时间:2022-06-25 01:05:06
酸碱中和滴定是高中化学中十分重要的定量实验,其误差分析是一个难点.那
么酸碱中和滴定的误差是如何分析的?滴定中误差产生的原因是多方面的,本文
主要讨论如何形象化的解释误差.
在学习选修4“化学反应原理”第三章第二节时,笔者发现课本上面是将其放在实践活动这一栏目中,考纲上面只要求能进行溶液pH的简单计算,但在高考试卷中出现了滴定曲线及部分误差分析的题型.实际教学中,学生在学习酸碱中和滴定误差分析的时候感到非常棘手,本文将对最基本的误差进行形象化的解释和分析,以通俗的举例求得大家的共鸣.
一、酸碱中和滴定的原理
依据原理c(标准)•V(标准)=c(待测)•V(待测),所以c(待测)=c(标准)•V(标准)÷V(待测),因c(标准)与V(待测)已确定,因此只要分析出不正确操作引起V(标准)的变化,即分析出结果.
二、常见误差
以标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液(酚酞作指示剂)为例,
常见因操作不正确引起的误差有:
1.因洗涤引起的误差
(1)酸式滴定管未用标准溶液润洗
若准确的c(HCl)=0.10mol/L,现在被稀释了,假设c(HCl)变为0.08 mol/L,而n(NaOH)
的量并没有变化,那么要到达滴定终点,消耗的v(HCl)就变多了,但是计算的时候
还是按c(HCl)=0.10mol/L计算带入公式;根据c(NaOH)=
c(HCl)•V(HCl) V(NaOH)的计算公式,
可以得知c(NaOH)偏大.
(2)碱式滴定管未用待测溶液润洗
若准确的c(NaOH)=0.10 mol/L,现在被稀释了,假设c(NaOH)变为0.08 mol/L,现在
取20 mL,那么n(NaOH)的量已经减少,消耗的v(HCl)就变少了,根据c(NaOH)=
c(HCl)•V(HCl) V(NaOH)的计算公式,可以得知c(NaOH)偏小.
(3)锥形瓶用待测溶液润洗
锥形瓶用待测溶液润洗,事实上是将n(NaOH)的量人为增大,直接导致消耗的v(HCl)
变多,根据c(NaOH)=c(HCl)•V(HCl) V(NaOH)的计算公式,可以得知c(NaOH)偏大.
(4)锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水,确实相当于稀释了NaOH,但是n(NaOH)的量并没有变
化,所以消耗的v(HCl)不变,计算得到的c(NaOH)也没有影响.
2.滴定管尖嘴部分留有气泡引起的误差
(1)酸式滴定管(标准液)滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失
滴定终点时候准确消耗v(HCl)=20 mL,现在可以将这个气泡移到20 mL溶液中,形象
化将气泡想成很大,占据1 mL体积.实际并没有消耗20 mL,只消耗了19 mL,但是我
们计算的时候还是按20 mL计算的,所以最后c(NaOH)偏大.
(2)放出碱液(待测液)的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失
假如v(NaOH)=20 mL,刚开始有一个气泡在碱式滴定管中,当放出20 mL时,形象化将
气泡想成很大,占据1 mL体积,v(NaOH)=19 mL.实际上n(NaOH)的量变少,消耗的
v(HCl)也减少,而我们在计算的时候v(NaOH)=20 mL,导致最终c(NaOH)偏小.
3.滴定过程中引起的误差
(1)部分酸液滴出锥形瓶外
v(NaOH)=20 mL,从酸式滴定管中滴下的HCl准确读数应该是20 mL,但是有酸液在滴定
过程中损失,导致滴定管上的读数比20 mL要大,那么计算的时候v(HCl)偏大,可以得
知c(NaOH)偏大.
(2)振荡锥形瓶时部分液体溅出
待测液NaOH从锥形瓶中溅出,n(NaOH)的量变少,消耗的v(HCl)也减少,而我们在
计算的时候v(NaOH)=20 mL,导致最终c(NaOH)偏小.
4.读数不准引起的误差
(1)酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯)
前后读数都准确,消耗v(HCl)=20 mL,现在滴定后俯视读数(俯视的是凸液面),
假如读数为19 mL,计算的时候按照v(HCl)=19 mL代入,导致最终c(NaOH)偏小.
(2)酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰)
前后读数都准确,消耗v(HCl)=20 mL,现在滴定后仰视读数(仰视的是凹液面),
假如读数为21 mL,计算的时候按照v(HCl)=21 mL代入,导致最终c(NaOH)偏大.
(3)碱式滴定管滴定前读数正确,滴定后俯视读数
这种情况是要求我们去量取一定体积的溶液,这个时候俯视是俯视的滴定管上面的
刻度,实际体积比20 mL要大,n(NaOH)的量增大,直接导致消耗的v(HCl)变多,导
致最终c(NaOH)偏大.
(4)碱式滴定管滴定前读数正确,滴定后仰视读数
这个时候仰视的是滴定管上面的刻度,实际体积比20 mL要小,n(NaOH)的量减少,直接导致消耗的v(HCl)变少,导致最终c(NaOH)偏小.