戴建良

摘要：文章對一組關(guān)于一定物質(zhì)的量濃度溶液配制中的誤差分析的習(xí)題進(jìn)行了真實(shí)性分析，指出了這類習(xí)題存在的問題，建議舍棄這類習(xí)題。

關(guān)鍵詞：真實(shí)性；物質(zhì)的量濃度；誤差分析

文章編號：1008-0546（2014）06-0074-02 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

一、習(xí)題的真實(shí)性分析

1. 溶液的濃度都需要誤差分析嗎

溶液的濃度有多種表示方法，中學(xué)階段接觸到的有質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度等。其中物質(zhì)的量濃度由于溶液測量體積的方便，經(jīng)常用在定量分析中表示相當(dāng)準(zhǔn)確濃度（通常要求有4位有效數(shù)字）的溶液，如各種標(biāo)準(zhǔn)溶液。

在分析化學(xué)中所用的溶液可分為兩類：一類是標(biāo)準(zhǔn)溶液，另一類是一般溶液。對溶液的準(zhǔn)確度要求不高的一般溶液，如一般使用的酸、堿、鹽溶液，緩沖溶液，指示劑、洗滌劑等，在檢測中它們的濃度和用量不參與被測組份含量的計(jì)算，通常是用來作為“條件”溶液，不需要用標(biāo)定或其他比對的方法求得準(zhǔn)確濃度，這時(shí)可以用質(zhì)量分?jǐn)?shù)，體積分?jǐn)?shù)等來粗略表示。能用容量瓶直接準(zhǔn)確配制嗎？不能。配制溶液濃度的準(zhǔn)確度取決于兩個(gè)因素：溶質(zhì)的物質(zhì)的量（或質(zhì)量）和溶液的總體積測量的準(zhǔn)確度。因?yàn)镹aOH固體純度不高，且易吸收空氣中的水分和CO2，所以NaOH質(zhì)量的稱量會(huì)有很大的誤差，不可能準(zhǔn)確稱量。一個(gè)實(shí)驗(yàn)的誤差大小取決于誤差最大的步驟，NaOH溶液配制過程中，由于NaOH的質(zhì)量不可能準(zhǔn)確，溶液的體積再準(zhǔn)確，溶液的濃度也會(huì)有很大的誤差。類似地，由于濃鹽酸有揮發(fā)性，濃硫酸有吸水性，也不能直接用容量瓶準(zhǔn)確配制準(zhǔn)確濃度的鹽酸溶液和硫酸溶液。

3. 如何獲得準(zhǔn)確濃度的NaOH溶液

分析化學(xué)上，欲獲得準(zhǔn)確濃度如0.1000mol·L-1的NaOH溶液，通常的做法是先稱取4g左右的固體NaOH，溶于1L蒸餾水中，然后稱取一定量的基準(zhǔn)物質(zhì)如鄰苯二甲酸氫鉀或草酸標(biāo)定所配得的溶液，或者用已知準(zhǔn)確濃度的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行標(biāo)定，這樣就可求得所配得NaOH溶液的準(zhǔn)確濃度。[3]

由此可見準(zhǔn)確濃度的NaOH溶液不是通過配制獲得的，而是通過酸堿滴定測得的。既然這樣，對溶液配制過程中的誤差分析是沒有意義的，應(yīng)該對酸堿滴定過程的誤差進(jìn)行分析。

類似地，鹽酸溶液、硫酸溶液等也不能用容量瓶直接配制準(zhǔn)確濃度。

4. 一定物質(zhì)的量濃度的溶液的配制誤差分析有必要嗎

分析化學(xué)上滴定分析用的標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法有兩種：一是先配成接近所需濃度的溶液，再通過滴定法測定其準(zhǔn)確濃度；第二種方法是用基準(zhǔn)物質(zhì)直接配制，由于這種方法成本太高不實(shí)用。所以除了極個(gè)別標(biāo)準(zhǔn)溶液（如NaCl、K2Cr2O7）等是采用容量瓶直接配置的，大部分標(biāo)準(zhǔn)溶液都是第一種方法獲得的。[4]

既然大部分準(zhǔn)確濃度的溶液都不是通過直接配制獲得的。那么，對用容量瓶直接配制溶液進(jìn)行誤差分析就根本沒有必要。筆者查閱了近十年全國各地高考化學(xué)試題，發(fā)現(xiàn)沒有出現(xiàn)一定物質(zhì)的量濃度溶液配制過程的誤差分析考題。

二、對“物質(zhì)的量濃度”教學(xué)的啟示

一定物質(zhì)的量濃度的溶液的配制的真實(shí)應(yīng)用情境主要是滴定分析。而分析化學(xué)中，大部分標(biāo)準(zhǔn)溶液采用標(biāo)定法測定其濃度，而不是直接用容量瓶配出來的。對于一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制，特別是非基準(zhǔn)物質(zhì)溶液的配制就沒有必要強(qiáng)調(diào)一些細(xì)節(jié)，如“玻棒要深入到容量瓶刻度線以下以保證溶液不會(huì)粘附在刻度線上方的內(nèi)壁上”。

