例析定量类的高中化学实验题的解答

高中阶段化学学习过程中实验题是一种十分重要的题目类型,化学实验是化学学习的一大重点,在学习时候需要充分的重视,高考考查化学实验也涵盖面比较广,需要教师在授课过程中多多加以总结和研究,提升学生应用和解答的水平与能力,立足考试常见题型,本文对高考中的各项常见的考查方式与方法进行研究与总结,提升对化学实验教学的研究水平,通过几个例题来谈谈如何突破定量分析类的实验题.

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典例1下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是 ( ).

①取a克混合物充分加热,减重b克

②取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体

③取a克 混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克

④取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体

⑤取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,用排水法将产生的气体收集在量筒中,读数为b升

⑥取a克混合物于锥形瓶中加适量水溶解,酚酞作指示剂,用c molL-1的标准盐酸滴定至终点时,消耗盐酸b升

A.②③ B.④⑤⑥ C.③⑤ D.全部

解析取a克混合物充分加热,减重b克,根据差量法可求出NaHCO3的质量,从而求出Na2CO3的质量分数,故①正确;取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体氯化钠,列方程组即可求出,②正确;③中,取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克,由于逸出气体中含有H2O,故无法求解;④中由于二者都能与Ba(OH)2溶液反应生成BaCO3沉淀,由Na2CO3→BaCO3、NaHCO3→BaCO3的转化关系,列方程组即可求出混合物中Na2CO3的质量分数,④正确;⑤中由于少量CO2溶于水,无法测定Na2CO3、NaHCO3产生CO2的总体积,⑤不正确;⑥中用酚酞作指示剂,达到滴定终点时,Na2CO3恰好转化为NaHCO3,NaHCO3与盐酸未反应,根据Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3可计算出Na2CO3的质量,⑥正确.答案 C

典例2现有一份CuO和Cu2O的混合物,用H2还原法测定其中的CuO质量x g,实验中可以测定以下数据:①W:混合物的质量(g)、②W(H2O):生成水的质量(g)、③W(Cu):生成Cu的质量(g)、④V(H2):标准状况下消耗H2的体积(L).

(已知摩尔质量:Cu:64 gmol-1、CuO:80 gmol-1、Cu2O:144 gmol-1、H2O:18 gmol-1)

(1)为了计算x至少需要测定上述4个数据中的个,这几个数据的组合共有种.请将这些组合一一填入下列空格中.

说明:①选用W、W(H2O)、W(Cu)、V(H2)表示,不必列出具体算式.②每个空格中填一种组合,有几种组合就填几种,不必填满.

(2)从上述组合中选出一个含W的求x的计算式:.

(3)以上数据组合中易于取得的一组是.

解析本题是考查学生根据实验试题的要求,设计实验方案的能力及数据处理能力,而且本题是数学知识与化学结合的一个题目.本题想解决的是CuO和Cu2O二元混合物的质量组成,要通过列二元一次方程组的方法求解,所以需要获得两个数据.将题中所给数据进行排列组合,有下列6种组合.W、W(H2O)1W、W(Cu)1W、V(H2)1W(H2O)、W(Cu)W(H2O)、V(H2)1W(Cu)、V(H2) 在6种组合中不难看出V(H2)、W(H2O)一组不能成立,因为这一组仅与氧元素有关而与铜元素无关,不能形成两个有效的二元一次方程,无法求出CuO和Cu2O的量,所以实际只有5组数据组合是合理的.但在这5种组合中,结合氢气要过量的特点,W(H2)这一数据在获得上有一定的困难.测W(H2O)易受空气中的水及CO2的干扰,并且装置复杂,数据合理,但不简易.W及W(Cu)在获取上是最容易且可靠的.


对定量化学实验数据的加工处理方法总结如下:

实验所得的数据,可分为有用、有效数据,正确、合理数据,错误、无效数据,及无用、多余数据等.能从大量的实验数据中找出有用、有效、正确、合理的数据是实验数据分析处理题的一个重要能力考查点,也是近年来命题变化的一个重要方向.

对实验数据筛选的一般方法和思路为“五看”:一看数据是否符合测量仪器的精度特点,如用托盘天平测得的质量的精度为0.1 g,若精度值超过了这个范围,说明所得数据是无效的;二看数据是否在误差允许范围内,若所得的数据明显超出误差允许范围,要舍去;三看反应是否完全,是否是过量反应物作用下所得的数据,只有完全反应时所得的数据,才能进行有效处理和应用;四看所得数据的测试环境是否一致,特别是气体体积数据,只有在温度、压强一致的情况下才能进行比较、运算;五看数据测量过程是否规范、合理,错误和违反测量规则的数据需要舍去.

(1)表格型题的解题要点在于通过审题,获取有用信息,然后对表格中数据进行比较分析,依据物质的性质、变化规律进行解答.

(2)直角坐标系题的解题要点在于解题时要求学生首先弄清楚自变量和因变量到底是什么,注意理解起点、终点、转折点的含义.然后根据所学知识分析概念、图像、数值三者之间的关系.

高中化学实验题,要求学生联系所学过的实验知识和技能,进行知识类比、迁移和重组,对所给的数据能合理地进行计算与分析,全面、周密地思考才能设计出正确的实验方案和回答提出的问题.教师在备考教学中应该对学生认真要求,严加分析和研究,提升学生学习技能,提升应试技巧.