题目
用高锰酸钾光度法测定低含量锰的方法误差约为2%;使用称量误差为±0.002g的天平称取MnSO4,若要配制成每毫升含0.2mgMnSO4的标准溶液,至少要配制( )A. 50mLB. 250mLC. 1000mLD. 500mL
用高锰酸钾光度法测定低含量锰的方法误差约为2%;使用称量误差为±0.002g的天平称取MnSO4,若要配制成每毫升含0.2mgMnSO4的标准溶液,至少要配制( )
A. 50mL
B. 250mL
C. 1000mL
D. 500mL
题目解答
答案
D. 500mL
解析
考查要点:本题主要考查误差分析在溶液配制中的应用,涉及绝对误差与相对误差的转换,以及溶液浓度的计算。
解题核心思路:
- 确定称量的相对误差:称量误差为±0.002g,需将其转化为相对误差,并与方法误差(2%)比较。
- 建立不等式关系:通过相对误差公式,结合溶液浓度与体积的关系,推导出最小体积。
- 单位换算:注意浓度单位(mg/mL → g/L)的转换,确保计算一致。
破题关键点:
- 相对误差公式:$\text{相对误差} = \frac{\text{绝对误差}}{\text{实际质量}}$。
- 质量与体积关系:溶液质量由浓度和体积决定,即$m = C \cdot V$。
步骤1:设定变量与公式
设配制溶液体积为$V$(升),则所需$MnSO_4$质量为:
$m = C \cdot V = 0.2 \, \text{g/L} \cdot V \, \text{L} = 0.2V \, \text{g}$
步骤2:建立相对误差不等式
称量的绝对误差为±0.002g,相对误差需≤2%:
$\frac{0.002}{0.2V} \leq 0.02$
步骤3:解不等式求体积
$\begin{align*}\frac{0.002}{0.2V} &\leq 0.02 \\0.002 &\leq 0.02 \cdot 0.2V \\0.002 &\leq 0.004V \\V &\geq \frac{0.002}{0.004} = 0.5 \, \text{升} = 500 \, \text{mL}\end{align*}$
步骤4:验证选项
选项中最小满足条件的体积为500mL(选项D)。