用失去部分结晶水的H2C2O4・2H2O为基准物,标定NaOH溶液浓度,对测定结果的影响是( )。A. 偏高B. 偏低C. 无影响D. 降低精密度
A. 偏高
B. 偏低
C. 无影响
D. 降低精密度
题目解答
答案
解析
关键知识点:
本题考查基准物纯度变化对滴定结果的影响,需理解物质的量计算与实际反应关系之间的联系。
解题核心思路:
- 基准物失去结晶水导致其实际摩尔质量减小,相同质量下物质的量增大。
- 标定过程中,若仍按原摩尔质量计算基准物的物质的量,则计算值小于实际值。
- 滴定时实际消耗的NaOH量会增加,但计算时误用较小的物质的量,导致测得的NaOH浓度偏低。
基准物变化分析:
假设原基准物为$ \text{H}_2\text{C}_2\text{O}_4 \cdot 2\text{H}_2\text{O} $,摩尔质量为$ M_1 $。若失去部分结晶水,实际物质变为$ \text{H}_2\text{C}_2\text{O}_4 \cdot n\text{H}_2\text{O} $($ n < 2 $),摩尔质量减小为$ M_2 < M_1 $。
物质的量计算:
称取质量$ m $时,实际物质的量为$ \frac{m}{M_2} $,但计算时仍按$ \frac{m}{M_1} $($ \frac{m}{M_2} > \frac{m}{M_1} $)。
滴定过程:
反应式为$ \text{H}_2\text{C}_2\text{O}_4 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{C}_2\text{O}_4 + 2\text{H}_2\text{O} $,需消耗的$ \text{NaOH} $物质的量为$ 2 \times \text{实际草酸物质的量} $。
由于实际草酸物质的量更大,滴定时消耗的$ \text{NaOH} $体积$ V $会增加。
浓度计算:
计算$ \text{NaOH} $浓度时,公式为:
$C_{\text{NaOH}} = \frac{2 \times \text{计算的草酸物质的量}}{V} = \frac{2 \cdot \frac{m}{M_1}}{V}.$
但实际应为:
$C_{\text{NaOH}} = \frac{2 \times \text{实际草酸物质的量}}{V} = \frac{2 \cdot \frac{m}{M_2}}{V}.$
因$ \frac{1}{M_1} < \frac{1}{M_2} $,计算值$ C_{\text{NaOH}} $偏小。