初中化学实验误差分析.ppt

初中化学实验误差分析东台市时堰镇中学 顾春华 实验是手段，要达到目的还需对实验现象、实验数据进行科学的分析、处理，去伪存真，由表及里，剥去假像方能识得庐山真面目。实验是培养学生科学品质与各种能力的有效手段和途径。一般从以下三方面考虑实验误差：方案是否合理，这是决定实验成败的关键；操作不当引起的误差；仪器装置的选择；一、空气氧气含量的测定（2011.2011.天津市）空气、水是天津市）空气、水是人类赖以生存的自然资源。人类赖以生存的自然资源。（1 1）测定空气中氧气体积）测定空气中氧气体积分数的实验装置如右图所示。分数的实验装置如右图所示。在集气瓶内加入少量的水，在集气瓶内加入少量的水，并五等分水面以上的容积，并五等分水面以上的容积，做上记号。用弹簧夹夹紧乳做上记号。用弹簧夹夹紧乳胶管。点燃燃烧匙内足量的胶管。点燃燃烧匙内足量的红磷后，立即伸入瓶中并把红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。塞子塞紧。写出红磷在空气中燃烧的化学方程写出红磷在空气中燃烧的化学方程式：式：。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至面最终上升约至1 1刻度处。由此可知氧刻度处。由此可知氧气约占空气总体积的气约占空气总体积的 。红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是要是 ，该气体，该气体 （支持或不支（支持或不支持）燃烧。持）燃烧。4P+5O22P2O51/5氮气 不支持误差分析：误差分析：如果在实验前未弹簧夹，倒吸的水将会如果在实验前未弹簧夹，倒吸的水将会 ，测得的氧气体积分数测得的氧气体积分数 （）1/51/5 。如果插入的速度过慢，倒吸的水将会如果插入的速度过慢，倒吸的水将会 ，测得，测得的氧气体积分数的氧气体积分数 1/51/5 。如果红磷用量过少，倒吸的水将会如果红磷用量过少，倒吸的水将会 ，测得，测得的氧气体积分数的氧气体积分数 1/51/5 。如果装置漏气，倒吸的水将会如果装置漏气，倒吸的水将会 ，测得的氧，测得的氧气体积分数气体积分数 1/51/5 。如果未完全冷却到室温，倒吸的水将会如果未完全冷却到室温，倒吸的水将会 ，测得的氧气体积分数测得的氧气体积分数 1/51/5 。偏大偏大偏小偏小偏小 合作交流合作交流二、水的组成利用利用纯净而干燥纯净而干燥的氢气还原灼热氧化铜的实的氢气还原灼热氧化铜的实验测定水的质量组成，其装置如下图所示验测定水的质量组成，其装置如下图所示完全反应后其实验测定的数据如下表所列试回答完全反应后其实验测定的数据如下表所列试回答：实验前实验前实验后实验后（氧化铜+玻璃管）的质量/g75.669.2（氧化钙+U型管）的质量/g110.8118.0（1）装置正确的）装置正确的连接接顺序是序是 （填字母）（填字母）（2）装置）装置B的作用是的作用是 ，装置，装置E的作用是的作用是 （3）根据）根据实验数据填空（每空均数据填空（每空均须列出算式并得出列出算式并得出结果）：生成水的果）：生成水的质量量为 ，生成水中氧元素的，生成水中氧元素的质量量为 ，生成水中，生成水中氢元素的元素的质量量为 ，水，水中中氢、氧两元素的、氧两元素的质量比量比为 。AEBCD干燥氢气除去H2中的HCl7.2g6.4g0.8g1：8交流：对刚设计的装置应作何改进？D D装置是吸收反应生成的水，但空气中装置是吸收反应生成的水，但空气中也有水蒸气，如果没有防止空气中水的也有水蒸气，如果没有防止空气中水的进入，则进入，则D D装置的质量将会装置的质量将会 ，（偏，（偏大、偏小、不变）。此时测得的大、偏小、不变）。此时测得的氢、氧氢、氧元素的质量比元素的质量比将会将会 （偏大、偏小、（偏大、偏小、不变）不变）。