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2020广西教师资格笔试化学:论酸碱中和滴定中的误差分析

2020-03-23 18:20:15| 来源:广西中公教师考试网

化学是一门以实验为基础的学科,所以在各种考试——不论是教师招聘考试还是在教师资格考试的试题中,实验都占据了半壁江山,是考试的重点内容,考查方式和方向也多种多样,在此介绍一下酸碱中和滴定中的误差分析。

一、误差分析:

误差分析的总依据为:由C测==C标V标/V测 由于C标、V待均为定植,所以C测的大小取决于V标的大小,即V标:偏大或偏小,则C测偏大或偏小。

根据产生误差的来源,从以下几个方面来分析:

1、洗涤误差:

(1)盛标准液的滴定管未用标准液润洗,标准液被稀释,导致V标偏大,则C测偏高;

(2)盛待测的滴定管未用待测液润洗,待测液稀释,导致V标偏小所以C测偏低;

(3)锥形瓶用待测液润洗,使V标偏大、则C测偏高。

2、读数误差:

因滴定管刻度“0”点在上,且由上到下刻度由小到大,“仰视”滴定管内液面,视线下移,测得刻度值偏大;“俯视”读数,视线上移,测得刻值偏小,即“液面随着视线走”。故:

(1)滴定达终点仰视读数,导致V标偏大,测C测偏高;

(2)滴定达终点后俯视读数,导致V标偏小,则C测偏低;

3、气泡误差:

装液时滴定管尖嘴处气泡未排尽,滴定过程中气泡消失。

(1)这若是发生于装待测液于滴定管时,由于气泡消失所取待测液少,V标偏小,则C测偏低。

(2)这若是装标准液于滴定管时,气泡消失即V标偏大,则C测偏高。

4、锥形瓶误差:

(1)滴定过程中,待测液被振荡出锥形瓶,则V标减小,C测偏低;

(2)锥形瓶中有蒸馏水,无影响;

(3)中途用蒸馏水洗锥形瓶壁,无影响;

(4)滴定前,用待测液洗锥形瓶,则V标偏大,则C测偏高。

5变色误差:

溶液变色未保持30秒,即停止滴定,则V标偏小,C测偏低。

6、样品中含杂质引起的误差:

这种情况要具体问题具体分析。

二、减小误差的三点做法:

为了减小误差,除了按照上面的操作正确操作以外,还要注意以下三点:

1、半分钟:

振荡半分钟内颜色不褪去,即为滴定终点;

2、1~2分钟:

滴定停止后,必须等待1~2分钟,让附着在滴定管内壁的溶液流下后,再进行读数;

3、重做一次:

同一实验,要做两次,两次滴定所用标准溶液的体积相差不能超过0•02ml,再取平均值。

三、典型例题:

1.当用酸滴定碱时,下列操作中会使测定结果(碱的浓度)偏低的是( )。

A.酸式滴定管滴至终点后,俯视读数

B.碱液移入锥形瓶后,加了10 mL蒸馏水再滴定

C.酸式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗

D.酸式滴定管注入酸液后,尖嘴留有气泡即开始滴定,滴定终点时气泡消失

【答案】A。解析:A、俯视读数,则读数偏小,结果偏低,A正确;B、加水不会影响测定结果,B错误;C、相当于稀释盐酸的浓度,消耗盐酸的体积偏大,结果偏高,C错误;D、酸式滴定管注入酸液后,尖嘴留有气泡即开始滴定,滴定终点时气泡消失相当于是消耗盐酸的体积偏大,结果偏高,D错误。答案选A。

2.在酸碱中和滴定实验中,由于下列操作错误,会引起待测NaOH溶液浓度值偏低的是( )。

A.所用酸式滴定管尖端部分有气泡,滴定后消失

B.滴定前读数正确,滴定后俯视读数

C.未用已知浓度的标准酸液洗滴定管,只用蒸馏水洗涤后即开始装液滴定

D.滴定前,未用待测碱液清洗锥形瓶

【答案】B。解析:A.气泡被计算成碱,偏高;C、将标准液冲稀,导致用的体积变大,偏高;D、不影响。

3.现有下列仪器或用品:①铁架台(含铁圈、各式铁夹) ②锥形瓶 ③酸式滴定管和碱式滴定管 ④烧杯(若干) ⑤玻璃棒 ⑥胶头滴管 ⑦天平(含砝码) ⑧滤纸 ⑨量筒 ⑩过滤漏斗;

下列药品:(A)NaOH固体 (B)标准NaOH溶液 (C)未知浓度盐酸 (D)蒸馏水(E)碳酸钠溶液

根据所做过的学生实验,回答下列问题:

(1)过滤时,应选用的上述仪器是________________(填编号)。

(2)配制250ml一定物质的量浓度的NaOH溶液时,还缺少的仪器是_______________。

(3)做酸碱中和滴定时,还缺乏的试剂是__________________________。

(4)进行中和滴定时,绝不可用将要盛的溶液事先润洗的仪器是下列的__________(填编号)。

甲.酸式滴定管 乙.碱式滴定管 丙.25 mL量筒 丁.锥形瓶

(5)某同学用一份已知浓度的盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作对滴定的结果有什么影响?(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)

①酸式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准盐酸润洗。_____________

②滴定前,滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失。_____________

③读酸式滴定管的刻度时,滴定前仰视凹液面最低处,滴定后俯视读数。_____________

④滴定到终点附近时,向锥形瓶中加入少量蒸馏水冲洗瓶壁上沾的溶液。_____________

【答案】(1)①④⑤⑧⑩。(2)250ml的容量瓶。(3)酸碱指示剂(酚酞或甲基橙)。

(4)丁;(5)①偏大;②偏大;③偏小;④无影响。

解析:(1)过滤需要用的仪器有:铁架台(含铁圈、各式铁夹)、烧杯、玻璃棒、滤纸、过滤漏斗。

(2)配制250ml一定物质的量浓度的NaOH溶液需要250mL容量瓶。

(3)还确少判断滴定终点的试剂—酸碱指示剂。

(4)如果润洗锥形瓶,会使锥形瓶内所取溶液增多,造成误差。

(5)①酸式滴定管未用标准盐酸润洗,会使标准盐酸的浓度变小,造成滴定结果偏大。②滴定前,滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,说明标准盐酸体积测量值大于实际值,结果偏大。③滴定前仰视凹液面最低处,滴定后俯视读数,标准液的测量值变小,结果偏小。④向锥形瓶中加入少量蒸馏水冲洗瓶壁上沾的溶液,不影响标准盐酸的用量,对滴定结果无影响。

3.酸碱中和反应是中学化学一类重要的反应,某学生实验小组对课本中的两个酸碱中和实验进行了研究。

(1)用右图装置进行强酸(50mL 0.5mol/L的HCl)和强碱(50mL 0.55mol/L的NaOH)反应的中和热测定。

图1

①从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是_____________。

②大小烧杯之间填满纸屑的作用是_____________。

③若用醋酸代替上述盐酸实验,实验测得的中和热的数值_____________(填 “偏高”、“偏低”或“无影响”)。

(2)用实验室准确配制的0.100mol/L的NaOH溶液测定某未知浓度的稀盐酸。 其具体实验步骤如下:

图2

①应选择_____________滴定管(填写图中对应字母),用少量标准NaOH溶液润洗2~3次水洗后的该滴定管,再加入标准的0.100mol/L的NaOH溶液并记录液面刻度读数;②用酸式滴定管精确的放出25.00mL待测盐酸,置于用蒸馏水洗净的锥形瓶中。再加入2滴酚酞试液;③滴定时,边滴边振荡,同时眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化,_____________即达到滴定终点;④记录液面刻度读数。根据滴定管的两次读数得出消耗标准NaOH溶液的体积,再重复测定两次,实验结果记录见下表:

图3

测得未知稀盐酸的物质的量浓度为_____________(保留小数点后3位)。

⑤以下操作造成测定结果偏高的原因可能是_____________(填写字母序号)。

A.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,其它操作均正确

B.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗

C.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液

D.未用标准液润洗碱式滴定管

E.滴定前锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥

【答案】

(1)①环形玻璃搅拌棒;②隔热、保温、减小实验过程中热量的损失;③偏低。

(2)①b;③当溶液由无色变为红色,且半分钟不褪色;④0.096mol/L;⑤CD。

解析:(1)①中和反应测定反应热时,需要搅拌,而由于有温度计,所以还需要环形搅拌器。②中和热测定需要隔热、保温,否则热量与外界进行交换后,测量值不准确。③由于醋酸为弱酸,电离吸热,所以中和热比原来偏低。(2)①碱式滴定管口为胶头,防止与氢氧化物发生反应。③滴定终点的现象为当溶液由无色变为红色,且半分钟不褪色。④计算三次平均所需氢氧化钠溶液的体积为23.5ml。待测盐酸的物质的量浓度=(0.0235×0.1)/0.025=0.096mol/L。⑤A中俯视刻度线,造成氢氧化钠体积读数偏小,盐酸浓度偏大。B中造成盐酸残留在瓶壁上未反应,盐酸浓度偏小。C氢氧化钠体积读数偏大,盐酸浓度偏大。D中造成氢氧化钠残留在瓶壁上未反应,盐酸浓度偏大。E不影响盐酸浓度。

中公讲师解析

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