习题编制必须注意真实性

2014-07-03 15:47戴建良
化学教与学 2014年6期
关键词:误差分析真实性

戴建良

摘要:文章对一组关于一定物质的量浓度溶液配制中的误差分析的习题进行了真实性分析,指出了这类习题存在的问题,建议舍弃这类习题。

关键词:真实性;物质的量浓度;误差分析

文章编号:1008-0546(2014)06-0074-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

一、习题的真实性分析

1. 溶液的浓度都需要误差分析吗

溶液的浓度有多种表示方法,中学阶段接触到的有质量分数、体积分数、物质的量浓度等。其中物质的量浓度由于溶液测量体积的方便,经常用在定量分析中表示相当准确浓度(通常要求有4位有效数字)的溶液,如各种标准溶液。

在分析化学中所用的溶液可分为两类:一类是标准溶液,另一类是一般溶液。对溶液的准确度要求不高的一般溶液,如一般使用的酸、碱、盐溶液,缓冲溶液,指示剂、洗涤剂等,在检测中它们的浓度和用量不参与被测组份含量的计算,通常是用来作为“条件”溶液,不需要用标定或其他比对的方法求得准确浓度,这时可以用质量分数,体积分数等来粗略表示。能用容量瓶直接准确配制吗?不能。配制溶液浓度的准确度取决于两个因素:溶质的物质的量(或质量)和溶液的总体积测量的准确度。因为NaOH固体纯度不高,且易吸收空气中的水分和CO2,所以NaOH质量的称量会有很大的误差,不可能准确称量。一个实验的误差大小取决于误差最大的步骤,NaOH溶液配制过程中,由于NaOH的质量不可能准确,溶液的体积再准确,溶液的浓度也会有很大的误差。类似地,由于浓盐酸有挥发性,浓硫酸有吸水性,也不能直接用容量瓶准确配制准确浓度的盐酸溶液和硫酸溶液。

3. 如何获得准确浓度的NaOH溶液

分析化学上,欲获得准确浓度如0.1000mol·L-1的NaOH溶液,通常的做法是先称取4g左右的固体NaOH,溶于1L蒸馏水中,然后称取一定量的基准物质如邻苯二甲酸氢钾或草酸标定所配得的溶液,或者用已知准确浓度的盐酸标准溶液进行标定,这样就可求得所配得NaOH溶液的准确浓度。[3]

由此可见准确浓度的NaOH溶液不是通过配制获得的,而是通过酸碱滴定测得的。既然这样,对溶液配制过程中的误差分析是没有意义的,应该对酸碱滴定过程的误差进行分析。

类似地,盐酸溶液、硫酸溶液等也不能用容量瓶直接配制准确浓度。

4. 一定物质的量浓度的溶液的配制误差分析有必要吗

分析化学上滴定分析用的标准溶液的配制方法有两种:一是先配成接近所需浓度的溶液,再通过滴定法测定其准确浓度;第二种方法是用基准物质直接配制,由于这种方法成本太高不实用。所以除了极个别标准溶液(如NaCl、K2Cr2O7)等是采用容量瓶直接配置的,大部分标准溶液都是第一种方法获得的。[4]

既然大部分准确浓度的溶液都不是通过直接配制获得的。那么,对用容量瓶直接配制溶液进行误差分析就根本没有必要。笔者查阅了近十年全国各地高考化学试题,发现没有出现一定物质的量浓度溶液配制过程的误差分析考题。

二、对“物质的量浓度”教学的启示

一定物质的量浓度的溶液的配制的真实应用情境主要是滴定分析。而分析化学中,大部分标准溶液采用标定法测定其浓度,而不是直接用容量瓶配出来的。对于一定物质的量浓度溶液的配制,特别是非基准物质溶液的配制就没有必要强调一些细节,如“玻棒要深入到容量瓶刻度线以下以保证溶液不会粘附在刻度线上方的内壁上”。

三、结论

分析化学中,大部分标准溶液是通过滴定法测得的,而不是通过直接配制获得的。在进行一定物质的量浓度的溶液的配制的教学过程中,不宜对实验细节过分强调,对误差分析这类习题由于缺乏真实性背景,没有意义,应该舍弃这类习题。

参考文献

[1] 王后雄主编. 高中化学必修1重难点手册[M]. 武汉:华中师范大学出版社,2013.6

[2] 邵成主主编. 高中化学人教版必修1创新方案[M]. 合肥:安徽科学技术出版社,2013.5

[3] 李龙泉等编著. 定量分析化学[M]. 合肥:中国科学技术大学出版社,1997.8

[4] 南京大学大学化学实验教学组编. 大学化学实验[M]. 北京:高等教育出版社,1999

[5] [美]Jean B. Umland Jon M. Bellama 著. 普通化学(英文版)[M]. 北京:机械工业出版社,2004.8:131

[6] [美]菲利普等著,王祖浩等译. 化学概念与应用(中册)[M]. 杭州:浙江教育出版社 2008.8:481endprint

摘要:文章对一组关于一定物质的量浓度溶液配制中的误差分析的习题进行了真实性分析,指出了这类习题存在的问题,建议舍弃这类习题。

关键词:真实性;物质的量浓度;误差分析

文章编号:1008-0546(2014)06-0074-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

