高中化学第三册第十章学习几种定量测定方法素材沪科版.docx

化学中的一些定量实验高中化学课本中的定量实验数目不多，除配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液(见化学基本操作)外，主要的定量实验是中和滴定、硫酸铜晶体结晶水含量的测定以及盐的溶解度的测定。中和滴定，旨在初步学会中和滴定的操作和运用，巩固中和滴定的计算技能。结晶水的测定和盐的溶解度的测定，旨在运用天平称量等操作技能，学习测定晶体里结晶水含量和盐的溶解度的实验方法与计算方法。学习这些定量的化学实验，要注意培养宏观与微观结合、定性与定量结合等化学思想、化学方法；必须以严谨、求实的科学态度对待实验问题和实验结果；要坚持探索、创新的精神去完成定量实验问题的设计、实施与实验结果的评价。定量实验应该做到：准确运用化学实验基本操作技能，使实验结果在该实验设备条件下达到相对准确，减少误差；对实验操作引起的误差或失败的原因作出客观的判断与合理的解释；能够将以上定量实验的思想与方法，适当迁移运用到某些类似的定量实验中去，解决一些原理和操作较简单的定量问题。1中和滴定滴定的操作过程大致是：首先称取一定质量的试样制成溶液(或者取一定体积的试样溶液)，然后通过滴定管将已知浓度的溶液逐滴加到被测溶液中去(也可把待测液滴入已经浓度的标准溶液中)，根据指示剂颜色的变化而终止滴定。最后，可通过有关溶液的浓度和所用体积算出被测试样的含量或被测溶液的浓度。滴定包括中和滴定、氧化还原滴定、络合滴定等。酸碱中和滴定，是利用酸碱中和反应的原理测定酸、碱的含量或酸、碱溶液浓度的滴定方法。(1)中和滴定的实验程序(以标准盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液为例)仪器的洗涤将滴定需用的滴定管、移液管和锥形瓶均洗涤干净，。滴定管、移液管再用少量要盛的溶液洗23次，备用。滴定的操作在酸式滴定管中注入标准盐酸，使尖嘴部分充满溶液后，记录起始读数。用碱式滴定管或移液管量取一定体积的未知浓度的NaOH溶液，放入锥形瓶中，并加入少量适当的酸碱指示剂(例如23滴无色酚酞试液)，振荡、摇匀。滴定时，在锥形瓶下垫一白纸。右手沿同一方向摇动锥形瓶，眼睛集中观察瓶内指示剂颜色的变化，以确定滴定终点。常用的简单方法是：滴入盐酸到酚酞由红色变为浅粉红色，最后刚刚变为无色为止。此外，还可在滴入1滴盐酸后，酚酞由红色变为无色，再反滴入1滴NaOH溶液时，酚酞又由无色变红色，即达滴定终点。如果用NaOH溶液滴定盐酸(仍用酚酞作指示剂)，当滴入1滴NaOH溶液后，瓶内溶液由无色变浅粉红色且摇动时在半分钟内颜色不消失，即达滴定终点。滴定后观测、记录已知标准溶液消耗的体积数。(2)中和滴定应注意的几个问题作为定量实验，关键要力求实验数值和测定结果准确，努力减少误差。为此，应特别注意以下几点：滴定管不能漏水，酸式滴定管的活塞应该转动灵活。滴定管中加入液体后，应该从下面放出液体，调节到尖嘴部分充满溶液，并使滴定管内部没有气泡，再把起始时液面的读数记录下来。滴定过程中，要小心摇动锥形瓶，确保所有滴加的液体进入瓶内溶液，不能有任何的溶液从瓶内溅出。要恰当地选择酸碱指示剂。各种酸碱指示剂都有一定的变色范围。 一般说来，用适当浓度的一元强酸与一元强碱相互滴定时，使用酚酞或甲基橙较易掌握(由于石蕊的紫色与蓝色不易区分，一般不用石蕊作中和滴定的指示剂)；一元弱酸(如乙酸)滴定一元强碱(如NaOH)时，因生成的盐水解，溶液显弱碱性，通常使用酚酞作指示剂相对好一些；一元弱碱(如氨水)，滴定一元强酸(如盐酸)时，因生成的盐水解，溶液显弱酸性，使用甲基橙作指示剂相对好一些。