高三化学定量实验专题复习

高三化学定量实验专题复习

[试题特点及应试策略]

1、试题特点：

中学化学重要的定量实验有物质的量浓度溶液的配制、中和滴定〔包括滴定曲线〕、中和热测定等.从中学化学实验和高考实验考查的要求来看，定量实验主要有以下几种类型：

（1）确定物质组成与含量的定量实验.如确定物质化学组成〔确定化学式〕、测量物质中某组分的质量分数等实验.

〔2〕测量某溶液的浓度〔溶质质量分数、物质的量浓度等〕的定量实验.如中和滴定实验.

〔3〕测量某些化学计量的定量实验.如测定某分子〔或原子〕的相对分子〔原子〕质量、阿伏加德罗常数等实验.

〔4〕研究反应热效应的定量实验.如课本中关于中和热测定实验.

〔5〕研究物质〔分子〕结构的定量实验.如有机物分子结构确定实验.

2、应试策略：

定量实验是在定性实验基础上为研究某些量及相关量间关系而展开的，因此能力要求和试题难度等将有所提升.如何有效地进行定量实验方案的设计呢？为明确定量实验设计的解题关键，先回顾一下中和滴

量”〕，利用两者间量的关系计算而得.因此，确定可测量并准确予以测定便成为定量实验的关键.

在定量实验中，哪些量常常作为主要的可测量呢？由于中学化学实验涉及的仪器中，可作定量实验测量的仪器主要有五类：〔1〕称质量的托盘天平；〔2〕量体积的量筒、量杯、滴定管；〔3〕测体系温度的温度计；〔4〕测反应时间的秒表〔或其它计时器〕；〔5〕测溶液酸碱度的pH计〔或pH试纸〕.而在中学化学实验中，常用的测量仪器主要是前三类〔注意：酸碱中和滴定曲线的测定需要用到pH计〕.因此，中学范围内定量实验的可测量主要是质量〔固体或气体〕、体积〔液体或气体〕以及反应体系温度.

如何准确地测定以上三类可测量？

对于固体质量，中学通常用托盘天平进行称量；对于液体体积，根据实验精度的要求，采用量筒〔精度较低，用于粗略测定体积〕或滴定管〔精度较高，可以精确至0.01mL，用于准确测量溶液的体积〕；

对于体系温度，则利用温度计.由于上述三者的测定较为直接，这里不阐述.

对于气体质量和气体体积，通常无法直接用天平和量筒来测定，而要通过间接的方法来实现.因此，把气体的质量和体积作为实验研究的可测量往往成为定量实验考查的热点内容.那么，如何准确测定气体的

质量或者体积呢？

气体质量测定一般有两种方法：一是利用量差法.即通过测定反应体系反应前后质量差异，确定气体的质量〔反应体系反应前的质量减反应后的质量即为气体质量〕.另一种方法是利用所测气体的某些性质〔

如酸碱性或溶解性〕、采用合适的吸收剂〔如浓硫酸、碱石灰〕和实验装置〔如洗气瓶、干燥管〕来吸收，通过测量吸收装置吸收前后质量差得到气体的质量〔吸收后吸收装置的质量减去吸收前吸收装置的质量即为气体质量〕.

对于气体体积的测定，一般也有两种方法：

〔1〕通过上述方法测其质量，再利用密度或气体摩尔体积进行换算；

〔2〕对于无法采用上述方法测定其质量的气体〔如氢气、氧气、一氧化碳等〕，通常只能采用排水

量气法测量它们的体积，根据排出的水的体积来确定气体的体积.

值得注意的是，有些定量实验在方案设计过程中，存在多个可作为“可测量”的量.在进行实验设计时，应该优选易于测量而且测量误差较小〔准确度较高〕的量作为“可测量”，从而确保实验具有较高的精确度.

在定量实验过程中如何有效地减小实验误差呢？通常采用的方法主要有：

〔1〕尽可能根据实验要求和实验条件精选精度比较高的计量仪器〔如量体积时，尽可能用滴定管或移液管〕；〔考试时要依据数据信息选择恰当仪器，如量取液体20.0ml，用量筒，20.00ml则要用滴定管〕〔2〕准确规范地进行读数〔如读量筒或移液管中液体体积，视线应该与管中的凹液面最低处平齐〕；〔3

〕要重视测量实验中的“恒量”操作和重复测量，即在重复测量时，要确保两次量之间的差异符合实

验要求〔按分析化学要求，两次所测量之间的差异不超过0.5%〕，而且计算时应该取两次〔或多次〕可

测量值之间的平均值；

〔4〕注意外界条件的影响〔如温度对气体体积的影响、压强对气体体积的影响，测量读数时要恢复到指定的温度和压强，同时在数据处理时往往要换算为标准状况〕.注意以上事项，一般就可以减小实验误差.

明确可测量及其测定方法，同时掌握减小实验误差的方法，解答定量实验设计问题就会迎刃而解，并获得较高的精确度.

[典型例题]

1.铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料.某研究性学习小组为测定某含镁3％~5％的铝

镁合金〔不含其它元素〕中镁的质量分数，设计下列两种不同实验方案进行探究.填写下列空白.

【方案一】

〖实验方案〗将铝镁合金与足量NaOH溶液反应，测定剩余固体质量.

实验中发生反应的化学方程式是

〖实验步骤〗

〔1〕称取5.4g铝镁合金粉末样品，溶于VmL 2.0mol/L NaOH溶液中，充分反应.则NaOH溶液的体积V ≥ .

〔2〕过滤、洗涤、干燥、称量固体.该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将

〔填“偏高”、“偏低”或“无影响”〕.

【方案二】

〖实验方案〗将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体在通常状况〔20℃，1.01105Pa〕的体积. 〖问题讨论〗〔1〕同学们拟选用下列实验装置完成实验：

①你认为最简易的装置其连接顺序是：A接〔〕〔〕接〔〕〔〕接〔〕〔填接口字母，可不填满.〕

②实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形

瓶.请你帮助分析原因. .

③实验结束时，在读取测量实验中生成氢气的体积时，你认为合理的是 .

A．待实验装置冷却后再读数

B．上下移动量筒F，使其中液面与广口瓶中液面相平

C．上下移动量筒G，使其中液面与广口瓶中液面相平

D．视线与凹液面的最低点水平，读取量筒中水的体积

〔2〕仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少

量水存在，使所测氢气体积偏小.于是他们设计了右图所示的实验装置.

①装置中导管a的作用是

②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL.则产生氢气的体积为_____ ____ mL.

2.A~G为中学常见的化合物，它们之间有如图所示的转化关系〔反应条件及部分产物已略去〕.A是绿色固体，含H、C、O、Cu四种元素.常温下D为无色无味气体，B为黑色粉末，E能发生银镜反应.