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模板3:滴定实验计算

物质的量及其在化学计算中的应用 · 高三
讲清楚它是什么

定义 利用滴定终点时反应物与标准液物质的量之比,结合浓度与体积计算待测液浓度的方法。

从哪来 本节为高三第1讲起点,无前置知识点记录,直接基于高中化学基础计量知识构建。

为什么 滴定法的核心逻辑是“守恒”。在滴定终点,待测液与标准液恰好完全反应,二者物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比。由于 $n=c \cdot V$,通过已知标准液的 $c$ 和 $V$,即可反推出待测液的 $c$。

讲法
适合:逻辑抽象思维强、喜欢公式推导的学生 直接给出通用公式 $c_{\text{待}} V_{\text{待}} = c_{\text{标}} V_{\text{标}} \times \frac{a}{b}$($a,b$ 为化学计量数)。强调这是一个代数平衡问题,重点在于识别方程式中的系数比,通过代数变形求解,弱化实验过程,强化数学关系。
讲法
适合:形象思维强、对实验操作熟悉的学生 从“中和”或“沉淀”的物理过程入手。画出一个天平,左边放待测液,右边放标准液。告诉学生,天平平衡时,两边“有效粒子”的数量必须匹配。通过具体的粒子碰撞模型(如 $H^+$ 撞 $OH^-$),让学生理解为什么体积和浓度要乘起来,再除以系数比。
讲法
适合:基础薄弱、容易混淆概念的学生 采用“三步走”死记法: 1. 写方程式,标系数; 2. 算物质的量,$n=cV$; 3. 列比例式,交叉相乘。 强制要求学生在草稿纸上写出完整的化学方程式,不允许直接套公式,通过书写过程强制建立系数与物质的量的联系,降低思维跳跃带来的错误率。
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练一道
基础题
用 $0.1000\,\text{mol/L}$ 的 $\text{NaOH}$ 标准液滴定 $20.00\,\text{mL}$ 未知浓度的 $\text{HCl}$ 溶液,消耗 $\text{NaOH}$ 溶液 $22.50\,\text{mL}$。求 $\text{HCl}$ 的浓度。
变式
用 $0.1000\,\text{mol/L}$ 的 $\text{KMnO}_4$ 标准液滴定 $25.00\,\text{mL}$ 未知浓度的 $\text{H}_2\text{C}_2\text{O}_4$ 溶液(酸性条件下),消耗 $\text{KMnO}_4$ 溶液 $10.00\,\text{mL}$。求 $\text{H}_2\text{C}_2\text{O}_4$ 的浓度。
试试手自己判
检测题
用 $0.2000\,\text{mol/L}$ 的 $\text{BaCl}_2$ 标准液滴定 $20.00\,\text{mL}$ 未知浓度的 $\text{Na}_2\text{SO}_4$ 溶液,消耗 $\text{BaCl}_2$ 溶液 $15.00\,\text{mL}$。求 $\text{Na}_2\text{SO}_4$ 的浓度。
看答案和判分标准
答案:$0.1500\,\text{mol/L}$
判对标准:
1. 正确写出反应方程式 $\text{BaCl}_2 + \text{Na}_2\text{SO}_4 = \text{BaSO}_4\downarrow + 2\text{NaCl}$ 并识别出 $1:1$ 关系(得 1 分);
2. 正确计算 $n(\text{BaCl}_2) = 0.003000\,\text{mol}$(得 1 分);
3. 正确计算 $c(\text{Na}_2\text{SO}_4) = 0.1500\,\text{mol/L}$,且有效数字正确(得 2 分)。
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