一、习题的真实性分析

1. 溶液的浓度都需要误差分析吗

溶液的浓度有多种表示方法,中学阶段接触到的有质量分数、体积分数、物质的量浓度等。其中物质的量浓度由于溶液测量体积的方便,经常用在定量分析中表示相当准确浓度(通常要求有4位有效数字)的溶液,如各种标准溶液。

在分析化学中所用的溶液可分为两类:一类是标准溶液,另一类是一般溶液。对溶液的准确度要求不高的一般溶液,如一般使用的酸、碱、盐溶液,缓冲溶液,指示剂、洗涤剂等,在检测中它们的浓度和用量不参与被测组份含量的计算,通常是用来作为“条件”溶液,不需要用标定或其他比对的方法求得准确浓度,这时可以用质量分数,体积分数等来粗略表示。能用容量瓶直接准确配制吗?不能。配制溶液浓度的准确度取决于两个因素:溶质的物质的量(或质量)和溶液的总体积测量的准确度。因为NaOH固体纯度不高,且易吸收空气中的水分和CO2,所以NaOH质量的称量会有很大的误差,不可能准确称量。一个实验的误差大小取决于误差最大的步骤,NaOH溶液配制过程中,由于NaOH的质量不可能准确,溶液的体积再准确,溶液的浓度也会有很大的误差。类似地,由于浓盐酸有挥发性,浓硫酸有吸水性,也不能直接用容量瓶准确配制准确浓度的盐酸溶液和硫酸溶液。

3. 如何获得准确浓度的NaOH溶液

分析化学上,欲获得准确浓度如0.1000mol·L-1的NaOH溶液,通常的做法是先称取4g左右的固体NaOH,溶于1L蒸馏水中,然后称取一定量的基准物质如邻苯二甲酸氢钾或草酸标定所配得的溶液,或者用已知准确浓度的盐酸标准溶液进行标定,这样就可求得所配得NaOH溶液的准确浓度。[3]

由此可见准确浓度的NaOH溶液不是通过配制获得的,而是通过酸碱滴定测得的。既然这样,对溶液配制过程中的误差分析是没有意义的,应该对酸碱滴定过程的误差进行分析。

类似地,盐酸溶液、硫酸溶液等也不能用容量瓶直接配制准确浓度。

4. 一定物质的量浓度的溶液的配制误差分析有必要吗

分析化学上滴定分析用的标准溶液的配制方法有两种:一是先配成接近所需浓度的溶液,再通过滴定法测定其准确浓度;第二种方法是用基准物质直接配制,由于这种方法成本太高不实用。所以除了极个别标准溶液(如NaCl、K2Cr2O7)等是采用容量瓶直接配置的,大部分标准溶液都是第一种方法获得的。[4]

既然大部分准确浓度的溶液都不是通过直接配制获得的。那么,对用容量瓶直接配制溶液进行误差分析就根本没有必要。笔者查阅了近十年全国各地高考化学试题,发现没有出现一定物质的量浓度溶液配制过程的误差分析考题。

二、对“物质的量浓度”教学的启示

一定物质的量浓度的溶液的配制的真实应用情境主要是滴定分析。而分析化学中,大部分标准溶液采用标定法测定其浓度,而不是直接用容量瓶配出来的。对于一定物质的量浓度溶液的配制,特别是非基准物质溶液的配制就没有必要强调一些细节,如“玻棒要深入到容量瓶刻度线以下以保证溶液不会粘附在刻度线上方的内壁上”。

三、结论

分析化学中,大部分标准溶液是通过滴定法测得的,而不是通过直接配制获得的。在进行一定物质的量浓度的溶液的配制的教学过程中,不宜对实验细节过分强调,对误差分析这类习题由于缺乏真实性背景,没有意义,应该舍弃这类习题。

参考文献

[1] 王后雄主编. 高中化学必修1重难点手册[M]. 武汉:华中师范大学出版社,2013.6

[2] 邵成主主编. 高中化学人教版必修1创新方案[M]. 合肥:安徽科学技术出版社,2013.5

[3] 李龙泉等编著. 定量分析化学[M]. 合肥:中国科学技术大学出版社,1997.8

[4] 南京大学大学化学实验教学组编. 大学化学实验[M]. 北京:高等教育出版社,1999

[5] [美]Jean B. Umland Jon M. Bellama 著. 普通化学(英文版)[M]. 北京:机械工业出版社,2004.8:131

[6] [美]菲利普等著,王祖浩等译. 化学概念与应用(中册)[M]. 杭州:浙江教育出版社 2008.8:481endprint

摘要:文章对一组关于一定物质的量浓度溶液配制中的误差分析的习题进行了真实性分析,指出了这类习题存在的问题,建议舍弃这类习题。

关键词:真实性;物质的量浓度;误差分析

文章编号:1008-0546(2014)06-0074-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

