酸碱中和滴定误差分析
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酸碱中和滴定实验误差分析以一元酸和一元碱的中的滴定为例因C标、V定分别代表标准液浓度、所取待测液体积,均为定值,代入上式计算。
但是实际中C标、V定都可能引起误差,一般可把各因素引起的误差转嫁到V读上,若V读偏大,则测定结果偏大;若V读偏小,则测定结果偏小,故通过分析V读的变化情况,可分析滴定的误差。
引起误差可能因素有以下几种:(1)视(读数)注意:①滴定管中液体读数时精确到0.01mL ②一般需滴定2-3次,取其平均值(2)洗(仪器洗涤)正确洗法:二管二洗——酸式滴定管和碱式滴定管先用蒸馏水清洗多次,再用待装液润洗几次。
一瓶一洗——锥形瓶只能用蒸馏水洗。
注意:一般滴定管装标准液,锥形瓶里装待测液。
错误洗法导致结果:①滴定管仅用水洗,使标准液变稀,故消耗标准液体积一定变大,V读变大,结果偏大。
②移液管仅用水洗,则待测液变稀,所取待测液溶质物质的量变少,V读变小,结果偏小。
③锥形瓶用待测液洗过,则瓶内待测液的溶质量偏多,V读偏大,结果偏大。
④第一次滴定完后,锥形瓶内液体倒去后,尚未清洗,接着第二次滴定,滴定结果如何,取决于上次滴定情况如何。
(3)漏(液体溅漏)①滴定过程中锥形瓶内液体溅出,则结果偏小。
②终点已到,滴定管下端尖嘴中有液滴,则V读偏大,测定结果偏大。
(4)泡(滴定管尖嘴气泡)正确操作应在滴定前把尖嘴管中的气泡赶尽,最后也不能出现气泡。
如滴定开始有气泡,后气泡消失,则结果偏大。
若先无气泡,后有气泡,则结果偏小。
(5)色(指示剂变色控制与选择)滴定时,眼睛应紧盯着锥形瓶内溶液的颜色变化。
指示剂变色后应半分钟内不复原。
如变色后立即复原,则结果偏小。
另外,同一种滴定,选择的指示剂不同,测定结果不同。
(6)杂(标准物含杂质)用于配制标准液的固体应该是纯净物。
但其中有可能混有杂质,称量时又按需标准物固体质量来称取的,帮一般均会产生误差,在此杂质又分两种情况:①杂质与待测液不反应如NaOH中含NaCl,所配的NaOH溶液浓度变小,滴定盐酸时,NaCl不参与反应,所需标准液的体积偏大,故测定结果偏大。
酸碱中和滴定的误差分析以一元强酸、一元强碱间的滴定为例:c待=c VV标标待,v待是待测液的体积,c标是标准液的浓度,这些量均为已知量,所以c待的大小取决于V标的大小,因此误差来源主要归结于消耗标准液的体积V标。
若V标偏大,则c待偏高;若V标偏小,则c待偏低。
以0.1 mol/L的NaOH标准溶液滴定一定体积的待测HCl溶液为例,消耗的NaOH溶液多,则结果偏高;否则,偏低。
归纳如表所示:需质量小于40 g(如Na2O)误区警示(1)对于仰视、俯视液面所造成的读数误差,很容易记反,画图能有效地解决这一问题。
如图3-2-9所示是对量筒和滴定管进行仰视、俯视液面的模拟图。
其共同点在于:俯视时液面位于读取刻度的下方,仰视时液面位于读取刻度的上方(记住“俯下仰上”)。
对于滴定管,仰视所读的值比平视的大,俯视所读的值比平视的小,而量筒正好相反。
图3-2-9(2)在酸碱中和滴定误差分析中,要看清楚标准液与待测液的位置。
当操作相同时,标准液在滴定管中与标准液在锥形瓶中产生的误差情况相反。
典例详析例6-18(2019广东深圳测试)某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来滴定未知物质的量浓度的NaOH溶液,选择甲基橙作指示剂。
请回答下列问题:(1)用标准盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视________。
直到因加入一滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,且________为止。
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是________(填字母)。
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失D.读取盐酸体积,开始时仰视液面,滴定结束后俯视液面(3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图3-2-10所示,则起始读数为________mL,终点读数为________mL;所用盐酸的体积为________mL。
1.装标准液的滴定管没用标准液润洗,其中内壁有水分,导致标准液浓度降低,标准液的体积用量增多,所以待测液浓度就偏高了
2.未用待测液洗涤移液管或所用的滴定管,其内壁有水,所取一定体积的溶液含有的溶质变小,滴定所需的标准液体积就会减小,所以待测液浓度就偏低了。
3.锥形瓶用待测液洗过之后,或多或少留下一些待测液,那么待测液的物质的量变多,要加的标准液要多加,所以偏高
4.滴定的时候计算的是消耗的酸或者碱的物质的量,如果里面残留了水,物质的量浓度是会降低,但是物质的量还是不变的。
