在化学实验中,配置特定浓度的溶液是一项基础且重要的技能。今天我们将详细讲解如何准确地配制0.1摩尔每升(0.1 mol/L)的氢氧化钠(NaOH)溶液。
所需材料与工具
首先,确保你准备了以下材料和工具:
- 氢氧化钠固体(分析纯)
- 蒸馏水
- 天平或电子秤(精确到小数点后两位)
- 容量瓶(500毫升或1000毫升,根据需要选择)
- 烧杯
- 玻璃棒
- 塑料勺或药匙
- 试剂瓶及标签
配置步骤
1. 计算所需氢氧化钠的质量
根据公式 \(C = \frac{n}{V}\),其中 \(C\) 是溶液的摩尔浓度,\(n\) 是溶质的摩尔数,\(V\) 是溶液的体积。对于0.1 mol/L的NaOH溶液,假设我们配置500毫升(即0.5升),则需要的NaOH质量为:
\[
n = C \times V = 0.1 \, \text{mol/L} \times 0.5 \, \text{L} = 0.05 \, \text{mol}
\]
NaOH的摩尔质量为40 g/mol,因此所需的NaOH质量为:
\[
m = n \times M = 0.05 \, \text{mol} \times 40 \, \text{g/mol} = 2 \, \text{g}
\]
2. 称取氢氧化钠
使用天平或电子秤精确称取2克的NaOH固体。注意,氢氧化钠具有强烈的吸湿性,操作时应尽量避免暴露在空气中过久。
3. 溶解氢氧化钠
将称好的NaOH固体放入烧杯中,加入少量蒸馏水,用玻璃棒轻轻搅拌直至完全溶解。溶解过程中可能会产生热量,因此建议分次少量添加蒸馏水。
4. 转移至容量瓶
待溶液冷却至室温后,将烧杯中的溶液小心转移至500毫升的容量瓶中。为了确保所有溶质都被转移,可以使用少量蒸馏水多次冲洗烧杯,并将冲洗液一并倒入容量瓶。
5. 定容
向容量瓶中缓缓加入蒸馏水,直到溶液的凹液面正好与刻度线相切。此时,容量瓶中的溶液即为0.1 mol/L的NaOH溶液。
6. 摇匀并储存
盖紧容量瓶的塞子,反复倒转几次以充分混合溶液。最后,将配制好的溶液倒入干净的试剂瓶中,并贴上标签注明溶液名称、浓度以及配制日期。
注意事项
- 在整个操作过程中,务必佩戴防护手套和护目镜,以防氢氧化钠对皮肤和眼睛造成伤害。
- 配制好的NaOH溶液应存放在阴凉干燥处,避免阳光直射。
- 如果需要长期保存,建议定期检查溶液的浓度是否发生变化。
通过以上步骤,你可以轻松地在家或实验室中配制出0.1 mol/L的氢氧化钠溶液。这项技能不仅有助于化学实验的顺利进行,也能帮助你更好地理解溶液浓度的概念及其实际应用。希望本文对你有所帮助!