三、結(jié)論

分析化學(xué)中，大部分標(biāo)準(zhǔn)溶液是通過滴定法測得的，而不是通過直接配制獲得的。在進(jìn)行一定物質(zhì)的量濃度的溶液的配制的教學(xué)過程中，不宜對實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)過分強(qiáng)調(diào)，對誤差分析這類習(xí)題由于缺乏真實(shí)性背景，沒有意義，應(yīng)該舍棄這類習(xí)題。

參考文獻(xiàn)

[1] 王后雄主編. 高中化學(xué)必修1重難點(diǎn)手冊[M]. 武漢：華中師范大學(xué)出版社，2013.6

[2] 邵成主主編. 高中化學(xué)人教版必修1創(chuàng)新方案[M]. 合肥：安徽科學(xué)技術(shù)出版社，2013.5

[3] 李龍泉等編著. 定量分析化學(xué)[M]. 合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，1997.8

[4] 南京大學(xué)大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)組編. 大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M]. 北京：高等教育出版社，1999

[5] [美]Jean B. Umland Jon M. Bellama 著. 普通化學(xué)（英文版）[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.8：131

[6] [美]菲利普等著，王祖浩等譯. 化學(xué)概念與應(yīng)用（中冊）[M]. 杭州：浙江教育出版社 2008.8：481endprint

摘要：文章對一組關(guān)于一定物質(zhì)的量濃度溶液配制中的誤差分析的習(xí)題進(jìn)行了真實(shí)性分析，指出了這類習(xí)題存在的問題，建議舍棄這類習(xí)題。

關(guān)鍵詞：真實(shí)性；物質(zhì)的量濃度；誤差分析

文章編號：1008-0546（2014）06-0074-02 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

一、習(xí)題的真實(shí)性分析

1. 溶液的濃度都需要誤差分析嗎

溶液的濃度有多種表示方法，中學(xué)階段接觸到的有質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度等。其中物質(zhì)的量濃度由于溶液測量體積的方便，經(jīng)常用在定量分析中表示相當(dāng)準(zhǔn)確濃度（通常要求有4位有效數(shù)字）的溶液，如各種標(biāo)準(zhǔn)溶液。

在分析化學(xué)中所用的溶液可分為兩類：一類是標(biāo)準(zhǔn)溶液，另一類是一般溶液。對溶液的準(zhǔn)確度要求不高的一般溶液，如一般使用的酸、堿、鹽溶液，緩沖溶液，指示劑、洗滌劑等，在檢測中它們的濃度和用量不參與被測組份含量的計(jì)算，通常是用來作為“條件”溶液，不需要用標(biāo)定或其他比對的方法求得準(zhǔn)確濃度，這時(shí)可以用質(zhì)量分?jǐn)?shù)，體積分?jǐn)?shù)等來粗略表示。能用容量瓶直接準(zhǔn)確配制嗎？不能。配制溶液濃度的準(zhǔn)確度取決于兩個(gè)因素：溶質(zhì)的物質(zhì)的量（或質(zhì)量）和溶液的總體積測量的準(zhǔn)確度。因?yàn)镹aOH固體純度不高，且易吸收空氣中的水分和CO2，所以NaOH質(zhì)量的稱量會(huì)有很大的誤差，不可能準(zhǔn)確稱量。一個(gè)實(shí)驗(yàn)的誤差大小取決于誤差最大的步驟，NaOH溶液配制過程中，由于NaOH的質(zhì)量不可能準(zhǔn)確，溶液的體積再準(zhǔn)確，溶液的濃度也會(huì)有很大的誤差。類似地，由于濃鹽酸有揮發(fā)性，濃硫酸有吸水性，也不能直接用容量瓶準(zhǔn)確配制準(zhǔn)確濃度的鹽酸溶液和硫酸溶液。

3. 如何獲得準(zhǔn)確濃度的NaOH溶液

分析化學(xué)上，欲獲得準(zhǔn)確濃度如0.1000mol·L-1的NaOH溶液，通常的做法是先稱取4g左右的固體NaOH，溶于1L蒸餾水中，然后稱取一定量的基準(zhǔn)物質(zhì)如鄰苯二甲酸氫鉀或草酸標(biāo)定所配得的溶液，或者用已知準(zhǔn)確濃度的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行標(biāo)定，這樣就可求得所配得NaOH溶液的準(zhǔn)確濃度。[3]

