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例题精讲 · 第 00144 题 · 自编示意数据·从消耗体积倒推纯度,再查误差方向

流程产品纯度的题,链条是「标准液浓度 × 体积 → 物质的量 → 按反应比换算 → 折算到全部试液 → 除以样品质量」。本文用一组自编数据配三道题:计算纯度、判断四类操作误差的方向(含一处数值演示)、写出规范操作与终点判断原则。每题给完整解答、回代互验、采分点与易错点。

00144题号全 1000 篇 · 第 第24轮 / 第24册 轮
方向化学·电化学与工艺流程六向之一
题型自编仿真题逐题精讲 · 采分点拆解

题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。

例题精讲 · 化学滴定

一、考点定位与做题顺序

把链写固定:n(标准液) = c·V → 按反应比求待测物的 n → 乘稀释/取样倍数(本组取 25.00 mL 出自 100.0 mL,倍数 4)→ m(纯) = n·M → 纯度 = m(纯)/m(样品)。每一步都要能反代回上一步。

误差判断只认一条:凡是让「记录的标准液体积 V」变大而计算仍用原浓度 c 的,纯度偏大;让 V 变小或让待测物实际变少的,纯度偏小。终点判断、润洗、读数视线都归到这一条上。下面样品、代号、浓度、摩尔质量与体积均为自编示意,不代表真实物质、试剂或工艺参数。

二、题目呈现

自编示意体系(非真实试剂)

称取某自编流程产品(含 M 的盐,代号 M·S,自编取摩尔质量 120.0 g/mol)样品 m = 1.000 g,配成 100.0 mL 试液。移取 25.00 mL,用 c = 0.1000 mol/L 的自编标准液滴定,按 1:1 反应,消耗 V = 20.00 mL,到达自编指示剂的终点。杂质不与标准液反应。

题1(计算)

(1) 求 25.00 mL 试液中消耗标准液的物质的量;

(2) 按 1:1 求 25.00 mL 中 M·S 的物质的量,并折算到全部 100.0 mL;

(3) 求纯 M·S 质量与产品纯度;

(4) 用纯度反代检验 V。

题2(误差方向+数值演示)

判断下列情形使算得纯度偏大、偏小还是不变,并各写一句理由:

(1) 滴定管未用标准液润洗,管内残留水把标准液稀释;

(2) 终点判断滞后,多滴了半滴;

(3) 锥形瓶用待测液润洗过;

(4) 移液管未用待测液润洗,管内残留水。

并对 (1) 做数值演示:若标准液实际被稀释到 0.09500 mol/L 而计算仍按 0.1000 mol/L,求消耗体积与算得纯度(保留到 0.1%)。

题3(简答)

写出滴定操作的四条规范(装液前、装液后、滴定中、读数时各一条),并说明选择指示剂与判断终点的两条原则;用自编示意体系作答,不涉及真实试剂名称。

三、分步解析

题1 (1) V = 20.00 mL = 0.02000 L。n(标准液) = c·V = 0.1000 × 0.02000 = 0.002000 mol。回代:0.002000/0.1000 = 0.02000 L = 20.00 mL ✓。

题1 (2) 按 1:1,25.00 mL 中 n(M·S) = 0.002000 mol。取样倍数 = 100.0/25.00 = 4.000,故全部试液中 n(M·S) = 0.002000×4.000 = 0.008000 mol。回代:0.008000/4.000 = 0.002000 mol ✓。

题1 (3) m(纯) = n·M = 0.008000 × 120.0 = 0.9600 g。纯度 = 0.9600/1.000 ×100% = 96.00%。回代:杂质质量 = 1.000−0.9600 = 0.0400 g,占 4.00%,与「杂质不反应」的设定一致 ✓。

题1 (4) 由纯度反代:m(纯)=1.000×0.9600=0.9600 g → n(全)=0.9600/120.0=0.008000 mol → n(25 mL)=0.008000/4=0.002000 mol → V = 0.002000/0.1000 = 0.02000 L = 20.00 mL,与题给 V 一致 ✓,整条链闭环。

题2 (1) 偏大。标准液被残留水稀释,实际浓度小于 0.1000 mol/L,要中和同量待测物须消耗更多体积;计算仍乘 0.1000,n 被高估,纯度偏大。数值演示:实际 c′=0.09500 mol/L,n 仍须 0.002000 mol,故 V′ = 0.002000/0.09500 = 0.021053 L = 21.05 mL。按 c=0.1000 计算:n_calc = 0.1000×0.021053 = 0.0021053 mol → n(全)=0.008421 mol → m(纯)=0.008421×120.0=1.0105 g → 算得纯度 ≈ 101.1%。回代:0.09500×0.021053 = 0.002000 mol(真实量)✓;纯度 >100% 本身就是「标准液被稀释/操作有误」的报警信号 ✓。

题2 (2) 偏大。终点滞后意味着多滴了标准液,记录的 V 偏大,而计算用的 c 与反应比不变,n 与纯度都被高估。

题2 (3) 偏大。锥形瓶用待测液润洗后,瓶壁额外带入一份 M·S,实际待测物比移液管量取的 25.00 mL 更多,需消耗更多标准液;计算仍按 25.00 mL 折算,n 与纯度偏大。注意:锥形瓶只需用蒸馏水洗净,不能用待测液润洗,这与滴定管/移液管正好相反。

