綜觀近幾年高考，有關(guān)定量實(shí)驗(yàn)的考題時(shí)常出現(xiàn)。該類考題的命題方式是將定性分析與定量計(jì)算相結(jié)合，以填空和簡(jiǎn)答兩種題型為主。定量實(shí)驗(yàn)題考查同學(xué)們的觀察能力、操作能力和分析能力，以及數(shù)據(jù)處理能力。

高中化學(xué)中最重要的定量實(shí)驗(yàn)有：①一定體積一定物質(zhì)的量濃度的溶液配制；②中和滴定；③硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的測(cè)定；④中和熱的測(cè)定，等等。下面對(duì)這四個(gè)主要的定量實(shí)驗(yàn)作簡(jiǎn)要的分析。

定量實(shí)驗(yàn)一：一定體積、一定物質(zhì)的量濃度的溶液配制

【實(shí)驗(yàn)儀器】

容量瓶、托盤天平（或量筒）、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和藥匙。

【實(shí)驗(yàn)步驟】

(1)計(jì)算：根據(jù)要求計(jì)算出固體溶質(zhì)的質(zhì)量或液體的體積；

(2)稱量或量??；

(3)溶解：往小燒杯中放入溶質(zhì)，加入適量的蒸餾水，用玻璃棒攪拌溶解。（注意：用98%的濃硫酸配制溶液時(shí)，一定要把濃硫酸沿?zé)诘谷胧⑺臒?，邊倒邊攪拌?/p>

(4)轉(zhuǎn)移：將溶解的溶液冷卻至室溫，沿玻璃棒注入容量瓶；

(5)洗滌：用少量蒸餾水沖洗玻璃棒和燒杯2～3次，并將每次的洗滌液也倒入容量瓶中；

(6)定容：向上述容量瓶繼續(xù)加蒸餾水至凹液面離刻度線1～2厘米處時(shí)，改用膠頭滴管逐滴加入蒸餾水，直到凹液面最低點(diǎn)與刻度線相切；

(7)裝瓶：將溶液轉(zhuǎn)入試劑瓶，貼好標(biāo)簽存放在指定位置。

【注意事項(xiàng)】

(1)容量瓶在使用前要檢驗(yàn)其是否漏水；(2)轉(zhuǎn)移溶液要用玻璃棒引流；(3)只能配制容量瓶上規(guī)定的容積的溶液，溶液溫度需與標(biāo)注溫度相仿；(4)配制好的溶液不能長(zhǎng)期存放在容量瓶中，要及時(shí)倒入指定的細(xì)口瓶中；(5)定容時(shí)，仰視讀刻度，會(huì)看低液面，使加水量增大，溶液濃度變??；反之，俯視讀刻度將使溶液濃度變大；(6)用膠頭滴管滴加蒸餾水時(shí)，若液面過(guò)了刻度線，就宣布實(shí)驗(yàn)失敗，必須重做實(shí)驗(yàn)。

例1 醫(yī)用生理鹽水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.9%，物質(zhì)的量濃度是0.154mol/L?，F(xiàn)欲配制此溶液1L，請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>

(1)配制過(guò)程用到的儀器有：托盤天平、燒杯、玻璃棒、 _____ 和_____。

(2)如果轉(zhuǎn)移過(guò)程中不慎將燒杯中的溶液灑落于容量瓶外或加水超過(guò)刻度線，其處理方法為 _____ 。

(3)在配制過(guò)程中，其它操作都正確，下列操作會(huì)引起溶液濃度偏高的是 _____

(A) 未洗滌燒杯和玻璃棒；(B) 容量瓶不干燥，含有少量水；(C) 定容時(shí)俯視刻度線；(D) 定容時(shí)仰視刻度線。

參考答案：（1）1000mL容量瓶；膠頭滴管（2）重新配制（3）C。

定量實(shí)驗(yàn)二：中和滴定

【實(shí)驗(yàn)儀器】

酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶、燒杯、鐵架臺(tái)和滴定管夾。

【實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵】

①準(zhǔn)確量取一定體積的酸液和堿液；②選擇適宜的指示劑準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)。

【實(shí)驗(yàn)步驟】

(1)滴定前的準(zhǔn)備工作：

①洗滌滴定管：依次用洗液、自來(lái)水、蒸餾水將滴定管洗滌干凈；

②檢查滴定管是否漏水，活塞轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活；

③用待裝溶液潤(rùn)洗滴定管2～3次，以保證裝入溶液時(shí)不改變?cè)芤旱臐舛取?/p>

(2)滴定(以已知標(biāo)準(zhǔn)酸液滴定未知堿液為例)

