两种误差分析
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两类操作实验及误差分析 一.溶液配制与误差分析 1.(14分)实验室需要配制0.50 mol/L NaCl溶液480 mL,现使用NaCl固体配制,按下列操作步骤填上适当的文字,以使整个操作完整。 (1)选择仪器。完成本实验所必需的仪器有:托盘天平(精确到0.1 g)、药匙、烧杯、玻璃棒、______、________以及等质量的两片滤纸。 (2)计算。配制该溶液需取NaCl晶体________ g。 (3)称量。 ①天平调平之后,应将天平的游码调至某个位置,请在下图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置:
②称量过程中NaCl晶体应放于天平的________(填“左盘”或“右盘”)。 ③称量完毕,将药品倒入烧杯中。 (4)溶解、冷却,该步实验中需要使用玻璃棒,目的是_____________________________。 (5)转移、洗涤。在转移时应使用________引流,需要洗涤烧杯2~3次是为了_________________________________________________________________。 (6)定容、摇匀。 (7)将配好的溶液静置一段时间后,倒入指定的试剂瓶,并贴好标签,注明配制的时间、溶液名称及浓度。 (8)在配制过程中,某学生观察定容时液面情况如图所示,所配溶液的浓度会 _____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 拓展:.1下列操作,对实验结果有何影响(偏高、偏低、无影响)? 1、称量5.9gNaCl 固体与砝码的位置颠倒。 2、未用蒸馏水洗涤烧杯内壁。 3、转移溶液时有部分溶液溅出。 4、转移溶液前容量瓶内有水。 5、摇匀后,液面低于刻度线,再加水至刻度线。 6、定容时加水不慎超过刻度线,将超过部分吸走。 7.定容时仰视刻度 8.定容时俯视刻度 9.定容时液面低于刻度线 10.未等溶液冷却就定容 2.实验中需用2.0mol/L的Na2CO3溶液950mL,配制时应选用容量瓶的规格和称取Na2CO3固体的质量分别为( ) A.950mL;201.4g B.1000mL;212.0g C.100mL;21.2g D.500mL;100.7g 3.浓度不等的两种硫酸溶液等质量混合后,溶液的质量分数为a%,而等体积混合后,溶液的质量分数为b%;浓度不等的两种氨水等质量混合时,其溶质的质量分数为a%,而等体积混合后,溶液的质量分数为c%,那么a、b、c数值的关系是( ) A.a>b>c B.b>a>c C.c>b>a D.c>a>b 4.下列实验操作或记录正确的是( ) A.常温常压下测得1molN2的质量为28g B.用量筒测得排水法收集制得的氢气体积为50.28mL C.用两只250mL的容量瓶配制0.1mol/L500mL的NaOH溶液 D.用托盘天平称得2.5g胆矾,受热充分失水后,固体质量减轻0.9g 5高考真题:(14分)人体血液里Ca2+的浓度一般采用mg/cm3来表示。抽取一定体积的血样,
加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用酸性KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度。 【配制酸性KMnO4标准溶液】如图是配制50 mL酸性KMnO4标准溶液的过程示意图。
(1)请你观察图示判断其中不.正确的操作有________(填序号)。 (2)其中确定50 mL溶液体积的容器是________(填名称)。 (3)如果按照图示的操作所配制的溶液进行实验,在其他操作均正确的情况下,所测得的实验结果将______(填“偏大”或“偏小”)。 【测定血液样品中Ca2+的浓度】抽取血样20.00 mL,经过上述处理后得到草酸,再用0.020 mol/L酸性KMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00 mL酸性KMnO4
溶液。
(4)已知草酸跟酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为: 2MnO-4+5H2C2O4+6H+===2Mnx++10CO2↑+8H2O 则式中的x=______________。 (5)滴定时,根据现象__________________,即可确定反应达到终点。 (6)经过计算,血液样品中Ca2+的浓度为________mg/cm3。 二. 酸碱中和滴定 一、中和反应及中和滴定原理 1、中和反应: 如:①Hcl+NaOH===NaCl+H2O ,Na3PO4+3NaOH====Na3PO4+3H2O 注意:①酸和碱恰好完全中和,溶液不一定呈中性,由生成的盐性质而定。 ②由于所用指示剂变色范围的限制,滴定至终点不一定是恰好完全反应时,但应尽量减少误差。 2、中和滴定原理 由于酸、碱发生中和反应时,反应物间按一定的物质的量之比进行,基于此,可用滴定的方法确定未知酸或碱的浓度。 对于反应: HA + BOH = BA+H2O 1mol 1mol C(HA).V(HA) =C(BOH).V(BOH) 3、滴定方法的关键 (1)准确测定两种反应物的溶液体积 (2)确保标准液、待测液浓度的准确 (3)滴定终点的准确判定(包括指示剂的合理选用) 4、滴定实验所用的仪器和操作要点 (1)仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹(带铁架台)、锥形瓶(或烧杯+玻棒)、
量筒(或移液管)。 注意:滴定管的认识与选择 (2)操作:①滴定前的准备:查漏、洗涤、润洗、充液(赶气泡)调液面、读数。 ②滴定:移液、滴加指示剂、滴定至终点、读数。③计算。 (3)滴定管“0”刻度在上。 二、指示剂的选择 1、酸碱指示剂 (1)酸碱指示剂的变色范围(PH值) 甲基 3.1< 3.1----- 4.4 >4.4 酚酞 5< 8---10 >10 石蕊 8< 5--8 >8 无色 浅红 红 红 橙 黄 红 紫 蓝 (2)根据滴定曲线和指示剂的发色范围选用指示剂。 ①0.1mol/L NaOH 滴定盐酸,酚酞和甲基均可使用,当然两者测定结果不同。 ②0.1mol/L NaOH溶液滴定0.1mol/L CH3COOH溶液恰好中和生成CH3COONa,溶液呈弱碱性,选酚酞为指示剂,PH=8~10浅红色,误差小。 ③用HCl滴定NH3.H2O 恰好中和生成NH4Cl,溶液呈弱酸性,选甲基橙为指示剂,3.1~4.4橙色,误差小。 ④用HCl滴定0.1mol/L Na2CO3溶液第一步生成NaHCO3时,可选用酚酞为指示剂,由红色→浅红→无色。化学方程式为:Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaOH 第二步生成碳酸(CO2↑+H2O),可选用甲基橙为指示剂,由黄色→橙色,化学方程式为: NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑ 小 结:(1)指示剂的选择: ①强酸强碱相互滴定,可选用甲基橙或酚酞。 ②若反应生成强酸弱碱盐溶液呈酸性,则选用酸性变色范围的指示剂(甲基橙);若反应生成强碱弱酸盐,溶液呈碱性,则选用碱性变色范围的指示剂(酚酞) ③石蕊试液因颜色变化不明显,且变色范围过宽,一般不作滴定指示剂。 (2)终点判断:(滴入最后一滴,溶液变色后,半分钟内不复原) 操 作 酚酞 甲基橙
强碱滴定强酸 无色变为浅红色 橙色变为黄色 强酸滴定强碱 浅红色变为无色 黄色变为橙色 1、 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。 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——滴定管和移液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,滴定管下端尖中级有液滴,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) 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。 ②若杂质与待测液反应,则应作具体分析。关键:比较与等物质的量的待测物反应消耗的杂质质量和标准物的质量。若消耗杂质的质量较大,则相当于削弱了原标准液的作用能力,故与一定量待测物反应时,消耗的标准体积变大,测定结果偏大。或者可用等质量的杂质、标准物分别与待测物反应,根据消耗的待测物质量的多少来判断。如杂质作用待测物质量越多,