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例题精讲 · 第 00762 题 · 先把耗用体积换算成物质的量,再按 CaCO₃ 折算

以自编示意水样 EDTA 滴定数据为材料,按 1:1 配位求以 CaCO₃ 计的硬度,并回代终点提前 0.50 mL 与把计量比误作 1:2 两种偏差。

00762题号全 1000 篇 · 第 第127轮 / 第127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 · 化学电化学与工艺流程

一、考点定位与做题顺序

EDTA 与 Ca²⁺、Mg²⁺ 都按 1:1 形成配合物,所以硬度(以 CaCO₃ 计)的换算链只有三步:耗用的 EDTA 物质的量 = c·V,折算成 CaCO₃ 质量,再除以水样体积。金属指示剂在终点前后颜色突变,终点提前或滞后都会直接反映在 V 上。

自编示意:EDTA 浓度 0.01000 mol/L,滴定 100.00 mL 水样耗 12.00 mL,M(CaCO₃) 取 100.09 g/mol。浓度、读数与体系均为自编示意数值,不代表真实水样测定结果。

二、逐题精讲

题1

题1 求水样以 CaCO₃ 计的硬度(mg/L),并说明计量比为什么是 1:1。

解析

n(EDTA) = 0.01000 × 0.01200 = 0.000120 mol。EDTA 一个分子提供六个配位原子,与一个 Ca²⁺(或 Mg²⁺)包合成 1:1 螯合物,故 n(CaCO₃ 当量) = 0.000120 mol。质量 = 0.000120 × 100.09 = 0.012011 g = 12.0108 mg。水样 0.10000 L,硬度 = 12.0108/0.10000 = 120.1 mg/L。若把 1:1 写成 1:2(一个 EDTA 配两个金属离子),当量会减半,硬度报成 60.1 mg/L,与指示剂终点读数无矛盾但计量关系错,须用标准溶液标定反查。

答案 n = 0.000120 mol;硬度 = 120.1 mg/L(以 CaCO₃ 计);1:1 来自单个金属离子与单个 EDTA 的螯合。

采分点 c·V 换算 1 分、1:1 说明 1 分、CaCO₃ 质量 1 分、体积折算 1 分、硬度值 1 分、错误计量比辨析 1 分。

易错点 把 mL 直接当 L 代入,硬度会差 1000 倍。

题2

题2 若指示剂变色滞后导致终点提前、少滴 0.50 mL,硬度报成多少、偏低多少?与计量比写错造成的偏差有何不同?

解析

少滴后 V′ = 11.50 mL,n′ = 0.01000×0.01150 = 0.000115 mol,硬度 = 115.1 mg/L,相对偏低 (120.1080−115.1035)/120.1080 = 4.17%。这类误差随 V 线性变化,属终点判断的操作误差,重复滴定取平均或改用仪器判定终点可缩小。计量比写错则是系统性的倍数误差:1:1 误作 1:2 时硬度变 60.1 mg/L,偏低 50.0%,且每份样品都按同一倍数错,取平均抹不掉。两者的报警信号不同:前者看平行样 V 的离散,后者要用标准硬度样反测回收率。

答案 V′ = 11.50 mL,硬度 115.1 mg/L,偏低 4.17%;计量比错为固定偏低 50.0%。

采分点 少滴体积 1 分、新 n 1 分、新硬度 1 分、相对偏低 1 分、两类误差区分 1 分、报警信号 1 分。

易错点 把终点提前与计量比写错都归成「读数偏小」,会漏掉倍数型系统误差。

三、规律小结与对照表

情形V(mL)n(mol)硬度(mg/L)
正确 1:112.000.000120120.1
终点提前11.500.000115115.1
计量比误作 1:212.000.00006060.1
相对偏低(提前)——4.17%
相对偏低(计量比)——50.0%

小结:先把体积换成物质的量再折算硬度;终点误差随 V 线性变、取平均可缩,计量比错是固定倍数误差、必须靠标准样反测。

四、自测清单

  • 能写 c·V 换算物质的量
  • 能说明 EDTA 与金属离子 1:1 配位
  • 能按 CaCO₃ 折算硬度
  • 能识别 mL 与 L 的量纲
  • 能回代终点提前的线性偏差
  • 能区分操作误差与倍数型系统误差
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:

  • 人教版高中教材(化学):配位滴定、结晶水测定、催化动力学、分布系数与原电池相关章节
  • 《普通高等学校联合招收华侨港澳台学生考试大纲(化学科)》:相关考点考查范围(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、选段、选项、数据与解析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;采分点为教研整理,非官方评分标准

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联招化学·EDTA 配位滴定测硬度:1:1 计量比与终点提前的偏差
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