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(十三)一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
实验深度突破
一、实验原理
1、溶质质量分数定义:溶质质量与溶液质量之比。
2、计算公式:溶质质量分数(%)=溶质质量/溶液质量×100%=溶质质量、(溶质质量+溶
剂质量)× 100%
3、配制依据:通过称量溶质(NaCl)和量取溶剂(水)的质量,按比例混合溶解,得
到目标浓度的溶液。
例:配制 50g 质量分数为 6%的 NaCl 溶液,需 NaCl 质量=50g×6%=3g,需水质量
=50g-3g=47g(即47mL水)。
二、实验仪器与药品
仪器:托盘天平(带砝码、称量纸)或电子秤(称溶质)、量筒(100mL,量取水,精
度1mL)、胶头滴管、烧杯(溶解容器,50mL或100mL)、玻璃棒(搅拌加速溶解)、
药匙(取NaCl)、细口瓶(贴标签保存溶液)
药品:氯化钠固体、蒸馏水
三、实验步骤(以配制50g 6%的NaCl溶液为例)
1.计算
溶质(NaCl)质量:50g×6%=3g
溶剂(水)质量:50g-3g=47g(换算为体积:47g÷1g/mL=47mL)
2.称量与量取
(1)称量NaCl:
调平托盘天平,左右盘各放一张相同质量的称量纸。向右盘加 3g砝码(或调节游码至
3g),向左盘逐渐添加NaCl,直至天平平衡。
注意:若砝码与药品放反(左码右物),实际称量质量=砝码质量-游码质量(会导致溶
质偏少,浓度偏低)。
(2)量取水:
取100mL量筒,倒入约45mL水,再用胶头滴管逐滴加至47mL刻度线(视线与凹液面最
低处保持水平)。
3.溶解
将称量好的NaCl倒入烧杯,沿量筒壁将量取的水缓慢倒入烧杯。
用玻璃棒顺时针搅拌至 NaCl完全溶解(搅拌时玻璃棒不触碰烧杯内壁,避免液体溅
出)。
4.装瓶贴标签
将配制好的溶液转移至细口瓶,盖紧瓶塞,贴上标签(注明“氯化钠溶液 6%”和日
期)。
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四、实验现象
溶解过程:NaCl固体逐渐消失,形成无色透明溶液,无沉淀或气泡产生。
注意:若搅拌后仍有固体残留,可能是称量错误或水量不足,需检查操作。
五、实验结论
通过计算、称量、量取、溶解等步骤,可准确配制一定溶质质量分数的溶液。
溶液具有均一性和稳定性:任意取出部分溶液,其浓度与原溶液一致。
六、实验注意事项
1.仪器使用规范
托盘天平:
称量前调平,药品不能直接放在托盘上(需用称量纸,腐蚀性药品用烧杯称量)。
砝码用镊子夹取,避免污染。
量筒:
不能加热或溶解药品,量取时需放平,视线与刻度线垂直(仰视读数偏小,俯视读数偏
大)。
玻璃棒:搅拌时轻柔,防止液体飞溅。
2.误差分析
操作失误 对溶质质量分数的影响 原因
称量时NaCl撒出 偏低 溶质实际质量减少
量水时仰视刻度 偏低 实际水量偏多,溶液质量偏
大
溶解时水溅出 偏高 溶剂实际质量减少
砝码生锈 偏高 砝码质量偏大,称得溶质偏
多
3.安全事项
药品不得用手接触,避免误食;若NaCl不慎进入眼睛,立即用大量水冲洗。
七、实验改进与创新装置
1.改进目的
简化操作流程,提高精度,或适应不同场景(如无托盘天平时)。
2.改进方案示例
(1)使用电子秤替代托盘天平
优势:直接显示质量,无需砝码和游码,减少操作误差。
操作:电子秤归零后,直接称量3g NaCl至烧杯中,再量取水溶解。
(2)定容式配制瓶(适合批量配制)
装置:带刻度的细口瓶(如50mL容量瓶)。
操作:向瓶中加入3g NaCl,加水至接近50mL刻度线。振荡溶解后,加水至刻度线,摇
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匀即可。
优点:溶解和定容在同一容器中完成,减少转移损失。
(3)溶质质量分数速配器(自制教具)
原理:通过不同刻度的分液漏斗或注射器,按比例同时放出溶质和溶剂。
示例:用两个注射器分别量取 3g NaCl(压实后体积约 1.1mL)和47mL水,混合后摇
匀。
八、实验应用与拓展
2.生活中的应用场景
农业:用16%的NaCl溶液选种(饱满种子下沉,空瘪种子漂浮)。
医疗:配制0.9%的生理盐水(模拟人体体液浓度)。
工业:电镀、印染等需精确浓度的溶液配制。
3.拓展实验设计
(1)探究溶解速率的影响因素:对比搅拌、加热、研碎 NaCl对溶解速度的影响(控制
变量法)。