由此可見準(zhǔn)確濃度的NaOH溶液不是通過配制獲得的，而是通過酸堿滴定測得的。既然這樣，對溶液配制過程中的誤差分析是沒有意義的，應(yīng)該對酸堿滴定過程的誤差進(jìn)行分析。

類似地，鹽酸溶液、硫酸溶液等也不能用容量瓶直接配制準(zhǔn)確濃度。

4. 一定物質(zhì)的量濃度的溶液的配制誤差分析有必要嗎

分析化學(xué)上滴定分析用的標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法有兩種：一是先配成接近所需濃度的溶液，再通過滴定法測定其準(zhǔn)確濃度；第二種方法是用基準(zhǔn)物質(zhì)直接配制，由于這種方法成本太高不實(shí)用。所以除了極個(gè)別標(biāo)準(zhǔn)溶液（如NaCl、K2Cr2O7）等是采用容量瓶直接配置的，大部分標(biāo)準(zhǔn)溶液都是第一種方法獲得的。[4]

既然大部分準(zhǔn)確濃度的溶液都不是通過直接配制獲得的。那么，對用容量瓶直接配制溶液進(jìn)行誤差分析就根本沒有必要。筆者查閱了近十年全國各地高考化學(xué)試題，發(fā)現(xiàn)沒有出現(xiàn)一定物質(zhì)的量濃度溶液配制過程的誤差分析考題。

二、對“物質(zhì)的量濃度”教學(xué)的啟示

一定物質(zhì)的量濃度的溶液的配制的真實(shí)應(yīng)用情境主要是滴定分析。而分析化學(xué)中，大部分標(biāo)準(zhǔn)溶液采用標(biāo)定法測定其濃度，而不是直接用容量瓶配出來的。對于一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制，特別是非基準(zhǔn)物質(zhì)溶液的配制就沒有必要強(qiáng)調(diào)一些細(xì)節(jié)，如“玻棒要深入到容量瓶刻度線以下以保證溶液不會(huì)粘附在刻度線上方的內(nèi)壁上”。

三、結(jié)論

分析化學(xué)中，大部分標(biāo)準(zhǔn)溶液是通過滴定法測得的，而不是通過直接配制獲得的。在進(jìn)行一定物質(zhì)的量濃度的溶液的配制的教學(xué)過程中，不宜對實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)過分強(qiáng)調(diào)，對誤差分析這類習(xí)題由于缺乏真實(shí)性背景，沒有意義，應(yīng)該舍棄這類習(xí)題。

參考文獻(xiàn)

[1] 王后雄主編. 高中化學(xué)必修1重難點(diǎn)手冊[M]. 武漢：華中師范大學(xué)出版社，2013.6

[2] 邵成主主編. 高中化學(xué)人教版必修1創(chuàng)新方案[M]. 合肥：安徽科學(xué)技術(shù)出版社，2013.5

[3] 李龍泉等編著. 定量分析化學(xué)[M]. 合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，1997.8

[4] 南京大學(xué)大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)組編. 大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M]. 北京：高等教育出版社，1999

[5] [美]Jean B. Umland Jon M. Bellama 著. 普通化學(xué)（英文版）[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.8：131

[6] [美]菲利普等著，王祖浩等譯. 化學(xué)概念與應(yīng)用（中冊）[M]. 杭州：浙江教育出版社 2008.8：481endprint

摘要：文章對一組關(guān)于一定物質(zhì)的量濃度溶液配制中的誤差分析的習(xí)題進(jìn)行了真實(shí)性分析，指出了這類習(xí)題存在的問題，建議舍棄這類習(xí)題。

關(guān)鍵詞：真實(shí)性；物質(zhì)的量濃度；誤差分析

文章編號：1008-0546（2014）06-0074-02 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

一、習(xí)題的真實(shí)性分析

1. 溶液的濃度都需要誤差分析嗎

溶液的濃度有多種表示方法，中學(xué)階段接觸到的有質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度等。其中物質(zhì)的量濃度由于溶液測量體積的方便，經(jīng)常用在定量分析中表示相當(dāng)準(zhǔn)確濃度（通常要求有4位有效數(shù)字）的溶液，如各種標(biāo)準(zhǔn)溶液。

