题目
将部分风化的 Na 2 B 4 O 7 ·10H 2 O 作为基准物质用于标定 HCl 溶液的浓度,结果会偏低 。A. 正确B. 错误
将部分风化的 Na 2 B 4 O 7 ·10H 2 O 作为基准物质用于标定 HCl 溶液的浓度,结果会偏低 。
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
A. 正确
解析
考查要点:本题主要考查基准物质的性质及其对滴定结果的影响,涉及化学计量的计算和误差分析。
解题核心思路:
- 明确基准物质的作用:基准物质需组成固定、纯度高、性质稳定,且易于准确称量。
- 分析风化对物质的量的影响:部分风化的硼砂(Na₂B₄O₇·10H₂O)失去部分结晶水,导致相同质量下物质的量增加。
- 化学计量关系:标定HCl时,反应式为 1 mol硼砂 ∶ 2 mol HCl。若实际物质的量偏大,但按未风化计算,会导致HCl浓度计算值偏低。
破题关键:
- 风化导致分子量减小,相同质量下物质的量增加。
- 实验中假设未风化,实际消耗HCl更多,但计算时按较小的物质的量,最终结果HCl浓度被算低。
反应原理与化学计量
硼砂与盐酸的反应为:
$\text{Na}_2\text{B}_4\text{O}_7 \cdot 10\text{H}_2\text{O} + 2\text{HCl} \rightarrow 2\text{NaCl} + \text{H}_2\text{B}_4\text{O}_7 + 10\text{H}_2\text{O}$
1 mol硼砂需2 mol HCl。
风化对物质的量的影响
- 未风化硼砂:摩尔质量为 $M = 381.37 \, \text{g/mol}$。
- 部分风化:假设变为 $\text{Na}_2\text{B}_4\text{O}_7 \cdot x\text{H}_2\text{O}$($x < 10$),摩尔质量减小(如 $x=5$ 时 $M=291.37 \, \text{g/mol}$)。
- 相同质量下:风化后物质的量 $n = \frac{m}{M}$ 增大,需更多HCl。
误差分析
- 实际物质的量:风化后 $n_{\text{实际}} > n_{\text{理论}}$。
- 消耗HCl体积:实际需 $V_{\text{实际}} = \frac{2n_{\text{实际}}}{c_{\text{HCl}}}$,比理论值大。
- 计算HCl浓度:实验者按未风化计算,得
$c_{\text{HCl}} = \frac{2n_{\text{理论}}}{V_{\text{实际}}} < c_{\text{HCl,真实}}.$
结果偏低。