1主题28:实验方案的设计与评价李仕才考点五定量分析类实验1.定量型实验题的解题模板2.“关系式法”在定量测定实验中的应用关系式法是表示两种或多种物质之间物质的量关系的一种简化式子。在多步反应中,它可以把始态的反应物与终态的生成物之间“物质的量”的关系表示出来,把多步计算简化成一步完成。正确提取关系式是用关系式法解题的关键。其解题流程通常分以下三步:第一步:写出题中各步发生反应的化学方程式。第二步:根据化学方程式,找出作为中介的物质,并确定最初反应物、中介物质、最终生成物之间物质的量的关系。第三步:根据已知条件及关系式列出比例式进行计算求解。3.气体体积的测量方法气体体积法就是通过测量气体的体积来确定被测物质组分含量的方法。一般是先使被测气体从试样中分离出来,通过量气装置测定气体的体积,然后确定其他成分的含量。(1)五种量气装置(2)量气时应注意的问题2①量气时应保持装置处于室温状态。②读数时要特别注意消除“压强差”,保持液面相平,还要注意视线与液面最低处相平,如图(Ⅱ)(Ⅴ)应使左侧和右侧的液面高度保持相平。碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。(1)如图1所示,采用装置A,在高温下将xg钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。图1图2①气体a的成分是。②若钢样中硫以FeS形式存在,则A中发生的反应为3FeS+5O21+3。(2)将气体a通入测硫装置中(如图2),采用滴定法测定硫的含量。①H2O2氧化SO2的化学方程式为。②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗zmLNaOH溶液,若消耗1mLNaOH溶液相当于硫的质量为yg,则该钢样中硫的质量分数为。(3)将气体a通入测碳装置中(如图3),采用重量法测定碳的含量。图3①气体a通过B和C的目的是。②计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是。【解析】(1)①钢样(含有铁、碳、硫)在高温下与O2反应,除生成CO2、SO2外,还有剩余的O2,故气体a中含有CO2、SO2、O2。②该反应中,S元素由-2价被氧化为+4价,即生成SO2,再结合元素守恒及元素的化合价升降总数相等,配平该反应的化学方程式:3FeS+5O2Fe3O4+3SO2。(2)①H2O2具有强氧化性,SO2具有强还原性,二者发生氧化还原反应生成H2SO4,化学方程式为H2O2+SO2H2SO4。3②消耗1mLNaOH溶液相当于硫的质量为yg,则消耗zmLNaOH溶液相当于硫的质量为yzg,那么钢样中硫的质量分数为=。(3)①装置B中活性MnO2将SO2氧化。装置C中K2Cr2O7-浓H2SO4具有强氧化性,用于吸收气体a中的SO2,防止SO2进入CO2吸收瓶,影响实验结果。②实验中应测定实验前后CO2吸收瓶的质量变化,从而确定CO2的质量,继而求出钢样中碳的质量及质量分数。【答案】(1)①CO2、SO2、O2②Fe3O4SO2(2)①H2O2+SO2H2SO4②(3)①排除SO2对CO2测定的干扰②吸收CO2前后吸收瓶的质量1.定量型实验数据的筛选(1)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0.1g,若精度值超过了这个范围,则所得数据是无效的。(2)二看数据是否在误差允许范围内,若所得数据明显超出误差允许范围,要舍去。(3)三看反应是否完全,是不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。(4)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。(5)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。2.表格型与直角坐标系型题的解题要点(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)直角坐标系型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。4