在分析化學(xué)中所用的溶液可分為兩類：一類是標(biāo)準(zhǔn)溶液，另一類是一般溶液。對溶液的準(zhǔn)確度要求不高的一般溶液，如一般使用的酸、堿、鹽溶液，緩沖溶液，指示劑、洗滌劑等，在檢測中它們的濃度和用量不參與被測組份含量的計(jì)算，通常是用來作為“條件”溶液，不需要用標(biāo)定或其他比對的方法求得準(zhǔn)確濃度，這時(shí)可以用質(zhì)量分?jǐn)?shù)，體積分?jǐn)?shù)等來粗略表示。能用容量瓶直接準(zhǔn)確配制嗎？不能。配制溶液濃度的準(zhǔn)確度取決于兩個(gè)因素：溶質(zhì)的物質(zhì)的量（或質(zhì)量）和溶液的總體積測量的準(zhǔn)確度。因?yàn)镹aOH固體純度不高，且易吸收空氣中的水分和CO2，所以NaOH質(zhì)量的稱量會(huì)有很大的誤差，不可能準(zhǔn)確稱量。一個(gè)實(shí)驗(yàn)的誤差大小取決于誤差最大的步驟，NaOH溶液配制過程中，由于NaOH的質(zhì)量不可能準(zhǔn)確，溶液的體積再準(zhǔn)確，溶液的濃度也會(huì)有很大的誤差。類似地，由于濃鹽酸有揮發(fā)性，濃硫酸有吸水性，也不能直接用容量瓶準(zhǔn)確配制準(zhǔn)確濃度的鹽酸溶液和硫酸溶液。

3. 如何獲得準(zhǔn)確濃度的NaOH溶液

分析化學(xué)上，欲獲得準(zhǔn)確濃度如0.1000mol·L-1的NaOH溶液，通常的做法是先稱取4g左右的固體NaOH，溶于1L蒸餾水中，然后稱取一定量的基準(zhǔn)物質(zhì)如鄰苯二甲酸氫鉀或草酸標(biāo)定所配得的溶液，或者用已知準(zhǔn)確濃度的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行標(biāo)定，這樣就可求得所配得NaOH溶液的準(zhǔn)確濃度。[3]

由此可見準(zhǔn)確濃度的NaOH溶液不是通過配制獲得的，而是通過酸堿滴定測得的。既然這樣，對溶液配制過程中的誤差分析是沒有意義的，應(yīng)該對酸堿滴定過程的誤差進(jìn)行分析。

類似地，鹽酸溶液、硫酸溶液等也不能用容量瓶直接配制準(zhǔn)確濃度。

4. 一定物質(zhì)的量濃度的溶液的配制誤差分析有必要嗎

分析化學(xué)上滴定分析用的標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法有兩種：一是先配成接近所需濃度的溶液，再通過滴定法測定其準(zhǔn)確濃度；第二種方法是用基準(zhǔn)物質(zhì)直接配制，由于這種方法成本太高不實(shí)用。所以除了極個(gè)別標(biāo)準(zhǔn)溶液（如NaCl、K2Cr2O7）等是采用容量瓶直接配置的，大部分標(biāo)準(zhǔn)溶液都是第一種方法獲得的。[4]

既然大部分準(zhǔn)確濃度的溶液都不是通過直接配制獲得的。那么，對用容量瓶直接配制溶液進(jìn)行誤差分析就根本沒有必要。筆者查閱了近十年全國各地高考化學(xué)試題，發(fā)現(xiàn)沒有出現(xiàn)一定物質(zhì)的量濃度溶液配制過程的誤差分析考題。

二、對“物質(zhì)的量濃度”教學(xué)的啟示

一定物質(zhì)的量濃度的溶液的配制的真實(shí)應(yīng)用情境主要是滴定分析。而分析化學(xué)中，大部分標(biāo)準(zhǔn)溶液采用標(biāo)定法測定其濃度，而不是直接用容量瓶配出來的。對于一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制，特別是非基準(zhǔn)物質(zhì)溶液的配制就沒有必要強(qiáng)調(diào)一些細(xì)節(jié)，如“玻棒要深入到容量瓶刻度線以下以保證溶液不會(huì)粘附在刻度線上方的內(nèi)壁上”。

三、結(jié)論

分析化學(xué)中，大部分標(biāo)準(zhǔn)溶液是通過滴定法測得的，而不是通過直接配制獲得的。在進(jìn)行一定物質(zhì)的量濃度的溶液的配制的教學(xué)過程中，不宜對實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)過分強(qiáng)調(diào)，對誤差分析這類習(xí)題由于缺乏真實(shí)性背景，沒有意義，應(yīng)該舍棄這類習(xí)題。

參考文獻(xiàn)

[1] 王后雄主編. 高中化學(xué)必修1重難點(diǎn)手冊[M]. 武漢：華中師范大學(xué)出版社，2013.6

[2] 邵成主主編. 高中化學(xué)人教版必修1創(chuàng)新方案[M]. 合肥：安徽科學(xué)技術(shù)出版社，2013.5

[3] 李龍泉等編著. 定量分析化學(xué)[M]. 合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，1997.8

[4] 南京大學(xué)大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)組編. 大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M]. 北京：高等教育出版社，1999

[5] [美]Jean B. Umland Jon M. Bellama 著. 普通化學(xué)（英文版）[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.8：131

[6] [美]菲利普等著，王祖浩等譯. 化學(xué)概念與應(yīng)用（中冊）[M]. 杭州：浙江教育出版社 2008.8：481endprint