(2)配制不同溶质的溶液:用蔗糖、硫酸铜等替代NaCl,观察溶液颜色并比较配制步
骤异同。
中考命题探秘
一、考情分析
在历年中考化学中,一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制实验始终占据重要地位,是
高频考点之一。此实验融合了化学计算、实验基本操作以及对溶液概念的理解,全方位
考查学生的化学知识与实践能力。通过对不同地区、不同年份中考试卷的分析可知,该
实验的考查既能体现学生对基础知识的掌握程度,又能检验学生的实践动手能力和问题
解决能力,在初中化学教学和考试评价体系里占据重要地位。
二、考查形式
1.选择题:考查对实验仪器的识别与选择,判断给定仪器能否完成溶液配制;考查实验
操作步骤的正误判断,比如称量时药品和砝码的放置规范、量取液体时读数方法的正确
性;围绕溶质质量分数公式进行简单计算,如已知溶质、溶剂质量,计算溶液的溶质质
量分数,或者根据给定的错误操作,分析其对溶质质量分数产生的影响。
2.填空题:要求准确填写实验所需仪器的名称,像托盘天平、量筒、玻璃棒、烧杯、胶
头滴管等;依据实验要求,计算并填写所需氯化钠的质量、水的体积等关键数据;填写
实验操作的注意事项,例如天平使用前的调平、称量时的左物右码规则,以及溶解时玻
璃棒的作用等。
3.实验探究题:以溶液配制实验过程为背景,考查对实验原理的深度理解,如为什么要
按照特定的步骤和方法进行操作;全面分析实验中出现的误差,探究导致溶质质量分数
不准确的原因,包括称量误差、量取误差、溶解过程中的溶质损失等;要求对实验方案
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进行优化和改进,比如思考如何减少误差、提高实验效率。
4.计算题:给定溶液的质量和溶质质量分数,精确计算所需溶质氯化钠的质量和溶剂水
的质量;围绕溶液的稀释问题进行计算,如计算稀释后溶液的溶质质量分数,或者计算
将浓溶液稀释成一定质量分数稀溶液时所需浓溶液和水的质量或体积。
三、中考所占分值或比例
在大多数地区的中考化学试卷中,若单独考查该实验,分值通常在 3-5分。若与其他溶
液知识、化学实验综合考查,分值可能会有所增加,整体约占中考化学总分的 5%-
10%。例如在某些强调实验探究和综合能力考查的试卷中,当与其他溶液性质、化学反
应结合时,在综合题中可能会占到8-10分,凸显该实验在中考化学中的重要性。
四、中考预测
1.考查内容创新:未来中考对该实验的考查将更紧密联系生活和生产实际,比如模拟医
院配制生理盐水、农业上配制特定浓度的化肥溶液、工业生产中配制化工原料溶液等场
景,考查学生运用所学知识解决实际问题的能力,强调知识的实用性和迁移性。
2.考查形式多元:考查形式将更加灵活多样,可能会借助实验视频分析、数字化实验数
据处理等方式,考查学生对实验细节的观察、分析以及数据处理能力;在实验探究题
中,设置更具开放性和探究性的问题,鼓励学生大胆创新,提出独特的实验改进方案。
3.综合考查强化:会加大与其他化学知识点的融合力度,如将溶液配制与酸碱中和反
应、物质的分离提纯、化学实验安全、物质的性质探究等知识结合,考查学生知识的综
合运用能力和思维的灵活性,全面提升对学生化学学科素养的要求。
五、备考建议
1.扎实理论基础:深入理解溶液的概念、组成、性质,熟练掌握溶质质量分数的定义、
计算公式及其各种变形,透彻领悟配制溶液的实验原理,清晰每一个实验步骤背后的理
论依据。比如理解为什么在计算溶质和溶剂的量时要依据溶液质量和溶质质量分数的关
系。
2.加强操作实践:亲自参与实验操作,熟悉从实验准备、计算、称量、量取、溶解到装
瓶贴标签的全过程,规范掌握托盘天平、量筒、玻璃棒、胶头滴管等仪器的使用方法和
注意事项。例如使用托盘天平称量时,要注意先调平,左物右码,取用砝码要用镊子;
用量筒量取液体时,视线要与凹液面最低处保持水平。
3.整理错题反思:系统整理平时练习和考试中涉及该实验的错题,仔细分析错误原因,
若是对知识点理解不清,要重新学习相关内容;若是解题方法不当,要总结正确的解题
思路;若是粗心大意,要在平时养成严谨认真的答题习惯。
4.拓展知识视野:关注实验在实际生活、工业生产、科研领域中的应用,通过阅读科普
文章、观看实验视频等方式,拓宽知识面,增强知识迁移能力,学会将课堂所学知识灵
活运用到实际情境中。例如了解工业上大规模配制溶液的流程和质量控制方法,思考其
与实验室配制方法的异同。
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