题目
标定 HCl 溶液浓度时,使用的基准物 Na 2 CO 3 中含有少量 Na HCO 3 , 将对分析结果产生何种影响:A. 负误差B. 正误差C. 无影响D. 结果混乱
标定 HCl 溶液浓度时,使用的基准物 Na 2 CO 3 中含有少量 Na HCO 3 , 将对分析结果产生何种影响:
A. 负误差
B. 正误差
C. 无影响
D. 结果混乱
题目解答
答案
B. 正误差
解析
考查要点:本题主要考查酸碱滴定中基准物质纯度对分析结果的影响,涉及化学反应计量关系的理解和误差分析能力。
解题核心思路:
- 明确基准物与待测液的反应关系:Na₂CO₃与HCl的反应需2 mol HCl,而NaHCO₃仅需1 mol HCl。
- 分析杂质的影响:NaHCO₃的存在会减少实际消耗的HCl量,但计算时仍按Na₂CO₃的计量比(2:1)处理,导致HCl浓度被高估。
- 误差类型判断:计算值偏高,属于正误差。
破题关键点:
- 摩尔质量差异:NaHCO₃的摩尔质量更低,相同质量下物质的量更多,但消耗的HCl更少。
- 计量比错配:杂质引入的“实际消耗HCl减少”与“计算假设消耗HCl增加”矛盾,最终使计算结果偏高。
反应关系与计量分析
-
Na₂CO₃与HCl反应:
$\text{Na}_2\text{CO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow 2\text{NaCl} + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$
每1 mol Na₂CO₃消耗2 mol HCl。 -
NaHCO₃与HCl反应:
$\text{NaHCO}_3 + \text{HCl} \rightarrow \text{NaCl} + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$
每1 mol NaHCO₃消耗1 mol HCl。
误差来源分析
假设称取的基准物中含Na₂CO₃和NaHCO₃:
- 实际消耗HCl量:
$n_{\text{HCl,实际}} = 2n_{\text{Na}_2\text{CO}_3} + n_{\text{NaHCO}_3}$ - 计算假设消耗HCl量(按纯Na₂CO₃处理):
$n_{\text{HCl,计算}} = 2(n_{\text{Na}_2\text{CO}_3} + n_{\text{NaHCO}_3})$
对比两者:
$n_{\text{HCl,计算}} > n_{\text{HCl,实际}}$
因此,计算出的HCl浓度会偏高,产生正误差。