習題編制必須注意真實性

戴建良

摘要：文章對一組關于一定物質的量濃度溶液配制中的誤差分析的習題進行了真實性分析，指出了這類習題存在的問題，建議舍棄這類習題。

關鍵詞：真實性；物質的量濃度；誤差分析

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

一、習題的真實性分析

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，中學階段接觸到的有質量分數、體積分數、物質的量濃度等。其中物質的量濃度由于溶液測量體積的方便，經常用在定量分析中表示相當準確濃度（通常要求有4位有效數字）的溶液，如各種標準溶液。

在分析化學中所用的溶液可分為兩類：一類是標準溶液，另一類是一般溶液。對溶液的準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算，通常是用來作為“條件”溶液，不需要用標定或其他比對的方法求得準確濃度，這時可以用質量分數，體積分數等來粗略表示。能用容量瓶直接準確配制嗎？不能。配制溶液濃度的準確度取決于兩個因素：溶質的物質的量（或質量）和溶液的總體積測量的準確度。因為NaOH固體純度不高，且易吸收空氣中的水分和CO2，所以NaOH質量的稱量會有很大的誤差，不可能準確稱量。一個實驗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的質量不可能準確，溶液的體積再準確，溶液的濃度也會有很大的誤差。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確配制準確濃度的鹽酸溶液和硫酸溶液。

3. 如何獲得準確濃度的NaOH溶液

分析化學上，欲獲得準確濃度如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物質如鄰苯二甲酸氫鉀或草酸標定所配得的溶液，或者用已知準確濃度的鹽酸標準溶液進行標定，這樣就可求得所配得NaOH溶液的準確濃度。[3]

由此可見準確濃度的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，應該對酸堿滴定過程的誤差進行分析。

類似地，鹽酸溶液、硫酸溶液等也不能用容量瓶直接配制準確濃度。

4. 一定物質的量濃度的溶液的配制誤差分析有必要嗎

分析化學上滴定分析用的標準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確濃度；第二種方法是用基準物質直接配制，由于這種方法成本太高不實用。所以除了極個別標準溶液（如NaCl、K2Cr2O7）等是采用容量瓶直接配置的，大部分標準溶液都是第一種方法獲得的。[4]

既然大部分準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試題，發(fā)現沒有出現一定物質的量濃度溶液配制過程的誤差分析考題。

二、對“物質的量濃度”教學的啟示

一定物質的量濃度的溶液的配制的真實應用情境主要是滴定分析。而分析化學中，大部分標準溶液采用標定法測定其濃度，而不是直接用容量瓶配出來的。對于一定物質的量濃度溶液的配制，特別是非基準物質溶液的配制就沒有必要強調一些細節(jié)，如“玻棒要深入到容量瓶刻度線以下以保證溶液不會粘附在刻度線上方的內壁上”。

三、結論

分析化學中，大部分標準溶液是通過滴定法測得的，而不是通過直接配制獲得的。在進行一定物質的量濃度的溶液的配制的教學過程中，不宜對實驗細節(jié)過分強調，對誤差分析這類習題由于缺乏真實性背景，沒有意義，應該舍棄這類習題。

參考文獻

[1] 王后雄主編. 高中化學必修1重難點手冊[M]. 武漢：華中師范大學出版社，2013.6

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

[3] 李龍泉等編著. 定量分析化學[M]. 合肥：中國科學技術大學出版社，1997.8

[4] 南京大學大學化學實驗教學組編. 大學化學實驗[M]. 北京：高等教育出版社，1999

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

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

摘要：文章對一組關于一定物質的量濃度溶液配制中的誤差分析的習題進行了真實性分析，指出了這類習題存在的問題，建議舍棄這類習題。

關鍵詞：真實性；物質的量濃度；誤差分析

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

一、習題的真實性分析

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，中學階段接觸到的有質量分數、體積分數、物質的量濃度等。其中物質的量濃度由于溶液測量體積的方便，經常用在定量分析中表示相當準確濃度（通常要求有4位有效數字）的溶液，如各種標準溶液。

在分析化學中所用的溶液可分為兩類：一類是標準溶液，另一類是一般溶液。對溶液的準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算，通常是用來作為“條件”溶液，不需要用標定或其他比對的方法求得準確濃度，這時可以用質量分數，體積分數等來粗略表示。能用容量瓶直接準確配制嗎？不能。配制溶液濃度的準確度取決于兩個因素：溶質的物質的量（或質量）和溶液的總體積測量的準確度。因為NaOH固體純度不高，且易吸收空氣中的水分和CO2，所以NaOH質量的稱量會有很大的誤差，不可能準確稱量。一個實驗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的質量不可能準確，溶液的體積再準確，溶液的濃度也會有很大的誤差。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確配制準確濃度的鹽酸溶液和硫酸溶液。

3. 如何獲得準確濃度的NaOH溶液

分析化學上，欲獲得準確濃度如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物質如鄰苯二甲酸氫鉀或草酸標定所配得的溶液，或者用已知準確濃度的鹽酸標準溶液進行標定，這樣就可求得所配得NaOH溶液的準確濃度。[3]

