化學定量實驗的考查方式

2010-06-17 09:47:50 　來源：網(wǎng)絡資源

　　化學是一門實驗學科，對化學實驗的考查是高考可能會考內(nèi)容，認真分析近幾年高考化學試題，我們會發(fā)現(xiàn)化學定量實驗是考查的重點。它的考查方式主要有以下幾種：

　　一、考查計量儀器的特點和使用

　　“了解常見儀器的主要用途和使用方法”是《診斷大綱》明確提出的一個基本要求。高考中對定量實驗涉及的計量儀器的考查主要包括托盤天平、量筒、容量瓶、滴定管、溫度計和pH試紙等，從考查的要求看，主要是識記層次，考查孩子對常見計量儀器的結(jié)構(gòu)、用途、讀數(shù)和使用方法的認識。

　　例1、

填空

　　(1)圖1表示10 mL量筒中液面的位置，A與B,B與C刻度間相差1 mL, 如果刻度A為4，量筒中液體的體積是________mL。

　　(2)圖II表示50 mL滴定管中液畫的位置，如果液面處的讀數(shù)是a ，則滴定管中液體的體積(填代號)______________。

　　A. 是a mL　　　　　　　　B.是(50-a)mL

　　C. 一定大于a mL　　　　　D.一定大于(50-a)mL

　　解析：本題主要考查量筒和滴定管的結(jié)構(gòu)特點、分度值及讀數(shù)方法。圖I量筒中較小刻度即分度值為0.2 mL，刻度A為4，即B刻度為3，讀出3.2 mL。圖II中滴定管為50 mL規(guī)格，液面以下有刻度部分體積是(50-a)mL，再加上無刻度部分其體積大于(50-a)mL。

二、考查定量實驗的基本操作

　　“用正確的化學實驗基本操作，完成規(guī)定的‘孩子實驗’的能力”也是《診斷大綱》中對孩子實驗能力的基本要求。現(xiàn)行高中教材中通過配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液、酸堿中和滴定等基本定量實驗的完成，訓練孩子的基本操作技能，為孩子將來參加社會實踐或進一步學習打下必要的良好基礎，這也是構(gòu)成人才科學素質(zhì)的重要組成部分。

　　例2、為了確定乙醇分子的結(jié)構(gòu)簡式是CH3―O―CH3還是CH3CH2OH，實驗室利用圖示的實驗裝置，測定乙醇與鈉反應(△H<0)生成氫氣的體積，并據(jù)此乙醇分子中能與金屬鈉反應的氫原子的數(shù)目。試回答下列問題：

　　①指出實驗裝置的錯誤_______________。

　　②若實驗中用含有少量水的乙醇代替相同質(zhì)量的無水乙醇，相同條件下，測得氫氣的體積將______(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

　　③請指出能使實驗安全、順利進行的關(guān)鍵實驗步驟(至少指出兩個關(guān)鍵步驟)________________。

　　解析：本實驗是將氣體的體積轉(zhuǎn)化為水的體積以便于量取，按圖示無法達到這一目的，廣口瓶中的進氣導管不應插入水中，排水導管應插入廣口瓶底部。當用含少量水的乙醇時，水也要與鈉反應放出氫氣，使產(chǎn)生氫氣的體積變大。本實驗關(guān)鍵在于測定氣體體積，操作中應注意檢查裝置氣密性、加入稍過量的鈉、從漏斗中緩慢加入無水乙醇。

　　三、考查實驗設計方法

　　近年來，高考化學試題中對考生設計簡單實驗能力的考查賦予較多的關(guān)注，其中就包括對定量實驗的設計的考查，它要求孩子能夠通過題給實驗情境中適當遷移，準確把化學實驗基礎知識和基本操作技能運用到某些類似的定量實驗中去，解決一些原理和操作較簡單的定量問題。它充分體現(xiàn)了“源于教材又不拘泥于教材”的命題指導思想，在一定程度上考查了孩子的創(chuàng)新思維能力。混合物組分的測定是近年高考對定量實驗設計的主要考查內(nèi)容，從其設計方法上看主要包括重量分析法和滴定分析法。

　　1、重量分析法

　　重量分析法就是根據(jù)可測量物的重量來確定被測物質(zhì)組分含量的方法，一般是先使被測組分從試樣中分離出來，轉(zhuǎn)化為一定的稱量形式，然后用稱量的方法測定該成分的含量。根據(jù)被測成分與試樣中其它成分分離的不同途徑，通常應用的重量分析法又分為沉淀法、氣化法等。

　　沉淀法就是利用沉淀反應使被測成分生成溶解度很小的沉淀，將沉淀過濾、洗滌、烘干或灼燒的后成為組成一定的物質(zhì)，然后稱其重量，再被測成的含量，這是重量分析的主要方式。

　　例4、某純堿試樣中含有少量的氯化鈉雜質(zhì)，請設計一個簡單的實驗，確定純堿的質(zhì)量分數(shù)。

　　解析：此題可以根據(jù)Na2CO3和NaCl的性質(zhì)差異，即CO32-和Cl-的不同特性，利用沉淀法設計為：首先將a g試樣放入燒杯中加入適量蒸餾水溶解;再向試樣的溶液中滴加0.1 mol/L的CaCl2(或BaCl2)溶液，直至不再產(chǎn)生沉淀時為止;過濾、洗滌、干燥并稱量所得沉淀物的質(zhì)量為b g;較終出純堿的質(zhì)量分數(shù)為：

。同理向試樣的溶液中加入足量稀硝酸和硝酸銀鹽溶液也可。

　　(2)氣化法是用加熱或其它化學方法使試樣中被測成分轉(zhuǎn)化為氣體逸出，然后根據(jù)氣體逸出前后的試樣重量之差來被測成的含量。如“硫酸銅晶體結(jié)晶水含量的測定”設計原理中就是利用了氣化法。

　　2、滴定分析法

　　滴定分析法是傳統(tǒng)化學分析法中重要的分析方法之一，是將一種已知其準確濃度的試液滴加到被測物質(zhì)的溶液中，通過指示劑的變化判斷反應完全時，根據(jù)所用試劑的濃度和體積求得被測組分的含量。滴定分析法要求發(fā)生的反應要完全、反應速率要快、反應要等當量進行、要選擇恰當?shù)闹甘緞?/p>

　　根據(jù)反應類型不同可以分為酸堿中和滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定、絡合滴定;根據(jù)滴定的方式又可分為直接滴定法、返滴定法、置換滴定法和間接滴定法等。中學化學主要介紹的是酸堿的直接中和滴定。仍以例4為例，該題的設計也可利用滴定法，設計為：先將a g試樣溶于蒸餾水配成100 mL待測液;用堿式滴定管準確量取20.0 mL待測液，放入錐形瓶中，滴入二滴甲基橙試液;用c mol/L的標準硫酸溶液進行滴定，記錄消耗硫酸的體積;重復上述操作，確立每次消耗硫酸的平均體積為V mL;較后進行，即可確定純堿的質(zhì)量分數(shù)。