聚焦化學試題中的定量分析

柴勇

化學是一門以實驗為基礎的學科，化學實驗是高考的必考內容。認真分析近幾年的高考化學試題，我們會發(fā)現(xiàn)化學定量實驗是其考查的重點之一。混合物組分的測定是近年高考考查定量實驗的主要內容，從其分析方法上看主要包括重量分析法、滴定分析法和氣體體積法，下面結合例題進行分析。

一、重量分析法

重量分析法就是根據(jù)可測量物的重量來確定被測物質組分含量的方法。一般是先使被測組分從試樣中分離出來，轉化為一定的稱量形式，然后用稱量的方法測定該成分的含量。根據(jù)被測成分與試樣中其他成分分離的不同途徑，通常應用的重量分析法又分為沉淀法、汽化法等。

1.沉淀法

沉淀法就是利用沉淀反應使被測成分生成溶解度很小的沉淀，將沉淀過濾、洗滌、烘干或灼燒后成為組成一定的物質，然后稱其重量，再計算被測成分的含量。這是重量分析的主要方式。

2.汽化法

汽化法是用加熱或其他化學方法使試樣中被測成分轉化為氣體逸出，然后根據(jù)氣體逸出前后的試樣重量之差來計算被測成分的含量。如“硫酸銅晶體結晶水含量的測定”設計原理中就是利用了汽化法。

例4.為測定碳酸鈉的質量分數(shù)（設含雜質碳酸氫鈉），某學生設計了如下實驗方案，下列對實驗方案的敘述正確的是（）

A.稱量所需要的儀器是托盤天平

B.樣品放在蒸發(fā)皿中灼燒

C.樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)為0.76

D.如果灼燒后的樣品放在空氣中冷卻，會使實驗結果偏大

解析：A項，托盤天平不可能精確到小數(shù)點后三位；B項，灼燒應在坩堝中進行，而不是蒸發(fā)皿；C項，碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉，根據(jù)化學反應方程式計算，求出碳酸鈉的質量分數(shù)為0.892；D項，灼燒后的樣品放在空氣中冷卻，碳酸鈉吸水，會使實驗結果偏大。

答案：D

例5.化學興趣小組對某品牌牙膏中摩擦劑成分及其含量進行以下探究：

查得資料：該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；牙膏中其他成分遇到鹽酸時無氣體產生。

Ⅰ.摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗

取適量牙膏樣品，加水充分攪拌、過濾。

二、滴定分析法

滴定分析法是傳統(tǒng)化學分析法中重要的分析方法之一，將一種已知其準確濃度的試液滴加到被測物質的溶液中，通過指示劑的變化判斷反應完全時，根據(jù)所用試劑的濃度和體積求得被測組分的含量。滴定分析法要求發(fā)生的反應要完全，反應速率要快，要選擇恰當?shù)闹甘緞８鶕?jù)反應類型不同其可分為酸堿中和滴定、沉淀滴定和氧化還原滴定等。

1.酸堿中和滴定

酸堿中和滴定是利用中和反應，用已知濃度的酸（或堿）來測定未知濃度的堿（或酸）的濃度的實驗方法。

例7.氯化鉀樣品中含有少量碳酸鉀、硫酸鉀和不溶于水的雜質。為了提純氯化鉀，先將樣品溶于適量水中，充分攪拌后過濾，再將濾液按下圖所示步驟進行操作。

3.氧化還原滴定

氧化還原滴定是以氧化還原反應為基礎的定量分析方法。它以氧化劑或還原劑為滴定劑，直接滴定一些具有還原性或氧化性的物質；或者間接滴定一些本身沒有氧化性或還原性，但能與某些氧化劑或還原劑起反應的物質。氧化滴定劑有高錳酸鉀、重鉻酸鉀、碘等；還原滴定劑有亞鐵鹽、抗壞血酸（維生素C）等。

三、氣體體積法

氣體體積法就是通過測量氣體的體積來確定被測物質組分含量的方法。一般是先使被測氣體從試樣中分離出來，通過量氣裝置測定氣體的體積，然后確定其他成分的含量。中學化學中常見的量氣裝置有：

例10.某學生利用高錳酸鉀分解制氧氣的反應，測定室溫下的氣體摩爾體積，實驗裝置如下。