偏大偏大三、溶液配制三、溶液配制 盐城盐城0606年年 在配制一定质量分数的氯化钠溶在配制一定质量分数的氯化钠溶液时，下列出现的操作失误，会引起所配溶液时，下列出现的操作失误，会引起所配溶液的溶质质量分数降低的是（液的溶质质量分数降低的是（）A A用托盘天平称量氯化钠时，将砝码放在用托盘天平称量氯化钠时，将砝码放在左盘，但未使用游码左盘，但未使用游码 B B用量筒量取蒸馏水读数时，仰视凹液面用量筒量取蒸馏水读数时，仰视凹液面的最低处的最低处 C C将量筒中的水倒入烧杯时，有水洒出将量筒中的水倒入烧杯时，有水洒出 D D将配好的氯化钠溶液转移到细口瓶中时，将配好的氯化钠溶液转移到细口瓶中时，不慎洒出部分溶液不慎洒出部分溶液 B B讨论交流：在配制一定质量分数的NaCl溶液中 哪些因素能导致所配制的溶哪些因素能导致所配制的溶液溶质质量分数液溶质质量分数偏高偏高？哪些因素能导致所配制的溶哪些因素能导致所配制的溶液溶质质量分数液溶质质量分数偏低偏低？试一试，相信你能行！称量称量 NaClNaCl时，砝码有污物时，砝码有污物(生锈生锈)。称量称量 NaClNaCl时，药品砝码颠倒，但未用游码。时，药品砝码颠倒，但未用游码。称量称量 NaClNaCl时，药品砝码颠倒，又用了游码。时，药品砝码颠倒，又用了游码。称量称量 NaClNaCl时，左盘放了滤纸、右盘没有放。时，左盘放了滤纸、右盘没有放。称量称量 NaClNaCl时，左盘未放滤纸、右盘放滤纸。时，左盘未放滤纸、右盘放滤纸。将将NaClNaCl倒入烧杯中，不小心将少量洒在倒入烧杯中，不小心将少量洒在实验台上。实验台上。将将NaClNaCl倒入烧杯中，有少量沾在滤纸上。倒入烧杯中，有少量沾在滤纸上。量筒读数时视线与凹液面最低处保持水量筒读数时视线与凹液面最低处保持水平。平。量筒读数时俯视刻度。量筒读数时俯视刻度。量筒读数时仰视刻度。量筒读数时仰视刻度。量筒中的水洒在烧杯外。量筒中的水洒在烧杯外。量筒中残留有少量的水。量筒中残留有少量的水。倒入倒入NaClNaCl前烧杯内壁沾有小水珠。前烧杯内壁沾有小水珠。将配好的溶液转移至细口瓶时有少量洒将配好的溶液转移至细口瓶时有少量洒出。出。将细口瓶中配好的溶液使用了将细口瓶中配好的溶液使用了20Ml20Ml。胶头滴管清洗后立即去取用刚配的溶液。胶头滴管清洗后立即去取用刚配的溶液。溶液不小心未及时盖上瓶塞。溶液不小心未及时盖上瓶塞。友情提醒：在配制氢氧化钠溶液时能否直接放在滤在配制氢氧化钠溶液时能否直接放在滤纸上称量？如果不能，怎么称量？纸上称量？如果不能，怎么称量？在称量氢氧化钠时速度为什么要快？在称量氢氧化钠时速度为什么要快？四、粗盐提纯的产率【盐城07】我市有江苏最长的海岸线、最大的沿海滩涂、最大的海域面积“沿海兴，则盐城兴”。某校学生以此为主题展开相关研究。(1)盐城在古代以盛产“盐”而得名。通过晾晒海水或煮盐井水等，可以得到粗盐。海水“晒盐”得到的粗盐中含有少量的泥沙等不溶性杂质，可通过下列步骤制取精盐：溶解过滤_(填写操作步骤)。如果两次过滤后滤液仍浑浊，原因可能是_(写出一种即可)。粗盐提纯实验中，先称取5.0g粗盐，量取10mL水只溶解4.0g粗盐，最终得到3.6g精盐，则精盐的产率是_。80%结晶滤纸破损滤纸破损交流：今年的操作考试实验中如何影响精盐的产率？1.1.蒸发时不搅拌使液体溅出。蒸发时不搅拌使液体溅出。2.2.没有蒸干。没有蒸干。3.3.滤纸破损。滤纸破损。4.4.转移精盐不彻底。转移精盐不彻底。5.溶解时水未将粗盐完全溶解。溶解时水未将粗盐完全溶解。6.过滤时烧杯中的粗盐水未完全倒入漏过滤时烧杯中的粗盐水未完全倒入漏斗。斗。7.滤纸上残留有滤液。滤纸上残留有滤液。8.滤纸上的残渣未洗涤。滤纸上的残渣未洗涤。五、物质纯度的测定（一）操作过程产生的误差1、【Na2CO3质量分数测定】工业级NaCl中常含有少量的Na2CO3，为测定样品中Na2CO3的质量分数设计如图装置。提示：碱石灰是NaOH和CaO固体。NaClNaCl(3)装置A的作用是 。