滴定操作，应重复适当的次数，至少应重做一次。取两次或多次测定数据的平均值去计算待测试样的含量或待测溶液的浓度。2硫酸铜晶体结晶水含量的测定通过实际称量硫酸铜晶体的质量、这些晶体受热完全失去结晶水后的质量，求出晶体中含结晶水的质量和结晶水的质量分数，最终可以确定硫酸铜晶体的化学式。此实验是中学化学里学生实际操作以确定物质组成与化学式的重要代表性实验。(1)实验步骤称量用天平准确称量一干燥瓷坩埚的质量，并用此坩埚称取2g研碎了的硫酸铜晶体。加热慢慢加热盛有硫酸铜晶体的坩埚，直到硫酸铜晶体完全变白，不再逸出水蒸气为止。然后将坩埚放在干燥器里冷却。称量称量冷却后的坩埚，记下瓷坩埚和无水硫酸铜的质量。加热再称量把盛有无水硫酸铜的坩埚再加热，放在干燥器里冷却后再称量，记下质量，至两次称量的质量相差不超过0.1g为止。计算结晶水质量=硫酸铜晶体和瓷坩埚的质量-无水硫酸铜和瓷坩埚质量 (2)结晶水含量测定实验应注意的几个问题托盘天平只能用于粗略的称量，只能称准到0.1g。若用托盘天平称量(即使“准确称量”)，必然存在仪器误差，这就决定本实验只能粗略地测得结晶水质量分数的近似值。用酒精灯慢慢加热硫酸铜晶体使之分解为无水盐和水(蒸气)的反应，因实际条件所限，很难反应很完全。整个实验过程中，无水硫酸铜难免会吸收空气中一些水分。这类因素是由实验方法造成的，属于方法误差。为了减少方法误差，应该既尽可能使硫酸铜晶体充分地受热，硫酸铜晶体事先应尽量研成细小颗粒，尽可能使失水反应进行充分。同时，又要控制温度小心慢慢加热并根据需要进行搅拌，防止局部过热引起晶体溅失或无水盐进一步分解；整个称量过程，特别是称量无水硫酸铜和瓷坩埚的质量，最好盖严瓷坩埚盖，减少称量时间；干燥器中的浓硫酸应该有足够的浓度，或用其他高效固体干燥剂如无水氯化钙、硅胶等，确保干燥的效果。若因操作不慎，加热时固体溅失，会引起很大误差，应视为过失误差，测得的数据应该弃去不用，整个实验应该重做。用托盘天平“准确称量”2g硫酸铜晶体，因它只能称准至0.1g，称得的硫酸铜质量为2.0g。2.0g，它的有效数字为二位。同样地，称得无水硫酸铜的质量，其有效数字也为二位。在此基础上，求出结晶水的质量分数，有效数字也为二位，若用百分数表示，只能表示到百分之一。即，求得值可以表示为35或40，而不宜表示为35.3或40.12等。3室温下盐的溶解度的测定硝酸钾在室温下溶解度的测定，是中学化学教材中最早出现的定量(选做)实验，对于理解定量的化学概念溶解度具有重要作用。(1)实验步骤称量用托盘天平准确称量一干燥蒸发皿的质量a(称准至0.1g)。量取用10mL量筒量取10mL蒸馏水，倒入大试管里，再逐渐加入少量KNO3晶体，用玻璃棒搅拌至在5分钟内不再溶解为止。倾倒将大试管内KNO3饱和溶液倾倒入已称过的蒸发皿，然后称量它的质量b。蒸发蒸发盛在蒸发皿中的溶液。在加热过程中用玻璃棒不断搅拌，防止液滴飞溅出来，至蒸发皿中出现较多晶体时，停止加热。然后，放入干燥器中冷却，冷却后称量它的质量c。计算利用所测数据计算在该室温下硝酸钾的溶解度S。 其中，(c-a)为溶质的质量，(b-c)为水的质量。重复上述操作，取两次测定结果的平均值。(2)室温下盐的溶解度测定实验应注意的几个问题溶解必须充分，使硝酸钾溶液确实成为室温下的饱和溶液，否则会使测得溶解度的数值偏小。蒸发过程要控制好温度，充分搅拌，避免蒸发时液滴溅出。接近蒸干时，要及时