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最全测量相关实验总结

一、测量的仪器

1.【量筒】

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(1)主要用途:量取液体的体积(精度0.1 mL)

(2)使用方法和注意事项:

①不可加热;

②不可用于配液或作反应容器;

③应根据量取液体的体积选用合适的规格,规则为“大而近”;

④无0刻度线

2.【容量瓶】

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(1)主要用途:用于精确配制一定物质的量浓度的溶液

(2)使用方法和注意事项:

①根据要求选用一定规格的容量瓶,必须标明容量瓶规格

②溶液转入时要用玻璃棒引流;

③选择容量瓶时遵循“大而近”的原则,所需溶质的量按所选用的容量瓶的规格进行计算。如配制480 mL 1 mol/L NaOH溶液时应选用500 mL 的容量瓶,所需溶质NaOH的物质的量为0.5 mol;

④加水至距刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管逐滴加水,使溶液凹面最低点恰好与刻度线水平相切;

⑤不能贮存配好的溶液,应将配好的溶液装入试剂瓶中;

⑥不能配制冷或热的溶液

⑦读数时,要平视滴定管中凹液面的最低点读取溶液的体积。

(3)容量瓶的验漏:

向容量瓶中加入自来水,塞好瓶塞,左手食指摁住塞子,右手五指托住瓶底,倒转容量瓶,观察瓶塞周围是否有水渗出。直立后,转动瓶塞180°,重复一次,若没有水渗出说明不漏水,不漏水的容量瓶才能使用。

3.【酸式滴定管(左)碱式滴定管(右)】

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(1)主要用途:

①滴定操作的精确量器;

②精确量取液体体积(精度0.01 mL)

(2)使用方法和注意事项:

①使用前,首先检查滴定管是否漏液;

②酸式滴定管用来盛装酸性溶液,不能盛装碱性溶液;

③碱式滴定管用来盛装碱性溶液,不能盛装酸性溶液和氧化性溶液

④读数时,要平视滴定管中凹液面的最低点读取溶液的体积。

(3)酸式滴定管的验漏:

关闭活塞,向滴定管中加入适量水,用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上,观察是否漏水,若2分钟内不漏水,将活塞旋转180°,重复上述操作。

(4)碱式滴定管的验漏:

向滴定管中加入适量水,用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上,观察是否漏水,若2分钟内不漏水,轻轻挤压玻璃球,放出少量液体,再次观察滴定管是否漏水。

(5)酸式滴定管的气泡排除:

右手将滴定管倾斜30°左右,左手迅速打开活塞使溶液冲出,从而使溶液充满尖嘴。

(6)碱式滴定管的气泡排除:

将胶管弯曲使玻璃尖嘴向上倾斜,用两指捏住胶管,轻轻挤压玻璃珠,使溶液从尖嘴流出,即可赶出碱式滴定管中的气泡。

4.【温度计】

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(1)主要用途:

①分馏时测量馏分的沸点;

②测量反应液温度;

③测量水浴温度

(2)使用方法和注意事项:

①不可用于搅拌;

②根据用途将水银球插在不同部位:

L蒸馏——蒸馏烧瓶支管口处

L测反应液温度——反应液面以下,但不能接触瓶底

L测水浴温度——水浴加热容器中的水面以下但不能接触瓶底

5.【托盘天平】

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(1)主要用途:

称量药品(及仪器)的质量(精度0.1g)

(2)使用方法和注意事项:

①用前调零:要放置在水平的地方,游码要指向红色0刻度线,调节平衡螺母(天平两端的螺母)调节零点直至指针对准中央刻度线直至天平横梁水平位置平衡。

②药品不能直接放在托盘上;

③左物右码,先大后小;

④读数至小数点后1位。

6.【量气管】

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(1)主要用途:量取气体体积

(2)使用方法和注意事项:

①调节两管液面相平,并保证液面在“0”刻度或零刻度以上;

②所测气体不能与量气管中的溶液反应,且不互溶;

③要上下移动量气管使左右液体相平后读数;

④一定要等待气体冷却至室温时进行读数。

(3)量气管的验漏:

方法一:向玻璃管中假加入适量水,若能形成稳定的液面差,这证明装置气密性良好。

方法二:向上(下)移动量气管,若能形成稳定的液面差,这证明装置气密性良好。

7.【移液管】

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(1)主要用途:

准确移取一定体积量的溶液,常用移液管有5、10、25、50mL 的规格,精度(0.01mL)

(2)使用方法和注意事项:

①移液管(吸量管)不能移取太热或太冷的溶液。

②同一实验中应尽可能使用同一支移液管。

③移液管在使用完毕后,应立即用自来水及蒸馏水冲洗干净,置于移液管架上。

④移液管和容量瓶常配合使用,因此在使用前常作两者的相对体积校准。

⑤在使用吸量管时,为了减少测量误差,每次都应从最上面刻度(0刻度)处为起始点,往下放出所需体积的溶液,而不是需要多少体积就吸取多少体积。

二、相关测量实验

1.【酸碱中和滴定】

(1)测量仪器

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(A)酸式滴定管 (B)碱式滴定管

(2)误差分析

① 原理

cB=最全测量相关实验总结


VB是准确量取的待测液的体积,cA是标准溶液的浓度,它们均为定值,所以cB的大小取决于VA的大小,VA大则cB大,VA小则cB小。

② 因测量仪器引起的误差分析[以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例]:

步骤

操作

VA

cB

洗涤

酸式滴定管未用标准溶液润洗

变大

偏高

碱式滴定管未用待测溶液润洗

变小

偏低

取液

量取碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失

变小

偏低

滴定

酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失

变大

偏高

酸式滴定管中部分酸液滴出锥形瓶外

变大

偏高

读数

滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或“前仰后俯”最全测量相关实验总结)

变小

偏低

滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或“前俯后仰”)

变大

偏高

2.【配置一定物质的量浓度的溶液】

(1)测量仪器:托盘天平、xxmL容量瓶、量筒

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(2)因测量仪器引起的误差分析

可能引起误差的操作

n

V

c

天平砝码附着有其他物质或已生锈

增大

不变

偏大

用量筒量取需稀释的溶液时仰视读数

增大

不变

定容时俯视容量瓶刻度线

不变

减小

溶液未冷却就转入容量瓶进行定容

不变

减小

砝码残缺

减小

不变

偏小

药品和砝码位置颠倒(使用游码)

减小

不变

定容时仰视容量瓶刻度线

不变

增大

定容摇匀后又加蒸馏水

不变

增大

用量筒量取需稀释的溶液时俯视读数

减小

不变

定容时蒸馏水加多后用吸管吸出

减小

不变

转移时有少量液体洒在容量最全测量相关实验总结瓶外

减小

不变

3.【中和反应反应热的测定】

(1)测量仪器:温度计

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(2)温度计使用注意事项:要使用同一支温度计,温度计的水银球要完全浸入溶液中,读出变化过程中的最高温度。

(3)实验测量数据

①反应物温度的测量

a.用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸,打开杯盖,倒入量热计的内筒,盖上杯盖,插入温度计,测量并记录盐酸的温度(数据填入下表)。用水把温度计上的酸冲洗干净,擦干备用

b.用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液,用温度计测量并记录NaOH溶液的温度

②反应后体系温度测量

打开杯盖,将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒,立即盖上杯盖,插入温度计,用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度不变化,将最高温度记为反应后体系的温度(T2)

③重复上述步骤(1)至步骤(2)两次

(4)数据处理

中和热ΔH计算:

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[C=4.18 J·(g·℃)-1]

三.定量测定型实验

1.【定量实验数据的测定方法】

(1)沉淀法:先将某种成分转化为沉淀,然后称量纯净、干燥的沉淀质量,再进行计算。

(2)测气体体积法:对于产生气体的反应,可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。

①常见测量气体体积的实验装置

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②量气时应注意的问题

A.量气时应保持装置处于室温状态。

B.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(Ⅰ)(Ⅳ)应使左侧和右侧的液面高度保持相平。

(3)测气体质量法:将生成的气体通入足量的吸收剂中,通过称量实验前后吸收剂的质量,求得所吸收气体的质量,然后进行相关计算。

(4)滴定法:即利用滴定操作原理,通过酸碱中和滴定、沉淀滴定或氧化还原滴定等获得相应数据后,再进行相关计算

2.【注意事项】

(1)测定实验中要有消除干扰气体的意识:如用“惰性”气体将干扰气体排出,或用溶液吸收干扰气体等。

(2)测定实验中要有被测量气体全部被测量的意识:如在反应结束后继续向装置中通入“惰性”气体,以使被测量气体全部排出使之被吸收剂吸收。

(3)测定实验中要有“数据”的采集处理意识

①实验数据的采集是化学计算的基础,一般来讲,固体试剂称质量,而液体试剂和气体试剂测量体积。

②称量固体质量时,中学一般用托盘天平,可估读到0.1 g,精确度要求高的实验中可以用分析天平或电子天平,可精确到0.000 1 g;

③测量液体体积时,一般实验中选用适当规格的量筒,可估读到0.1 mL,准确度要求高的定量实验,如中和滴定中选用滴定管(酸式或碱式),可估读到0.01 mL。容量瓶作为精密的定容仪器,用于配制一定物质的量浓度的溶液,一般不用于量取液体的体积;

④气体除了量取外,还可以称量。称气体的质量时一般有两种方法:一种方法是称反应装置在放出气体前后的质量减小值;另一种方法是称吸收装置前后的质量增大值;

⑤用pH试纸(测得整数值)或pH计(精确到0.01)直接测出溶液的pH,经过计算可以得到溶液中H⁺或OH⁻的物质的量浓度。为了数据的准确性,实验中要采取必要的措施,确保离子完全沉淀、气体完全被吸收等,必要时可以进行平行实验,重复测定,然后取其平均值进行计算。

(责任编辑:化学自习室)
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