题2 (4) 偏小。移液管未润洗、管内残留水会稀释吸入的待测液,实际移入锥形瓶的 M·S 少于 25.00 mL 所对应的量,消耗标准液体积 V 偏小,按原倍数折算后 n 与纯度偏小。回代对照:若实际只移入相当于 23.75 mL 的待测物,则 V = 0.002000×(23.75/25.00)/0.1000 = 0.01900 L = 19.00 mL,算得纯度 = 0.1000×0.01900×4×120/1.000 = 91.2%,确实偏小 ✓。

题3 四条规范:① 装液前——滴定管先用蒸馏水洗净,再用标准液润洗 2–3 次(移液管同样用待测液润洗),并排尽尖嘴气泡;② 装液后——调节液面至零刻度或以下,静置 1–2 分钟再记录初读数,视线与凹液面最低点相平;③ 滴定中——左手控制活塞、右手摇动锥形瓶,先快后慢,接近终点时半滴加入并用洗瓶冲洗瓶壁,眼睛始终观察锥形瓶内颜色变化而非滴定管刻度;④ 读数时——终点后等 30 秒再记末读数,视线水平,估读到最小分度下一位,初末读数用同一支管、同一视线标准。两条终点/指示剂原则:一是指示剂的变色范围要落在滴定突跃内,且变色明显、灵敏(本组用自编指示剂,不涉真实试剂名);二是以「滴入最后半滴后出现稳定、30 秒内不褪色的颜色变化」为终点,不能以「大概变色」或固定体积为准;同批样品做 2–3 次平行滴定,取相差不超过允许范围的体积平均。边界说明:本组 M·S、标准液、指示剂、浓度与摩尔质量均为自编示意,不代表真实物质、试剂或工艺参数。

四、采分点对照

题号答案采分点构成
题1 (1)0.002000 molV 换算成 L 1 分;n=cV 1 分;回代 1 分
题1 (2)0.002000 mol;0.008000 mol1:1 反应比 1 分;取样倍数 4 1 分;折算 1 分;回代 1 分
题1 (3)0.9600 g;96.00%m=nM 1 分;纯度 1 分;杂质 4.00% 核对 1 分
题1 (4)V=20.00 mL反向四步各 1 分(共 2 分);闭环表述 1 分
题2 (1)偏大;21.05 mL;≈101.1%方向 1 分;理由 1 分;V′ 1 分;算得纯度 1 分;>100% 报警 1 分
题2 (2)偏大方向 1 分;V 偏大的理由 1 分
题2 (3)偏大方向 1 分;额外带入待测物 1 分;锥形瓶不可润洗 1 分
题2 (4)偏小方向 1 分;待测液被稀释 1 分;数值对照 1 分
题3见解析四条规范各 1 分;两条终点原则各 1 分;平行滴定 1 分;自编示意边界 1 分

五、高频易错点

  • 忘记 mL→L 换算,n 差 1000 倍。
  • 漏乘取样倍数 4,把 25.00 mL 的量当成全部试液。
  • 把锥形瓶也用待测液润洗:它与滴定管/移液管规则相反,会多带待测物。
  • 误差题只写「偏高/偏低」,不落到「记录的 V 变大还是变小」。
  • 算得纯度 >100% 还照抄,不把它当作标准液被稀释或操作有误的报警信号。

六、小结与自查清单

链上量本题取值依据回代
n(标准液)0.002000 mol0.1000×0.02000÷0.1000 = 20.00 mL
n(M·S, 25 mL)0.002000 mol1:1×4 = 0.008000
n(M·S, 全)0.008000 mol100.0/25.00÷4 = 0.002000
m(纯)0.9600 g×120.0÷120.0 = 0.008000
纯度96.00%0.9600/1.000反代回 V=20.00 mL
  • □ 先统一体积单位,再写 n=cV;反应比单独抄一行。
  • □ 算出取样倍数(本组 4),每一步都注明是「25 mL 中」还是「全部」。
  • □ 由纯度反向走一遍链,看能否还原题给 V。
  • □ 误差题统一归到「记录的 V 变大/变小」,并用 c 是否仍按原值判断方向。
  • □ 纯度 >100% 一律先怀疑标准液稀释或润洗错误,不照抄结果。

滴定测纯度的全部功夫在一条能反向走的账:c·V → n → 倍数 → m → 纯度,反代回 V=20.00 mL 才算把账算平。误差题也不必逐个背,只需问「记录的 V 变大还是变小」;算出 101.1% 这种值,本身就是账在报警。本组样品、代号、标准液、指示剂、浓度与摩尔质量均为原创自编示意,不代表真实物质、试剂或工艺参数。

编写说明与学科依据

本文为备考教研体例稿:题目系按课程标准与联招常见考点范围编写的仿真练习题,非真题原文;文中案例为示意内容,非真实记录;文末栏目为学科依据说明,非逐条引文。涉及报考、录取、证件、居留、资助等事项,一律以当年官方文件与学校正式通知为准。

学科依据:

  • 人教版高中化学选择性必修:滴定分析、标准溶液与误差方向
  • 《普通高等学校联合招收华侨港澳台学生考试大纲(化学科)》:定量实验考查范围(仅作命题范围参照,本文题目未与真题逐题比对)
  • 编写说明:题目、代号与数据均为按常见考点独立编写的原创仿真题,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准

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