因此对结果没有影响
5.读数时会把气泡的体积当做标准液的体积,导致消耗的标准液大于实际值
6.前无气泡而滴定后有气泡,那么气泡体积会使液面上升,所以我们代入计算的标准液体积就减小了,所以C待偏低。
7.滴定前仰视滴定管读数,滴定后平视,导致V标偏小,C待偏低
8.滴定前平视,滴定后仰视,导致V标偏大,C待偏高
9.滴定前仰视,滴定后俯视,导致V标偏小,C待偏低
10.滴定前俯视,滴定后仰视,导致V标偏小,C待偏低
11.滴定待测液的浓度时,消耗标准溶液偏多,结果偏高。
12.标准液滴在锥形瓶外一滴,导致V标偏大,C待偏高
13.溅出待测液,就是待测液的物质的量少了。
消耗的V标偏小,结果偏低。
酸碱中和滴定的误差分析1、来自滴定管产生的误差:①、滴定管水洗后,未用标准液润洗析:因标准液被附在滴定管内壁的水珠稀释了,故消耗的标准液体积多了,所以结果偏高。
②、滴定管水洗后,未用待测液润洗析:因待测液被附在滴定管内壁的水珠稀释了,故消耗的标准液体积少了,所以结果偏低。
③、盛标准液的滴定管滴定前有气泡,滴定后气泡消失析:读出来的标准液体积为实际消耗的标准液体积+ 气泡体积, 故消耗的标准液体积读多了,所以结果偏高。
④、盛待测液的滴定管滴定前有气泡析:读出来的待测液体积为实际量取的待测液体积+ 气泡体积, 即待测液量少了,故消耗的标准液也少,所以结果偏低。
2、来自锥形瓶产生的误差:①、锥形瓶用蒸馏水水洗后又用待测液润洗析:因瓶内壁附着待测液,故锥形瓶内的待测液多了,消耗的标准液也多,所以结果偏高。
②、锥形瓶未洗净,残留有与待测液反应的少量物质,故消耗的标准液少了,所以结果偏低。
③、锥形瓶水洗后未干燥就加入待测液或滴定过程中向锥形瓶内加水析:实际参与中和反应的待测液的总量没变,实际消耗的标准酸液也就不变,故结果不变。
3、来自读数带来的误差:①、用滴定管量取待测液时A、先俯视后仰视(先俯视后平视或先平视后仰视)析:量取待测液的实际体积偏小,消耗的标准液也少,所以结果偏低。
B、先仰视后俯视(先仰视后平视或先平视后俯视)析:量取待测液的实际体积偏多,消耗的标准液也多,所以结果偏高。
②、用滴定管量取标准液时A、先俯视后平视析:读出来的标准液体积为V终-V始,而俯视时V始读小了,读出来的标准液体积偏大了,所以结果偏高。
B、先仰视后平视析:读出来的标准液体积为V终-V始,而俯视时V始读大了,读出来的标准液体积偏小了,所以结果偏低。
C、同理若先俯视后仰视或先平视后仰视,结果偏高;先仰视后俯视或先平视后俯视,结果偏低。
4、来自操作不当带来的误差:①滴定终点时,盛标准液的滴定管尖嘴外挂有一滴标准液的液珠未滴落析:读出来的标准液体积为实际消耗的标准液体积+ 尖嘴外挂的这滴标准液的液珠的体积,读出来的标准液体积偏大了,故结果偏高。
第 1 页 共 5 页酸碱中和滴定实验误差分析1.用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定。
2.酸碱中和反应的实质:H ++OH -=H 2O公式:a. n (H +)=n (OH -) b. C (H +)V (H +)=C (OH -)V (OH -)3.中和滴定过程中,容易产生误差的6个方面是:①洗涤仪器(滴定管、移液管、锥形瓶);②气泡;③体积读数(仰视、俯视):俯视刻度线,实际加水量未到刻度线,使溶液的物质的量浓度增大;仰视刻度线,实际加水量超过刻度线,使溶液的物质的量浓度减小;④指示剂选择不当;⑤杂质的影响;⑥操作(如用力过猛引起待测液外溅等)。
具体分析如下:(1)滴定前,在用蒸馏水洗涤滴定管后,未用标准液润洗。
(偏高)(2)滴定前,滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失。
(偏高)(3)滴定前,用待测液润洗锥形瓶。
(偏高)(4)取待测液时,移液管用蒸馏水洗涤后,未用待测液润洗。
(偏低)(5)取液时,移液管尖端的残留液吹入锥形瓶中。
(偏高)(6)读取标准液的刻度时,滴定前平视,滴定后俯视。
(偏低)(7)若用甲基橙作指示剂,最后一滴盐酸滴入使溶液由橙色变为红色。
(偏高)(8)滴定过程中,锥形瓶振荡太剧烈,有少量溶液溅出。
(偏低)(9)滴定后,滴定管尖端挂有液滴未滴入锥形瓶中。
(偏高)(10)滴定前仰视读数,滴定后平视刻度读数。
(偏低)(11)滴定过程中向锥形瓶内加入少量蒸馏水。
(无影响)(12)滴定过程中,滴定管漏液。
(偏高)(13)滴定临近终点时,用洗瓶中的蒸馏水洗下滴定管尖嘴口的半滴标准溶液至锥形瓶中。
(操作正确,无影响)(14)过早估计滴定终点。
(偏低)(15)过晚估计滴定终点。
(偏高)(16)一滴标准溶液附在锥形瓶壁上未洗下。
(偏高)(以上所指偏高偏低抑或无影响是指待测酸碱浓度)分析技巧:1.分析不当操作对公式中四个变量其中一个或多个的大小影响,2.根据公式,分析对V 标准液的影响,V 标准液比理论偏大,则待测液浓度测量值比实际值偏大,反之亦然。