物质的量n1=c1V1,稀释后溶质的物质的量n2=c2V2。溶液稀释的关系式为:
c1V1=c2V2 (3-3)
注意:用上述关系式时,c1、V1、c2、V2必须采用同一单位。
【例3-2】 计算配制0.1mol/L的H2SO4溶液500mL,需质量分数为98%,密度为1.84 g/mL的浓H2SO4溶液多少毫升?
解 稀释前浓硫酸的质量分数w=0.98、ρ=1.84g/mL,M(H2SO4)=98g/mol,则:
c(浓H2SO4)= = =18.4mol/L
由溶液稀释的关系式c1V1=c2V2得:
V1= = =2.7mL
答:需要质量分数为98%,密度为1.84g/mL的浓H2SO4溶液2.7mL。
二、盐酸标准溶液的配制
1.计算浓盐酸体积
用质量分数为0.37、密度为1.19g/mL的浓盐酸配制0.1mol/LHCl溶液500mL。
计算:c(浓HCl)= = = 12.06mol/L
由溶液稀释的关系式c1V1= c2V2得:
V1= = = 4.12mL
2.配制c(HCl)=0.1mol/L盐酸溶液500mL
用洁净小量筒量取计算得浓盐酸4.5mL(比计算值略大些),小心倒入已有200mL蒸馏水的500mL大烧杯中,搅拌均匀,再稀释至500mL。转入试剂瓶中,盖好瓶塞,摇匀并贴上标签,待标定(见图3-1)。
图3-1 待标定盐酸标准溶液