◇ 甘肅 景成剛
化學(xué)實(shí)驗(yàn)中因仰視、俯視讀數(shù)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)誤差的情況分析是教學(xué)和考試的重點(diǎn)之一.解答這類問(wèn)題,首先要會(huì)畫(huà)仰視讀數(shù)、正確讀數(shù)、俯視讀數(shù)示意圖,先夸張一點(diǎn)畫(huà)出儀器中液體的凹液面,水平觀察且視線與凹液面相切是正確讀數(shù)方法,從下往上看且視線與凹液面相切是仰視,從上往下看且視線與凹液面相切是俯視.不同儀器中仰視、俯視讀數(shù)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差不同,具體分析如下.
容量瓶瓶頸上只有一條刻度線,定容時(shí)如果仰視刻度線,得到溶液的體積偏大,所配制溶液濃度偏小;如果俯視刻度線,得到溶液的體積偏小,所配制溶液濃度偏大.
例1某濃硫酸試劑瓶上的標(biāo)簽如圖1 所示,根據(jù)標(biāo)簽上的有關(guān)數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題:
(1)該試劑中H2SO4的物質(zhì)的量濃度為mol·L-1.
圖1
(2)某同學(xué)欲配制920 mL物質(zhì)的量濃度為0.30mol·L-1的稀硫酸,首先選擇量程為mL的容量瓶,然后經(jīng)理論計(jì)算需要量取mL上述濃硫酸(計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位).
A.濃硫酸稀釋后未冷卻即轉(zhuǎn)移
B.容量瓶使用前內(nèi)壁沾有水珠
C.加蒸餾水時(shí),不慎超過(guò)了刻度線
D.某同學(xué)觀察時(shí)俯視液面
分析量筒內(nèi)倒出的液體就是液體的體積,量筒不用洗滌,如果洗滌并將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中,所配溶液濃度偏高;濃硫酸溶于水放熱,未冷卻立即轉(zhuǎn)移到容量瓶中并定容,定容后冷卻至室溫,溶液體積會(huì)縮小,造成所配溶液濃度偏大.
(1)H2SO4的物質(zhì)的量濃度為
(2)配制920mL物質(zhì)的量濃度為0.30mol·L-1的稀硫酸,需要選用1000 mL 的容量瓶,根據(jù)物質(zhì)的量守恒,所需濃硫酸的體積為
(3)濃硫酸稀釋后未冷卻即轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致溶液體積偏小,濃度偏大,選項(xiàng)A 錯(cuò)誤;容量瓶使用前內(nèi)壁沾有水珠對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;加蒸餾水時(shí),不慎超過(guò)了刻度線,導(dǎo)致溶液體積偏大,濃度偏小,選項(xiàng)C正確;俯視液面,導(dǎo)致溶液體積偏小,濃度偏大,選項(xiàng)D 錯(cuò)誤.答案為C.
滴定管是精密儀器,0刻度在滴定管的上面,如果開(kāi)始時(shí)仰視,滴定終點(diǎn)俯視,測(cè)得溶液體積偏大;如果開(kāi)始時(shí)俯視,滴定終點(diǎn)仰視,測(cè)得溶液體積偏小.
例2酸堿中和滴定是中學(xué)化學(xué)重要實(shí)驗(yàn),下列有關(guān)滴定操作的說(shuō)法正確的是( ).
A.用25mL酸式滴定管進(jìn)行中和滴定時(shí),用去鹽酸的體積為21.7mL
B.用已知濃度的鹽酸測(cè)定未知濃度的NaOH 溶液,洗凈酸式滴定管后直接取標(biāo)準(zhǔn)鹽酸進(jìn)行滴定,則測(cè)定結(jié)果偏低
C.用已知濃度的KOH 溶液滴定未知濃度的鹽酸,用含有NaOH 雜質(zhì)的固體KOH 配制標(biāo)準(zhǔn)溶液,測(cè)定結(jié)果偏高
D.用未知濃度的硝酸滴定標(biāo)準(zhǔn)的NaOH 溶液時(shí),讀數(shù)時(shí)滴定前仰視,滴定終點(diǎn)俯視,測(cè)定結(jié)果偏高
分析關(guān)于滴定管仰視、俯視讀數(shù)的誤差分析,最好的辦法就是自己畫(huà)示意圖,讀出來(lái)的數(shù)據(jù)偏小,計(jì)算的濃度就偏??;讀出來(lái)的數(shù)據(jù)偏大,計(jì)算的濃度就偏大.滴定管讀數(shù)要精確到0.01mL,選項(xiàng)A 錯(cuò)誤;滴定管沒(méi)有潤(rùn)洗,滴定管中殘留的水使標(biāo)準(zhǔn)液稀釋,濃度減小,消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積增大,則測(cè)定結(jié)果偏高,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;相同質(zhì)量的NaOH 和KOH,NaOH 中和鹽酸的量多,KOH 固體中混有NaOH,消耗KOH 溶液的量減小,測(cè)定結(jié)果偏低,選項(xiàng)C 錯(cuò)誤;若滴定前仰視讀數(shù),滴定至終點(diǎn)俯視讀數(shù),導(dǎo)致讀數(shù)偏小,依據(jù)可知測(cè)定結(jié)果偏高,選項(xiàng)D正確.
總之,仰視、俯視讀數(shù)誤差的分析,最好的方法是首先了解儀器的構(gòu)造,畫(huà)出容器中液體的凹液面,再畫(huà)仰視、俯視線,最后分析誤差.