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例题精讲 · 第 00834 题 · 自编示意电动势数据下的终点体积与样品浓度回代

以自编示意的电位滴定数据,用一阶导数找突跃、二阶差分由正转负做线性内插定终点,再计算样品浓度,并比较误取整数体积的结果偏差;电极与体系参数均为自编示意。

00834题号全 1000 篇 · 第 第139轮 / 第139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

电位滴定不靠颜色,而靠 ΔE/ΔV 的峰值定位突跃;峰值两侧再用二阶差分由正转负做线性内插,可把终点读到 0.01 mL。 本讲把「找峰—内插—计量—误取对照」四步连起来,最后一问专门暴露「顺手取整数体积」会带进多大偏差。

二、逐题精讲

题1

自编示意数据:一阶导数峰值 320 mV/mL;24.40 mL 处二阶差分 +140,24.50 mL 处 −60。求终点体积 Vep,并求 n 与样品浓度(c 滴定剂=0.1000 mol/L,样品 25.00 mL)。

解析

二阶由正转负发生在 24.40 与 24.50 之间,内插 Vep=24.40+0.10×140/(140+60)=24.47 mL。 按 1:1 计量,n=0.1000×24.47/1000=0.002447 mol;样品浓度 c=0.002447/0.02500=0.09788 mol/L。峰值 320 mV/mL 只用于定位,不再乘进计量式。

答案 Vep=24.47 mL;n=0.002447 mol;c=0.09788 mol/L。

采分点 内插式 3 分;Vep 2 分;n 2 分;c 2 分;峰值不重复计入 1 分。

易错点 把 140/(140+60) 写成 140/140−60 或把步长 0.10 写成 0.01,终点会整体偏移。

题2

若误把终点取成 24.00 mL,浓度是多少?相对内插结果偏低多少?说明为何不能用「整数读数更好看」作理由。

解析

误取后 c′=0.1000×24.00/1000/0.02500=0.09600 mol/L。 相对偏低 (0.09788−0.09600)/0.09788×100=1.920719%,也等于 (24.47−24.00)/24.47×100,已远大于电位法本身可做到的读数量级。终点必须由数据定,不能为了记录整齐回退到整数;若确需报两位,应在内插后按修约规则处理,而不是改终点。

答案 c′=0.09600 mol/L;相对内插结果偏低 1.920719%。

采分点 误取浓度 3 分;差值式 3 分;相对偏低 2 分;修约与终点的先后 2 分。

易错点 把偏低写成 (0.09788−0.09600)/0.09600,分母换成误取值,口径就变了。

三、规律小结与对照表

步骤判据或公式数值作用
一阶导数ΔE/ΔV 最大320 mV/mL定位突跃
二阶差分+140 → −60跨 24.40–24.50定内插区间
线性内插24.40+0.10×140/20024.47 mL定终点
计量0.1000×Vep/10000.002447 mol求物质的量
浓度n/0.025000.09788 mol/L报结果
误取对照24.00 mL0.09600 mol/L算偏差

电位滴定的精度来自内插,不来自读数整齐;峰值、二阶符号与内插步长三者缺一,终点都无法复核。电极常数、滴定剂浓度与全部数据均为自编示意,不代表真实体系。

四、自测清单

  • 一阶导数峰值是否只用于定位
  • 二阶差分是否由正转负
  • 内插步长是否为 0.10 mL
  • 内插分母是否为 140+60
  • Vep 是否落在 24.40 与 24.50 之间
  • 计量是否按 1:1 且体积换升
  • 相对偏低分母是否用 0.09788
  • 是否说明修约在定终点之后

五、数值回代明细

按题面原始参数逐项重算(构造时另以一条独立路径互验一致):终点体积 = 24.47;滴定剂物质的量 = 0.002447;样品浓度 = 0.09788;误取浓度 = 0.096;相对偏低百分数 = 1.920719;一阶导数峰值 = 320。以上数值与本篇解析、答案栏、规律表逐处对应,示意数据在正文另行注明。

六、选题边界与相邻板块

本讲只处理电位滴定的终点判定与计量;双指示剂法、指示剂终点误差、重量分析误差方向与光度法测平衡常数属相邻板块,其判据与分母口径不同。

本篇角度与全部已发篇目按累计选题台账跨批查重,未复用上批情境,也未把一篇拆成两篇。

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):电位滴定内插、同离子效应、电动势法测pH、条件电位、凝固点降低、惰性气体恒容恒压相关章节
  • 《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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