由此可見準確濃度的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，應該對酸堿滴定過程的誤差進行分析。

類似地，鹽酸溶液、硫酸溶液等也不能用容量瓶直接配制準確濃度。

4. 一定物質的量濃度的溶液的配制誤差分析有必要嗎

分析化學上滴定分析用的標準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確濃度；第二種方法是用基準物質直接配制，由于這種方法成本太高不實用。所以除了極個別標準溶液（如NaCl、K2Cr2O7）等是采用容量瓶直接配置的，大部分標準溶液都是第一種方法獲得的。[4]

既然大部分準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試題，發(fā)現沒有出現一定物質的量濃度溶液配制過程的誤差分析考題。

二、對“物質的量濃度”教學的啟示

一定物質的量濃度的溶液的配制的真實應用情境主要是滴定分析。而分析化學中，大部分標準溶液采用標定法測定其濃度，而不是直接用容量瓶配出來的。對于一定物質的量濃度溶液的配制，特別是非基準物質溶液的配制就沒有必要強調一些細節(jié)，如“玻棒要深入到容量瓶刻度線以下以保證溶液不會粘附在刻度線上方的內壁上”。

三、結論

分析化學中，大部分標準溶液是通過滴定法測得的，而不是通過直接配制獲得的。在進行一定物質的量濃度的溶液的配制的教學過程中，不宜對實驗細節(jié)過分強調，對誤差分析這類習題由于缺乏真實性背景，沒有意義，應該舍棄這類習題。

參考文獻

[1] 王后雄主編. 高中化學必修1重難點手冊[M]. 武漢：華中師范大學出版社，2013.6

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

[3] 李龍泉等編著. 定量分析化學[M]. 合肥：中國科學技術大學出版社，1997.8

[4] 南京大學大學化學實驗教學組編. 大學化學實驗[M]. 北京：高等教育出版社，1999

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

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

摘要：文章對一組關于一定物質的量濃度溶液配制中的誤差分析的習題進行了真實性分析，指出了這類習題存在的問題，建議舍棄這類習題。

關鍵詞：真實性；物質的量濃度；誤差分析

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

一、習題的真實性分析

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，中學階段接觸到的有質量分數、體積分數、物質的量濃度等。其中物質的量濃度由于溶液測量體積的方便，經常用在定量分析中表示相當準確濃度（通常要求有4位有效數字）的溶液，如各種標準溶液。

在分析化學中所用的溶液可分為兩類：一類是標準溶液，另一類是一般溶液。對溶液的準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算，通常是用來作為“條件”溶液，不需要用標定或其他比對的方法求得準確濃度，這時可以用質量分數，體積分數等來粗略表示。能用容量瓶直接準確配制嗎？不能。配制溶液濃度的準確度取決于兩個因素：溶質的物質的量（或質量）和溶液的總體積測量的準確度。因為NaOH固體純度不高，且易吸收空氣中的水分和CO2，所以NaOH質量的稱量會有很大的誤差，不可能準確稱量。一個實驗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的質量不可能準確，溶液的體積再準確，溶液的濃度也會有很大的誤差。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確配制準確濃度的鹽酸溶液和硫酸溶液。

3. 如何獲得準確濃度的NaOH溶液

分析化學上，欲獲得準確濃度如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物質如鄰苯二甲酸氫鉀或草酸標定所配得的溶液，或者用已知準確濃度的鹽酸標準溶液進行標定，這樣就可求得所配得NaOH溶液的準確濃度。[3]

由此可見準確濃度的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，應該對酸堿滴定過程的誤差進行分析。

類似地，鹽酸溶液、硫酸溶液等也不能用容量瓶直接配制準確濃度。

4. 一定物質的量濃度的溶液的配制誤差分析有必要嗎

分析化學上滴定分析用的標準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確濃度；第二種方法是用基準物質直接配制，由于這種方法成本太高不實用。所以除了極個別標準溶液（如NaCl、K2Cr2O7）等是采用容量瓶直接配置的，大部分標準溶液都是第一種方法獲得的。[4]

既然大部分準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試題，發(fā)現沒有出現一定物質的量濃度溶液配制過程的誤差分析考題。

二、對“物質的量濃度”教學的啟示

一定物質的量濃度的溶液的配制的真實應用情境主要是滴定分析。而分析化學中，大部分標準溶液采用標定法測定其濃度，而不是直接用容量瓶配出來的。對于一定物質的量濃度溶液的配制，特別是非基準物質溶液的配制就沒有必要強調一些細節(jié)，如“玻棒要深入到容量瓶刻度線以下以保證溶液不會粘附在刻度線上方的內壁上”。

三、結論

分析化學中，大部分標準溶液是通過滴定法測得的，而不是通過直接配制獲得的。在進行一定物質的量濃度的溶液的配制的教學過程中，不宜對實驗細節(jié)過分強調，對誤差分析這類習題由于缺乏真實性背景，沒有意義，應該舍棄這類習題。

參考文獻

[1] 王后雄主編. 高中化學必修1重難點手冊[M]. 武漢：華中師范大學出版社，2013.6

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

[3] 李龍泉等編著. 定量分析化學[M]. 合肥：中國科學技術大學出版社，1997.8

[4] 南京大學大學化學實驗教學組編. 大學化學實驗[M]. 北京：高等教育出版社，1999

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

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