滴定分析錯誤信息對分析結(jié)果的影響

李寶平，關(guān)放

（西安交通大學理學院，陜西西安 710061）

滴定分析錯誤信息對分析結(jié)果的影響

李寶平，關(guān)放

（西安交通大學理學院，陜西西安 710061）

在基礎(chǔ)化學實驗試題中，常會出現(xiàn)一些分析結(jié)果誤差判斷題，而分析結(jié)果誤差往往是由于學生的實驗操作失誤導致的。本文旨在建立一種通過確定滴定分析錯誤信息，并依據(jù)錯誤信息和分析結(jié)果的正相關(guān)或負相關(guān)關(guān)系確定其對分析結(jié)果的影響結(jié)論的快速判斷方法。

滴定；錯誤信息；相關(guān)性；分析結(jié)果

1 滴定分析中常見的問題

高考課改后，各省學生的化學基礎(chǔ)參差不齊[1]。有些學生在中學時接觸過滴定分析實驗，而有些學生只是觀摩過老師的演示實驗。因此，在為臨床醫(yī)學類專業(yè)新生開設(shè)的基礎(chǔ)化學實驗中一般都設(shè)置有滴定分析實驗，以培養(yǎng)學生科學實驗的基本操作、基本技能、良好習慣以及觀察、分析、判斷事物的能力。在基礎(chǔ)化學實驗試題中也常常會出現(xiàn)一些分析結(jié)果誤差判斷題，這些分析結(jié)果誤差往往是由于學生的實驗操作失誤導致的[2-3]。例如，用差減法稱取一級標準物質(zhì)無水Na2C2O4配制標準溶液標定KMnO4溶液濃度時，判斷以下操作會對KMnO4的濃度造成何種影響（偏高，偏低，沒有影響或無法確定），以下操作有些產(chǎn)生了Na2C2O4物質(zhì)的量的錯誤信息，有些則產(chǎn)生了KMnO4體積的錯誤信息，最終都導致了KMnO4濃度的錯誤的分析結(jié)果。

2 正確判斷和解決問題的措施

由于一些學生未能掌握解答此類問題的要領(lǐng)，因而有時會得出相反的結(jié)論?；卮鸫祟悊栴}時，首先應(yīng)清楚該步驟正確的操作是什么，并根據(jù)題意，判斷是否存在操作失誤；若存在操作失誤，則應(yīng)確定其產(chǎn)生了什么錯誤信息。該錯誤信息應(yīng)是某一與分析結(jié)果相關(guān)的滴定分析物理量，如物質(zhì)的量、體積、濃度等。該錯誤信息以實驗記錄值的形式出現(xiàn)，它大于或小于真實值，造成分析結(jié)果的誤差。

在確定了滴定操作的錯誤信息后，建立滴定分析結(jié)果和涉及的錯誤信息物理量之間的計量關(guān)系式。對于該題涉及的高錳酸鉀和草酸鈉在硫酸介質(zhì)中氧化還原反應(yīng)為：

計量關(guān)系為：

從上式可以看出，有兩個因素影響KMnO4濃度，即一級標準物質(zhì)Na2C2O4的物質(zhì)的量和KMnO4溶液的體積。該公式可用于實驗記錄中由Na2C2O4物質(zhì)的量或KMnO4的體積產(chǎn)生的錯誤信息所導致的對KMnO4濃度分析結(jié)果影響的判斷。通過錯誤信息和分析結(jié)果的之間的計量關(guān)系確定其對分析結(jié)果的影響，具體就是依據(jù)錯誤信息和分析結(jié)果是正或負相關(guān)關(guān)系得出判斷結(jié)論。若為正相關(guān)關(guān)系，則實驗記錄值比真實值大，那么分析結(jié)果就會比真實值大；反之，若為負相關(guān)關(guān)系，則實驗記錄值比真實值大，分析結(jié)果就會比真實值小。以下從出自這兩個方面的錯誤信息對分析結(jié)果影響進行分析，見表1和表2。

表1 與一級標準物質(zhì)Na2C2O4的物質(zhì)的量相關(guān)的錯誤信息對分析結(jié)果影響

表2 與KMnO4溶液體積相關(guān)的錯誤信息對分析結(jié)果影響

在進行滴定分析錯誤信息對分析結(jié)果的影響分析中，操作錯誤造成的錯誤信息，即與分析結(jié)果相關(guān)的某項物理量指標記錄值與其真實值相比偏高或偏低的判斷是影響分析的難點，取得該項步驟突破即可較容易地判斷操作錯誤造成的分析結(jié)果的正或負影響。如稱取Na2C2O4過程中將Na2C2O4顆粒撒落在燒杯外，判斷出Na2C2O4稱量記錄值大于真實值，便可容易地根據(jù)Na2C2O4物質(zhì)的量和KMnO4濃度的正相關(guān)關(guān)系判斷出標定出的KMnO4濃度偏高。

3 結(jié)論

在進行滴定分析錯誤信息對分析結(jié)果的影響分析時，先根據(jù)實驗操作規(guī)范判斷某項操作有無錯誤；若有錯誤，則需了解其產(chǎn)生的錯誤信息；根據(jù)該項信息和分析結(jié)果的正或負相關(guān)關(guān)系判斷該項信息錯誤對分析結(jié)果產(chǎn)生的影響。

[1]丁偉,陸靖．高中化學與大學化學知識銜接的研究[J].大學化學,2014,29(1):11-21.

[2]尹健美.滴定分析實驗中常見錯誤與應(yīng)對措施[J].廣東化工,2014,41(19):232,222.

[3]慕慧,何西利.基礎(chǔ)化學學習指導[M].3版.北京:科學出版社,2014.

The Effect of Errors of Operation in Titration on Analytical Results

Li Bao-ping,Guan Fang
(College of Science,Xi'an Jiaotong University,Shanxi Xi'an 710061)

There are sometimes several judgment questions about errors of analytical results which are resulted from the faulty operations of students in experimental questions of fundamental chemistry.In this paper a fast judgment method is established to judge the effects of errors of operation in titration on analytical results through discussing the possible positive or negative relationship analytical results and error messages from the faulty operations.

Titration;Error messages;Relationship;Analytical results

O655.2 文獻標志碼：A

2096-0387（2017）06-0059-02

西安交通大學基礎(chǔ)課程質(zhì)量建設(shè)本科教學改革研究項目（1602Z-02）。

李寶平（1968—），男，陜西西安人，本科，工程師，研究方向：基礎(chǔ)化學實驗和有機化學實驗的教學改革。