孙冬旭
化学实验可以分为定性实验、定量实验和结构实验。高中阶段重点学习三个定量实验,分别为一定物质的量浓度溶液的配制、中和滴定实验和中和热的测定实验。通过三个定量实验的学习,可以帮助学生掌握定量实验的原理、操作、数据处理及误差分析等实验问题。在近几年的高考试题中,利用滴定实验测纯度、含量等问题是高频考点,学生普遍掌握不好,失分较多。分析原因,有以下几种情况:(1)对实验过程及反应原理不明晰(2)数据处理与误差分析能力欠佳(3)新型实验分析抓不住重点。为了帮助学生解决这一问题,结合近几年的高考试题特点分析,归纳此类问题的解题技巧,总结易错点,提升分析能力。
一、酸碱中和滴定要点归纳:
1、指示剂选择:
中和滴定实验可供选择的指示剂常为“甲基橙、酚酞”两种,变色范围和颜色变化为:
结合题意可知,n生成(Br2)=3aV1×10-3mol,与KI反应消耗n(Br2)=bV3×10-32 mol,则与C6H5OH反应的n(Br2)=3aV1×10-3 mol-bV3×10-32mol,废水中苯酚的含量=3aV1×10-3-bV3×10-32mol×94 g·mol-13×V2×10-3 L=6aV1-bV3×946V2 g·L-1=476aV1-bV33V2 g·L-1。
方法总结:
1、滴定实验一般与一定物质的量浓度溶液的配制实验相结合,一轮复习时建议两个实验一起复习
2、利用得失电子守恒分析反应原理,快速准确写出反应方程式或找出所需物质的定量关系,方便计算
3、若涉及多步反应,基本原则是先保证所测物质完全反应(标准液过量),过量的标准液再用其他标准液滴定,作差后得到的才是真正与待测物反应的实际用量。
这类题型综合性很强,难度较大,考察学生的读题、审题、析题、解题、计算能力,在限定时间的前提下,快速找出物质之间的关系,就能精准解决问题。
三、沉淀滴定:
1、原理:利用沉淀反應测定未知物的含量的一种方法,符合沉淀滴定的反应较少,银量法比较常见,一般利用银离子与卤素离子反应测定氯、溴、碘离子含量。
2、指示剂选择:沉淀滴定指示剂本身就是一种沉淀,滴定剂与被滴定物质反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物溶解度要小。
3、常见的银量法沉淀滴定:
(1)摩尔法:以硝酸银为标准液,K2CrO4为指示剂,测定氯离子含量;(2)佛尔哈特法:在酸性溶液中以铁铵矾为指示剂,用KSCN标准液滴定银离子的含量;(3)法扬司法:利用吸附指示剂确定滴定终点的沉淀滴定法。
4、工业应用:
(1)电解饱和食盐水车间盐水中氯化钠含量的测定
(2)水体中氯化物含量测定
滴定实验是高中化学学习中非常具有代表性的重要的定量实验,这类实验问题的考察目的是培养学生的分析能力、计算能力、归纳总结能力与创新能力。引导学生将所学原理应用到实际生产中,解决实际问题,体验化学学科魅力,培养学科素养,让化学服务于生活,让生活把化学变得更精彩。
参考文献:
陈伟珍微型滴定分析化学实验探索
本文系黑龙江省教育科学“十四五”规划2021年度重点课题《基于化学核心素养下高效优质课堂模式构建的探索研究》阶段成果(课题立项号:JJB1421160)。