定量实验及其误差分析

定量实验及其误差分析

一．教学目标：

1.中学化学常见的定量实验：溶液的配制、滴定实验、食醋中总酸含量的测定、镀锌铁皮的厚度的测定。

2.定量实验中的误差分析

二．教学过程

问题一：“白铁皮”具有较强的耐腐蚀性，是生产中常用的金属材料之一。镀锌层犹如铁皮的保护层，这层膜的厚度及均匀度也成了判断镀层质量的重要指标。某研究性学习小组为了测定镀锌铁皮的厚度，设计了下面的实验方案：

方案一：取三块镀锌铁皮（A、B、C，截自同一块镀锌铁皮），将镀锌铁皮A放入烧杯中，加入40mL 6mol・L―1盐酸，反应时用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮，待锌镀层反应完全时，立即将未反应的铁皮取出，洗涤、小心烘干、称量。将B、C重复上面实验。

（1）锌镀层完全反应的标志是。

（2）如何检验铁片已经洗净。

（3）该小组的实验数据记录及数据处理如下，完成下列表格（锌的密度为7.14g/cm3）数据记录数据处理

镀锌铁皮长度

/cm

宽度

/cm

镀锌铁皮

质量/g

铁皮

质量/g

锌镀层厚度

（单侧）/cm

锌镀层平均厚度

（单侧）/cm

A 5.00 4.90 4.460 4.313 4.201×10―4

B 5.10 5.00 4.421 4.267 4.229×10―4

C 5.20 5.00 4.640 4.467 4.660×10―4

计算镀锌铁皮锌镀层平均厚度（单侧）cm。本实验中产生误差的原因可能有哪些（任意例举两种）、

（4）此实验中需要盐酸95mL 6mol・L―1,需用质量分数为

36.5%，密度为1.2g・m L―1的浓盐酸

ml ,下列操作能使配制溶液的浓度偏高的操

作。

A. 容量瓶定容时，若仰视液面读数，

B. 定容时蒸馏水加多了，液面超过了刻度线，而用滴管吸取部

分溶液至刻度线

C. 用量筒量取浓溶液，若仰视读数，

D. 烧杯中溶液未冷却至室温，就开始转移溶液注入容量瓶

方案二：已知锌与强碱溶液反应离子方程式为：

Zn+2OH―+2H2O=[Zn(OH)4]2―+H2↑。某同学按右图装置设计

了测定镀锌铁皮镀层厚度的实验方案，将单侧面积为S cm2、质量为m g的镀锌铁皮放入6mol・L―1 NaOH溶液中。回答下列问题：（4）装置中导管a的作用是。

（5）检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：①记录C的液面位置；②待B中不再有气体产生并恢复至室温；③由A向B中滴加足量NaOH溶液；④上下移动C，使干燥管和C中液面相平。上述操作的顺序是（填序号）。

（6）实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL（实验条件的气体摩尔体积为Vm mol・L―1）。则镀锌铁皮的厚度为cm。（写出数学表达式）

问题二：食醋中醋酸含量的测定

问题与讨论：1.醋酸是一种有机弱酸，其离解常数Ka = 1.76×，可用标准碱溶液直接滴定，用什么指示剂？为什么？

2.如果要测定食醋的总酸含量，但无酸式滴定管，可用什么玻璃仪器来代替？使用此仪器是否要来溶液润洗？转移溶液时如何操作？请画出此操作的装置图。

3.如果滴定的终点没有控制好，即氢氧化钠滴加过量，溶液显深红色，你有没有补救的办法？如何补救？

4.中和滴定的反应容器是什么？需要润洗吗？

5.滴定的终点的现象如何描述？

例2在测定某铁矿石中的含铁量时，可准确称取0.2113g铁矿石溶解在酸里，再把Fe3+还原成Fe2+,然后用0.0223mol·L-1的KMnO4溶液滴定，发生反应的离子方程式如下：

5Fe2++MnO

4

+8H+=====5Fe3++Mn2++4H2O

滴定结果有消耗KMnO4溶液17.20mL，试计算和回答下列问题：

（1）矿石中含铁的质量分数为。

（2）KMnO4溶液应装在试管定管里，原因是

。

（3）如果矿石是用盐酸溶解在制得的，Fe2+溶液里含有Cl-,则测定的结果矿石在含铁量（填偏高、偏低、无影响），原因是.

例3.20.00mL一定物质的量浓度的盐酸X，用一定浓度的NaOH溶液Y滴定，如图所示。

（1）试求X、Y的物质的量浓度之比。（2）求盐酸的物质的量浓度。

小结：