滴定分析錯(cuò)誤信息對(duì)分析結(jié)果的影響

李寶平，關(guān)放

（西安交通大學(xué)理學(xué)院，陜西西安 710061）

滴定分析錯(cuò)誤信息對(duì)分析結(jié)果的影響

李寶平，關(guān)放

（西安交通大學(xué)理學(xué)院，陜西西安 710061）

在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題中，常會(huì)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(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作失誤導(dǎo)致的。本文旨在建立一種通過確定滴定分析錯(cuò)誤信息，并依據(jù)錯(cuò)誤信息和分析結(jié)果的正相關(guān)或負(fù)相關(guān)關(guān)系確定其對(duì)分析結(jié)果的影響結(jié)論的快速判斷方法。

滴定；錯(cuò)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(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)參差不齊[1]。有些學(xué)生在中學(xué)時(shí)接觸過滴定分析實(shí)驗(yàn)，而有些學(xué)生只是觀摩過老師的演示實(shí)驗(yàn)。因此，在為臨床醫(yī)學(xué)類專業(yè)新生開設(shè)的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中一般都設(shè)置有滴定分析實(shí)驗(yàn)，以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作、基本技能、良好習(xí)慣以及觀察、分析、判斷事物的能力。在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題中也常常會(huì)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(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作失誤導(dǎo)致的[2-3]。例如，用差減法稱取一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)無水Na2C2O4配制標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定KMnO4溶液濃度時(shí)，判斷以下操作會(huì)對(duì)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(cuò)誤信息，有些則產(chǎn)生了KMnO4體積的錯(cuò)誤信息，最終都導(dǎo)致了KMnO4濃度的錯(cuò)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(xué)生未能掌握解答此類問題的要領(lǐng)，因而有時(shí)會(huì)得出相反的結(jié)論。回答此類問題時(shí)，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(cuò)誤信息。該錯(cuò)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(cuò)誤信息以實(shí)驗(yàn)記錄值的形式出現(xiàn)，它大于或小于真實(shí)值，造成分析結(jié)果的誤差。

在確定了滴定操作的錯(cuò)誤信息后，建立滴定分析結(jié)果和涉及的錯(cuò)誤信息物理量之間的計(jì)量關(guān)系式。對(duì)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(jì)量關(guān)系為：

從上式可以看出，有兩個(gè)因素影響KMnO4濃度，即一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)Na2C2O4的物質(zhì)的量和KMnO4溶液的體積。該公式可用于實(shí)驗(yàn)記錄中由Na2C2O4物質(zhì)的量或KMnO4的體積產(chǎn)生的錯(cuò)誤信息所導(dǎo)致的對(duì)KMnO4濃度分析結(jié)果影響的判斷。通過錯(cuò)誤信息和分析結(jié)果的之間的計(jì)量關(guān)系確定其對(duì)分析結(jié)果的影響，具體就是依據(jù)錯(cuò)誤信息和分析結(jié)果是正或負(fù)相關(guān)關(guān)系得出判斷結(jié)論。若為正相關(guān)關(guān)系，則實(shí)驗(yàn)記錄值比真實(shí)值大，那么分析結(jié)果就會(huì)比真實(shí)值大；反之，若為負(fù)相關(guān)關(guān)系，則實(shí)驗(yàn)記錄值比真實(shí)值大，分析結(jié)果就會(huì)比真實(shí)值小。以下從出自這兩個(gè)方面的錯(cuò)誤信息對(duì)分析結(jié)果影響進(jìn)行分析，見表1和表2。

表1 與一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)Na2C2O4的物質(zhì)的量相關(guān)的錯(cuò)誤信息對(duì)分析結(jié)果影響

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

在進(jìn)行滴定分析錯(cuò)誤信息對(duì)分析結(jié)果的影響分析中，操作錯(cuò)誤造成的錯(cuò)誤信息，即與分析結(jié)果相關(guān)的某項(xiàng)物理量指標(biāo)記錄值與其真實(shí)值相比偏高或偏低的判斷是影響分析的難點(diǎn)，取得該項(xiàng)步驟突破即可較容易地判斷操作錯(cuò)誤造成的分析結(jié)果的正或負(fù)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(shí)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(biāo)定出的KMnO4濃度偏高。

3 結(jié)論

在進(jìn)行滴定分析錯(cuò)誤信息對(duì)分析結(jié)果的影響分析時(shí)，先根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范判斷某項(xiàng)操作有無錯(cuò)誤；若有錯(cuò)誤，則需了解其產(chǎn)生的錯(cuò)誤信息；根據(jù)該項(xiàng)信息和分析結(jié)果的正或負(fù)相關(guān)關(guān)系判斷該項(xiàng)信息錯(cuò)誤對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生的影響。

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

[2]尹健美.滴定分析實(shí)驗(yàn)中常見錯(cuò)誤與應(yīng)對(duì)措施[J].廣東化工,2014,41(19):232,222.

[3]慕慧,何西利.基礎(chǔ)化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)[M].3版.北京:科學(xué)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(xiàn)標(biāo)志碼：A

2096-0387（2017）06-0059-02

西安交通大學(xué)基礎(chǔ)課程質(zhì)量建設(shè)本科教學(xué)改革研究項(xiàng)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(xué)實(shí)驗(yàn)和有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革。