设计的实验步骤为：精确称量样品，检查装置气密性；打开弹簧夹，鼓入空气，称量装置C；关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞；再打开弹簧夹，缓缓鼓入空气；再次称量装置C。计算碳酸钠含量至少需要测 、数据。除去空气中的CO2样品质量实验前装置C质量实验后装置C质量误差分析：1.1.如果没有如果没有A A装置，装置，C C装置吸收的二氧化装置吸收的二氧化碳将偏碳将偏 （大、小），最终碳酸钠的（大、小），最终碳酸钠的质量分数将偏质量分数将偏 （大、小）。（大、小）。2.2.如果实验前不通入空气，如果实验前不通入空气，C C装置吸收装置吸收的二氧化碳将偏的二氧化碳将偏 （大、小），最终（大、小），最终碳酸钠的质量分数将偏碳酸钠的质量分数将偏 （大、小）。（大、小）。3.3.实验后如果不通入空气，实验后如果不通入空气，C C装置吸收装置吸收的二氧化碳将偏的二氧化碳将偏 （大、小），最终（大、小），最终碳酸钠的质量分数将偏碳酸钠的质量分数将偏 （大、小）。（大、小）。大大大大小小大大大大4.4.如果通入空气的速度过快，如果通入空气的速度过快，C C装置吸收的装置吸收的二氧化碳将偏二氧化碳将偏 （大、小），最终碳酸（大、小），最终碳酸钠的质量分数将偏钠的质量分数将偏 （大、小）。（大、小）。5.5.如果没有末端的干燥管，如果没有末端的干燥管，C C装置吸收的二装置吸收的二氧化碳将偏氧化碳将偏 最终碳酸钠的质量分数将最终碳酸钠的质量分数将偏偏 。6.6.实验中如果用氢氧化钙溶液代替氢氧化实验中如果用氢氧化钙溶液代替氢氧化钠溶液，钠溶液，C C装置吸收的二氧化碳将偏装置吸收的二氧化碳将偏 ，最终碳酸钠的质量分数将偏，最终碳酸钠的质量分数将偏 。小小小小大大大大大大大大小小小小（二）装置的选择产生的误差【KClO3质量分数测定】为了较准确测定氯酸钾的质量分数，可进行以下试验：称取氯酸钾与二氧化锰混合物2.45g，然后加热直至无气体放出，过一会儿读取进入量筒里的气体体积。（2）若这时氧气密度约为）若这时氧气密度约为1.33g/L，应，应选用选用_规格的量筒。规格的量筒。A.100mL B.200mLC.500mL D.1000mL（1）测量气体体积）测量气体体积时，可以将反应发生时，可以将反应发生装置和收集装置中的装置和收集装置中的气体冷却至室温再进气体冷却至室温再进行。则收集气体应选行。则收集气体应选右图中的右图中的_装置才装置才合理，理由是合理，理由是_。BD使量筒中的氧气与发使量筒中的氧气与发生装置相连，便于准生装置相连，便于准确测定氧气的体积。确测定氧气的体积。交流讨论：1、有同学说反应结束后有氧气残留在试管中未排出，使实际收集到的氧气体积偏小，从而使测得的氯酸钾含量偏低，你是否同意以上说法？理由是什么？2、如果用图示所装置来测定生成氧气的体积，大广口瓶中水如果没有注满是否会影响氯酸钾质量分数的测定？3、试比较这两幅图有何异同？哪一种方法更能准确地测定生成氧气的体积？简单说明理由。（三）药品选择产生的误差【2011雅安市】某同学对某地工业废水（含有硫酸和盐酸）中的H2SO4 进行测定。取50g该废水于烧杯中，加入足量的BaCl2溶液，充分反应中，过滤、洗涤、干燥得到BaSO4固体23.3g。通过计算回答问题：（1）50g该废水中H2SO4 的质量。（2）若改用KOH溶液来测定50g该废水中H2SO4 的含量，结果会（填“偏高”、“偏低”、“不变”），理由是 。偏高盐酸也能与KOH反应反应【2012栖霞模拟】含量测定：称取纯碱样品10.8g加入适量的水，再加入过量CaCl2溶液，搅拌、过滤、洗涤、干燥后称得固体质量为10.0g，请通过计算并结合右表判断此纯碱样品的等级为 品。工业纯碱标准：工业纯碱标准：（Na2CO3%）优等品一等品合格品99.2 98.8 98.0总结反思：在上述纯碱含量测定中将CaCl2溶液改为BaCl2溶液，测定误差会减小，其理由是 。合格生成沉淀的质量较大，减小生成沉淀的质量较大，减小 称量误差称量误差高考已经开始，中考你准备好了？！谢谢各位指导谢谢各位指导