①準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)酸溶液：往酸式滴定管內(nèi)注酸液→趕氣泡→調(diào)節(jié)液面（在刻度“0”或“0”以下）→記錄讀數(shù)；用同樣的方法把堿式滴定管準(zhǔn)備好并記下讀數(shù)；

②量取待定堿液：用堿式滴定管量取一定容量的堿溶液→放入錐形瓶→滴加指示劑。把錐形瓶放在酸式滴定管下，墊一張白紙；

③操作：左手控制滴定管活塞，右手不斷振蕩錐形瓶，眼睛注視錐形瓶中溶液顏色變化。邊滴邊振蕩→滴加速度先快后慢→注意指示劑的變化→判斷終點(diǎn)（溶液顏色在半分鐘內(nèi)不再變化）→記下酸液體積的最終讀數(shù)。

(3)重復(fù)滴定2～3次，計(jì)算平均值。

例2某同學(xué)用0.1mol/L的KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度鹽酸，其操作步驟可分解為如下幾步：

A. 量取20mL待測(cè)鹽酸溶液注入潔凈的錐形瓶，并加2～3滴酚酞；

B. 用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管2～3次；

C. 把盛有標(biāo)準(zhǔn)溶液的堿式滴定管固定好，調(diào)節(jié)滴定管尖嘴使之充滿溶液；

D. 取標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液注入堿式滴定管至刻度“0”以上2～3cm；

E. 調(diào)節(jié)液面至“0”或“0”以下刻度，記下讀數(shù)；

F. 把錐形瓶放在滴定管的下面，用標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液滴定至終點(diǎn)并記下滴定管的刻度。

就此實(shí)驗(yàn)完成以下填空：

(1)正確的操作順序?yàn)開____；(2)上述B步驟操作目的是_____ ；

(3)上述A步驟操作之前，先用待測(cè)溶液潤(rùn)洗錐形瓶，則對(duì)滴定結(jié)果的影響是 _____ ；

(4)判斷到達(dá)滴定終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____。

參考答案：(1)BDCEAF (2)洗去滴定管內(nèi)壁附著的水，防止因標(biāo)準(zhǔn)液被稀釋帶來(lái)的誤差；(3)偏大 (4)溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紅色且半分鐘內(nèi)不褪色。

定量實(shí)驗(yàn)三：硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的測(cè)定

【實(shí)驗(yàn)儀器】

托盤天平、研缽、坩堝、坩堝鉗、三腳架、泥三角、玻璃棒、藥匙、干燥器和酒精燈。

【實(shí)驗(yàn)步驟】

(1)研磨：在研缽中將硫酸銅晶體研碎；

(2)稱量：準(zhǔn)確稱量坩堝質(zhì)量和硫酸銅晶體質(zhì)量；

(3)加熱：將盛有硫酸銅晶體的坩堝放在三腳架上面的泥三角上，用酒精燈緩慢加熱，同時(shí)用玻璃棒輕輕攪拌硫酸銅晶體，直到藍(lán)色硫酸銅晶體完全變成白色粉末，且不再有水蒸氣逸出，然后將坩堝放在干燥器里冷卻；

(4)稱量：冷卻后，稱量坩堝和無(wú)水硫酸銅的質(zhì)量；

(5)再加熱、稱量：把盛有無(wú)水硫酸銅的坩堝再加熱，然后放在干燥器里冷卻后再稱量，記下質(zhì)量，直到連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量差不超過(guò)0.1g為止；

(6)計(jì)算。

【注意事項(xiàng)】

(1)硫酸銅晶體必須研細(xì)；(2)加熱后的固體必須在干燥器中冷卻，以防吸水；(3)必須重復(fù)步驟(5)使得連續(xù)兩次稱量間質(zhì)量差小于0.1g；(4)不能用試管代替坩堝；(5)加熱要充分但不能“過(guò)頭”(否則CuSO4也會(huì)分解)。

例3根據(jù)實(shí)驗(yàn)室中測(cè)定硫酸銅晶體結(jié)晶水含量的實(shí)驗(yàn)，填空：

(1)從下列儀器選出所需儀器 _____ 。（填代號(hào)）

A.托盤天平；B.研缽；C.試管夾；D.酒精燈；E.蒸發(fā)皿；F.玻璃棒；G.坩堝；H.干燥器；I.石棉網(wǎng)；J.三角架；

除上述儀器外，還需要的儀器是_____。

(2)某同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)得到以下數(shù)據(jù)，見(jiàn)下表：

請(qǐng)寫出結(jié)晶水含量（x%）的計(jì)算公式（用W1、W2、W3表示），x%= _____ 。該同學(xué)測(cè)定結(jié)果是偏高還是偏低？