一、习题的真实性分析

1. 溶液的浓度都需要误差分析吗

溶液的浓度有多种表示方法,中学阶段接触到的有质量分数、体积分数、物质的量浓度等。其中物质的量浓度由于溶液测量体积的方便,经常用在定量分析中表示相当准确浓度(通常要求有4位有效数字)的溶液,如各种标准溶液。

在分析化学中所用的溶液可分为两类:一类是标准溶液,另一类是一般溶液。对溶液的准确度要求不高的一般溶液,如一般使用的酸、碱、盐溶液,缓冲溶液,指示剂、洗涤剂等,在检测中它们的浓度和用量不参与被测组份含量的计算,通常是用来作为“条件”溶液,不需要用标定或其他比对的方法求得准确浓度,这时可以用质量分数,体积分数等来粗略表示。能用容量瓶直接准确配制吗?不能。配制溶液浓度的准确度取决于两个因素:溶质的物质的量(或质量)和溶液的总体积测量的准确度。因为NaOH固体纯度不高,且易吸收空气中的水分和CO2,所以NaOH质量的称量会有很大的误差,不可能准确称量。一个实验的误差大小取决于误差最大的步骤,NaOH溶液配制过程中,由于NaOH的质量不可能准确,溶液的体积再准确,溶液的浓度也会有很大的误差。类似地,由于浓盐酸有挥发性,浓硫酸有吸水性,也不能直接用容量瓶准确配制准确浓度的盐酸溶液和硫酸溶液。

3. 如何获得准确浓度的NaOH溶液

分析化学上,欲获得准确浓度如0.1000mol·L-1的NaOH溶液,通常的做法是先称取4g左右的固体NaOH,溶于1L蒸馏水中,然后称取一定量的基准物质如邻苯二甲酸氢钾或草酸标定所配得的溶液,或者用已知准确浓度的盐酸标准溶液进行标定,这样就可求得所配得NaOH溶液的准确浓度。[3]

由此可见准确浓度的NaOH溶液不是通过配制获得的,而是通过酸碱滴定测得的。既然这样,对溶液配制过程中的误差分析是没有意义的,应该对酸碱滴定过程的误差进行分析。

类似地,盐酸溶液、硫酸溶液等也不能用容量瓶直接配制准确浓度。

4. 一定物质的量浓度的溶液的配制误差分析有必要吗

分析化学上滴定分析用的标准溶液的配制方法有两种:一是先配成接近所需浓度的溶液,再通过滴定法测定其准确浓度;第二种方法是用基准物质直接配制,由于这种方法成本太高不实用。所以除了极个别标准溶液(如NaCl、K2Cr2O7)等是采用容量瓶直接配置的,大部分标准溶液都是第一种方法获得的。[4]

既然大部分准确浓度的溶液都不是通过直接配制获得的。那么,对用容量瓶直接配制溶液进行误差分析就根本没有必要。笔者查阅了近十年全国各地高考化学试题,发现没有出现一定物质的量浓度溶液配制过程的误差分析考题。

二、对“物质的量浓度”教学的启示

一定物质的量浓度的溶液的配制的真实应用情境主要是滴定分析。而分析化学中,大部分标准溶液采用标定法测定其浓度,而不是直接用容量瓶配出来的。对于一定物质的量浓度溶液的配制,特别是非基准物质溶液的配制就没有必要强调一些细节,如“玻棒要深入到容量瓶刻度线以下以保证溶液不会粘附在刻度线上方的内壁上”。

三、结论

分析化学中,大部分标准溶液是通过滴定法测得的,而不是通过直接配制获得的。在进行一定物质的量浓度的溶液的配制的教学过程中,不宜对实验细节过分强调,对误差分析这类习题由于缺乏真实性背景,没有意义,应该舍弃这类习题。

参考文献

[1] 王后雄主编. 高中化学必修1重难点手册[M]. 武汉:华中师范大学出版社,2013.6

[2] 邵成主主编. 高中化学人教版必修1创新方案[M]. 合肥:安徽科学技术出版社,2013.5

[3] 李龙泉等编著. 定量分析化学[M]. 合肥:中国科学技术大学出版社,1997.8

[4] 南京大学大学化学实验教学组编. 大学化学实验[M]. 北京:高等教育出版社,1999

[5] [美]Jean B. Umland Jon M. Bellama 著. 普通化学(英文版)[M]. 北京:机械工业出版社,2004.8:131

[6] [美]菲利普等著,王祖浩等译. 化学概念与应用(中册)[M]. 杭州:浙江教育出版社 2008.8:481endprint

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