高考酸碱中和滴定实验误差分析

高考酸碱中和滴定实验误差分析

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。‎ ‎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，说明作用能力被增强，故测定结果偏小。‎ ‎3．例题精讲 例1．用0.01 mol/L  H2SO4滴定0.01mol/L  NaOH溶液，中和后加水至100ml，若滴定时终点判断有误差：①多加1滴H2SO4；②少加1滴H2SO4；（设1滴为0.05ml）则①和②[H+]的比值是（    ）‎ A、10     B、50     C、5×103             D、104‎ 解析：①多一滴H2SO4[H+]=‎ ‎②少一滴即OH过量，[OH-]=10-5 mol/L.[H+]=10-9 mol/L ‎①  与②[H+]比值。 故选D。‎ 例2：草酸晶体的组成可用H2C2O4·xH2O表示，为了测定x值，进行如下实验：称取Wg草酸晶体，配成100.00mL水溶液 ‎（1）称25.00mL所配制的草酸溶液置于锥形瓶内，加入适量稀H2SO4后，用浓度为amol·L-1的KMnO4溶液滴定到KMnO4不再褪色为止，所发生的反应 ‎2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O 试回答：（1）实验中不需要的仪器有（填序号）___________，还缺少的仪器有（填名称）____________________________。‎ a.托盘天平（带砝码，镊子）b.滴定管   c.100mL量筒    d.100mL容量瓶   e.烧杯 f.漏斗     g.锥形瓶     h.玻璃棒球    i.药匙      j.烧瓶 ‎（2）实验中，标准液KMnO4溶液应装在_____________________式滴定管中，因为______________________________________________________________________。‎ ‎（3）若在接近滴定终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下，再继续滴定至终点，则所测得的x值会__________________________（偏大、偏小、无影响）‎ ‎（4）在滴定过程中若用amol·L-1的KMnO4溶液VmL，则所配制的草酸溶液的物质的量浓度为________________________mol·L-1，由此可计算x的值是____________。‎ 解析：该题涉及到气化还原滴定，虽然基于反应原理与中和滴定不同，但实验原理及操作和所用仪器等类似。由于该反应有明显的颜色变化，故可不可用指示剂。‎ ‎（1）c , f , j 还缺少铁架台（带滴定管夹），胶头滴管（定容时用）‎ ‎（2）用酸式滴定管，因KMnO4溶液有强氧化性，能腐蚀橡皮管。‎ ‎（3）无影响。因当初所取的待测液的物质的量一定。‎ ‎（4）   2KMnO4         ~     5H2C2O4‎ ‎        2mol                5mol ‎      aV×10-3mol         0.025×Cmol ‎           ‎ ‎      H2C2O4·xH2O    ~     H2C2O4     ~   xH2O ‎             1mol         18xg ‎           ‎ ‎       ‎ ‎4．实战演练 一、选择题 ‎1、下列是实验操作中，能达到实验目的是（    ）‎ A、用100mL量筒量取5.2mL盐酸 B、用托盘天平称取25.20g氯化钠 C、用100mL容量瓶配制50mL 0.1mol·L-1盐酸 D、用25.00mL碱式滴定管量取14.80mL  NaOH溶液 ‎2、有已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时，下列操作正确的是（    ）‎ A、酸式滴定管用蒸馏水洗净后，直接加入已知浓度的盐酸 B、锥形瓶用蒸馏水洗净后，再用未知浓度的NaOH待测液荡洗2~3次 C、滴定前没有排除滴定管尖嘴处的气泡 D、读数时视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持水平 ‎3、用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定0.1mol·L-1盐酸，如达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH（1滴溶液的体积约为0.05mL），继续加水至50mL，所得溶液的PH是（    ）‎ A、4     B、7.2    C、10     D、11.3‎ ‎4、准确量取25.00mL高锰酸钾溶液，可选用的仪器是（    ）‎ A、50mL量筒           B、10mL量筒 C、50mL酸式滴定管        D、50mL碱式滴定管 ‎5、下列仪器中，没有“0”刻度线的是（     ）‎ A、温度计     B、量筒     C、酸式滴定管     D、托盘天平游码刻度尺 ‎8、对于锥形瓶在中和滴定中的作用和使用方法的有关说法正确的是（    ）‎ A、可有来盛装被滴定的溶液 B、可蒸馏水洗净后还应用被滴定的溶液润洗 C、滴定中不能向锥形瓶中加入蒸馏水 D、滴定时应用左手顺时针方向旋摇 ‎6、两位学生用一瓶标准盐酸滴定同一瓶NaOH溶液，甲将锥形瓶用NaOH待测液润洗后，使用水洗过的移液管取碱液于刚用蒸馏水洗过尚存较多水的锥形瓶中，其它操作及读数方法全部正确。