探究滴定分析方法的重难点剖析

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  摘要:滴定分析方法对于化学工业和农业日常发展中有一定实际操作意义,滴定分析法是工农业生产实际拓展化发展的一种有效的实验方式。滴定分析方法的特点对其实验内容具有引导意义,本文中针对滴定分析方法的重难点内容进行分析,整理出滴定分析实验的一些实验思路。
  关键词:滴定实验 分析方法 重难点 剖析
  【中图分类号】F416.7
  滴定分析方法本身是一种应用性很广阔的化学实验方法,滴定分析方法使用的范围包括工业化工技术、农业相关的农药化学技术和农药加工生产、国防科技产品的生产与加工,另外滴定分析方法还适用于在化学教学试验中开展酸碱实验、氧化还原实验、配位实验、沉淀实验四种实验类型。滴定分析方法是科学的化学实验结论,不仅适用于各种滴定分析实验类型,化学教学还经常利用其特点和实验内容发现各种元素和化学物质之间的共性和特点,分别判断不同化学物质的性质发展特性,了解化学元素本身的价值与意义,滴定分析的主要分析技巧是要在其中掌握好标准溶液的配制方法,浓度的标准衡量,物质的量浓度、滴定度的意义和互相换算的转化方法等。
  一、滴定分析实验设计内容和要求
  滴定分析的过程是实验的关键环节,滴定分析结果必须确保误差的最小化,为了保证滴定实验的顺利开展,确保滴定实验结果的准确度和精密度的正确性,必须要在前期进行实验的正确设计和度量,考虑到每一个环节中的标准化规范,掌握实验技巧和设计的内容规划,主要内容为:
  第一, 实验器具和仪器要进行检测,根据滴定实验的不同类型和标准化的要求进行审核,提前将实验器具和仪器安排妥当,其中滴定实验主要仪器为滴定管、滴定辅助仪器、滴定测量天平、容量瓶、滴液管、移液管等等,除了准备好各项器具和实验仪器之外,教师还要提前教会学生如何使用实验用具,学生要熟悉掌握各种器具的使用、特点、精确程度。
  第二, 选择合理的实验试剂计量,在滴定实验中要尽可能的对试剂纯度进行清晰的规划和准备,实验要求和标准如果很高,可以选择优级纯度试剂。
  第三, 称量的流程设计与规划,在正常的滴定实验中一般使用称量的仪器是万分之一分析天平,允许的误差率在0.2毫克,为了保证称量的科学性,在称量设计中要考虑到基础实验物质和样品承重的所有计量,根据实验过程中实验的物质具有不同的判定标准,实验选择性的满足计量成分,目的是为了达成实验结果。
  第四, 实验测量体积的涉及,滴定分析中滴定管、滴液管、移液管和容量瓶的本身计量重量误差率在0.02毫克,理论上要测量的实验试剂体积要少于20毫克,化学计量要考虑到适当的标准,满足实验的体积要求。
  第五, 根据环境和条件不同设计不同的滴定实验过程,滴定实验对于化学反应分析是一种有效的测量方式和测定内容,实验过程中,滴定分析的溶液酸度反应温度、辅助试剂和操作方式等,如重铬酸钾置换碘化钾反应中,本身是对0.4mol/L的盐酸进行中和反应,也可以根据实验内容的不同加入更多的4mol/L的盐酸溶液进行酸度的提升,保证化学实验的正常进行。
  第六, 滴定分析设计要求 例如,在硫代硫酸钠标准溶液(浓度约0.1mol/L)的标定中,用基准物质K2Cr2O7和过量的KI作用进行置换滴定。因为标定要求较高,故设计消耗Na2S2O3溶液體积在25~30 ml (按27 ml计),所以精密称取的K2Cr2O7(三份)质量约为0.13克(1/6×0·1×27×10-3×294),称取的KI (三份)质量约为1·8克(4×0.1×27/1000×166过量3倍),设以50 ml蒸馏水溶解K2Cr2O7,则应加入的HCl (4mol/L)体积VHCl为:
  4VHCl=0·4 (50+VHCl) VHCl≈5ml
  待K2Cr2O7与过量的KI完全作用后,立即加蒸馏水50 m,l此时溶液的酸度约为:
  0.4×55/ (55+27+50)≈0.17 mol/L
  按以上设计,除K2Cr2O7质量0.13克不符合要求外,其它设计基本合理。为此,可采用准确称量K2Cr2O7质量1.3克,用250毫升的容量瓶配制成标准溶液,再以25毫升的移液管量取K2Cr2O标准溶液于锥形瓶中。这样在不影响测量体积误差的前提下,避免了称样量不足而产生的误差。
  二、在滴定实验中把握好计量关系的难点
  滴定分析实验目的是在滴定实验液体和被滴定的物质反应之中,准确的了解滴定操作的计量掌握程度,根据实验液体不同的状态和特性的变化,掌握更多的有关滴定剂量的标准和滴定实验方法的过程。滴定实验为了达到这个目的就必须严格要求实验的器具达到特殊要求,尤其是在试剂的计量计算过程中,拥有一定的基础能力,掌握好实验试剂计量的标准并针对性的记录,为了实现实验的有效性,必须要建立滴定实验的模型,滴定实验在理论上可以建立反映模型,比如说滴定实验试剂和被滴定实验试剂之间的计量反应,计量关系和化学变化都是什么样的,另外还要科学的掌握好如何把握实验试剂的计量关系,计量关系反应速度都如何得到改善和应用,如何提高滴定实验的成功概率,如何加强滴定实验的方式选择和发展方向。滴定实验中的氧化还原反应本身就是综合了滴定液体的还原平衡效应,改善了氧化剂之中的电子属性,利用氧化剂将液体变成了酸性,还原剂又提供了大量的电子碱性属性,转变了实验结果,而在沉淀平衡的试验中带有阳离子的正电荷与阴离子结合发生了电子中和反应,从而沉淀出了酸性物质,这些酸性物质的化学反应产物是由于滴定实验试剂与碱性阴离子产生的化学变化。滴定实验就是将酸碱反应进行变化、中和反应进行掌握、氧化还原反应和沉淀反应进行统一化的一种实验手段,并且利用酸碱反应规律提高了实验的难度和技巧。氧化还原反应看似简单,但是实际上掌握起来非常困难,想要更好地掌握好滴定实验中的氧化还原反应,还需要更多的理论学习的辛苦付出和认真的实验前夕的准备。
  三、滴定实验分析重点方法
  3.1酸碱滴定法
  滴定实验中,酸碱滴定实验是基础性理论实验步骤,掌握滴定实验也必须先从掌握好酸碱滴定实验开始,酸碱滴定实验的本质意义在于可以讲试剂中的酸碱质子互相结合和中和,提高溶剂的质子传递速度,重要的是准确的理解和掌握物料的平衡,了解导出的酸碱平衡分配的效果,达到酸碱中和的目的让学生理解正常的电荷平衡理论。例如: CmolCaCl2在水溶液中完全离解,将会产生Cmol Ca2+和2CmolCl-CaCl2=Ca2++2Cl-
  3.2氧化还原滴定法
  氧化还原滴定法的核心仍然是平衡,是以电子转移为依据的平衡.反应条件对平衡的影响是很重要的问题,所以条件电位的意义及其与标准电位的区别既是重点也是难点.氧化还原平衡体系的特征:“各电对电位相等”,这个原则贯穿于整个章节.如有关平衡常数的计算,滴定时各阶段特别是SP时体系电位的计算等等.
  3.3沉淀滴定法
  沉淀滴定法的核心是沉淀平衡.本章的重点是银量法,根据确定终点的方法不同,可分为摩尔法、福尔哈德法、吸附指示剂法,应重点掌握三种方法的原理、滴定条件、应用范围.
  参考文献:
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