(3)從下列分析中選出該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生誤差的原因可能是 _____

(A)加熱前稱量時(shí)容器未完全干燥；(B)最后兩次加熱后的質(zhì)量相差較大；(C)加熱后容器未放入干燥器中冷卻；(D)加熱過(guò)程中有少量晶體濺失；

參考答案：(1)A、B、D、F、G、H、J；坩堝鉗、泥三角、藥匙 (2)（m₂-m₃）/（m₂-m₁）×100%，偏高 (3)A、D。

定量實(shí)驗(yàn)四：中和熱的測(cè)定

【實(shí)驗(yàn)用品】

大燒杯（500mL）、小燒杯（100mL）、溫度計(jì)、兩個(gè)量筒（50mL）、泡沫塑料或硬紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個(gè)小孔）和環(huán)形玻璃攪拌棒。

0.50mol/L鹽酸、0.55mol/L NaOH溶液。

【實(shí)驗(yàn)原理】

在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol的H2O，這時(shí)的反應(yīng)熱叫中和熱。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)酸堿中和反應(yīng)，測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱。

H⁺(aq)+OH^-(aq)=H₂O(l)；

ΔH=-57.3kJ/mol。

【實(shí)驗(yàn)步驟】

(1)在大燒杯底部墊泡沫塑料或紙條，使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平，然后在兩大小燒杯間隙填滿泡沫或紙條，燒杯上用泡沫塑料作蓋板，蓋板孔上插入溫度計(jì)和玻璃攪拌棒；

(2)用量筒量取50mLHCl(aq)倒入小燒杯中并測(cè)定其溫度，并記錄；

(3)用另一量筒量取50mL NaOH(aq)，并用溫度計(jì)測(cè)定其的溫度，并記錄；

(4)把帶有硬紙板（泡沫塑料板）的溫度計(jì)、環(huán)形玻璃攪拌器放入小燒杯中，并把量筒中的NaOH(aq)一次性倒入小燒杯（注意：防止濺出），攪動(dòng)，準(zhǔn)確讀取最高溫度；

(5)再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次，取三次試驗(yàn)測(cè)量所得的平均值，做計(jì)算的依據(jù)；

(6)數(shù)據(jù)處理(兩個(gè)近似)：

①0.5mol/L HCl(aq)和0.55mol/L NaOH(aq)因?yàn)槭窍∪芤?，密度近似于水的密度，?m_（HCl）＝m₁＝ρ_HCl·V_HCl＝1g/mL×50mL＝50g，m_（NaOH）＝m₂＝ρ_NaOH·V_NaOH＝1g/mL×50mL＝50g；

②中和后生成溶液為稀溶液，其比熱近似于水的比熱容c＝4.18J/(g·℃) ，由此可以計(jì)算出50mLHCl(aq)和50mL NaOH(aq)發(fā)生反應(yīng)時(shí)放出的熱量為：

Q_放＝(m₁+m₂)·c·(t_終-t_始)=100g·(t_終-t_始)℃·4.18J/(g·℃)，即Q_放 ＝0.418(t_終—t_始) kJ

③中和熱為生成1mol的H_2O(l)時(shí)的反應(yīng)熱，而試驗(yàn)中生成0.025mol的H₂O(l)，所△H=[0.418(t_終-t_始)/0.025] (kJ/mol)。

(7)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：

【注意事項(xiàng)】

(1)為了保證50mL 0.50mol/L鹽酸完全被氫氧化鈉溶液中和，采用50mL 0.55mol/L 的NaOH溶液，使堿稍稍過(guò)量；(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中一定要隔熱保溫，減小誤差；(3)必須使用稀的強(qiáng)酸與稀的強(qiáng)堿反應(yīng)。

例4 試回答下列有關(guān)中和熱測(cè)定的問(wèn)題：

(1)實(shí)驗(yàn)桌上備有燒杯（大、小兩個(gè)燒杯）、泡沫塑料、泡沫板、環(huán)形玻璃攪拌棒、0.5mol/L HCl(aq)和0.55mol/L NaOH(aq)，尚缺少的實(shí)驗(yàn)用品是______；

(2)實(shí)驗(yàn)中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒？答 ______ ，原因 ______ ；

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)所用鹽酸及NaOH溶液的體積均為50mL，各溶液密度均為1g/cm3，生成溶液的比熱容c=4.18J/(g℃)，實(shí)驗(yàn)起始溫度為t1℃，終止溫度為t2℃。試推斷中和熱的計(jì)算式： ＝ ______。

參考答案：(1)溫度計(jì)、量筒(兩個(gè)) (2)不能；銅絲易導(dǎo)熱，使實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失較大 (3)△H=[0.418(t_終-t_始)/0.025] (kJ/mol)。