则对滴定结果的判断正确的是（    ）‎ A、甲操作有错误            B、乙操作有错误 C、甲测定数值一定比乙小    D、乙实际测得的数值准确 ‎7、用NaOH溶液滴定盐酸时，由于滴定速率太快，当混合溶液变红时，不知NaOH是否过量，判断它是否过量的方法是（    ）‎ A、加入5mL盐酸进行滴定 B、返滴一滴待测盐酸 C、重新进行滴定 D、以上方法均不适用 二、填空 ‎8、（1）图I表示10mL量筒中液面的位置，A与B，B与C刻度间相差1mL，如果刻度A为4，量筒中液体的体积是_________mL。（2）图II表示50mL滴定管中液面的位置，如果液面处的读数是a，则滴定管中液体的体积（填代号）______________。‎ A、是amL  B、是(50-a)mL C、一定大于amL D、一定大于(50-a)mL ‎9、某学生有0.1000mol/L KOH溶液滴定盐酸溶液，其操作可分解为如下几步：‎ ‎（A）移取20.00mL待测的盐酸溶液注入洁净的锥形瓶，并加入2-3滴酚酞 ‎（B）用标准溶液润洗滴定管2-3次 ‎（C）把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节液面使滴定管尖嘴充满溶液 ‎（D）取标准KOH溶液注入碱式滴定管至0刻度以上2-3cm ‎（E）调节液面至0或0刻度以下，记下读数 ‎（F）把锥形瓶放在滴定管下面，用标准KOH溶液滴定至终点，记下滴定管液面的刻度 完成以下填空：‎ ‎（1）正确操作的顺序是（用序号字母填写）______________________.‎ ‎（2）上述（B）操作的目的是___________________________________。‎ ‎（3）上述（A）操作之前，如先用待测液润洗锥形瓶，则对测定结果的影响是（填偏大、偏小、不变，下同）_________________________。‎ ‎（4）实验中用左手控制_______（填仪器及部位），眼睛注视____________________，直至滴定终点。判断到达终点的现象是________________________________________。‎ ‎（5）若称取一定量的KOH固体（含少量NaOH）配制标准溶液并有来滴定上述盐酸，则对测定结果的影响是_________。‎ ‎（6）滴定结束后如仰视观察滴定管中液面刻度，则对滴定结果的影响是_________。‎ 三、计算题 ‎20、称取NaOH、Na2CO3的混合物Wg，溶于水中，加入酚酞作指示剂，以Mmol/L的盐酸滴定，耗用V1L时变为粉红色，此时发生的化学反应方程式是_____________________________________；若最初以甲基橙作指示剂，当耗用V2L盐酸时变橙色，此时发生的化学反应方程_______________________________________________________由此计算混合物中NaOH和Na2CO3的质量分数分别为多少？‎ 参考答案 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ D D B C C B D A C D D C C A AD B ‎17、3.2 ，D ‎18、（1）不会，当酚酞变色时的PH值条件下，HCl是与NaOh发生反应，不会与BaCO3作用。‎ ‎（2）浅红色    无色 ‎（3）不能。因滴定管下方刻度线距活塞处有一定空间，不能测出其所用的滴定液体积 ‎（4）不能    偏高 ‎19、（1）BDCEAF ‎   （2）防止将标准液稀释 ‎   （3）偏大     ‎ ‎   （4）滴定管活塞；锥形瓶中溶液的颜色变化；锥形瓶中溶液的颜色由无色变浅红且保持30秒内不褪色。‎ ‎   （5）偏小        （6）偏大 ‎20、NaOH+HCl====NaCl+H2O ‎   Na2CO3+HCl====NaHCO3+NaCl ‎   NaOH+HCl====NaCl+H2O ‎  Na2CO3+2HCl====2NaCl+CO2↑+H2O;‎ ‎  ‎ 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—＝H2O ‎ 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) （上文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。故而V标准液是我们考察的重点。 ‎ ‎3.对于（11），分析向已经准确量取好的待测液中滴加入水，虽然改变了待测液浓度和体积，但并不影响n待测液，所以V标准液不变化，对测量结果无影响