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8.實驗誤差 (三)實驗復習中的由面到體 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

甲醛是世界衛(wèi)生組織(WHO)確認的致癌物和致畸物質之一.我國規(guī)定:室內甲醛含量不得超過0.08mg?m-3.某中學一研究性學習小組欲利用酸性KMnO4溶液測定某新裝修房間空氣中甲醛的含量.

(1)實驗步驟如下(請?zhí)顚懣瞻祝?br />①用
酸式滴定管
酸式滴定管
量取4.00mL 0.01mol?L-1KMnO4溶液于洗氣瓶中,并滴入幾滴稀H2SO4,加水稀釋至20mL備用.
②將1.00×10-3mol?L-1草酸(H2C2O4)標準溶液置于酸式滴淀管中備用.
③裝好實驗裝置(如圖所示,圖中X為一容積為5L的橡皮儲氣裝置),打開
a
a
,關閉
b
b
(填“a”或“b”),用橡皮囊吸取新裝修的房屋內空氣,然后關閉
a
a
,打開
b
b
(填“a”或“b”),再慢慢壓縮皮囊,將其中氣體全部壓入酸性高錳酸鉀溶液中,使其充分反應.其重復50次.
④取洗氣瓶中溶液5mL到錐形瓶中,用標準草酸溶液進行滴定,并記錄滴定所消耗的草酸溶液的體積.再重復實驗2次(每次所用的高錳酸鉀溶液均為5.00mL).
⑤計算3次實驗消耗草酸溶液的平均體積,填入下表中.
滴定
次數(shù)
量取KMnO4溶液的體積(mL) 標準草酸溶液的體積 平均值
(mL)
滴定前刻度 滴定后刻度 實際體積(mL)
第一次 5.00 0.00 19.60
第二次 5.00 0.20 19.60
第三次 5.00 0.06 18.06
(2)該滴定是否需另加指示劑
不需要
不需要
,原因是
KMnO4溶液為紫紅色,滴定到終點時顏色由紫紅色變?yōu)闊o色可指示滴定
KMnO4溶液為紫紅色,滴定到終點時顏色由紫紅色變?yōu)闊o色可指示滴定

(3)通過計算判斷該居室內空氣中甲醛的濃度是否達標,簡要寫出計算過程.用到的化學方程式有:4MnO4-+5HCHO+12H+=4Mn2++5CO2↑+6H2O;2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(4)某同學用該方法測量的空氣中甲醛含量的數(shù)值比小組的平均值低許多,請你對其可能的原因(假設溶液配制、稱量或量或量取及滴定實驗均無錯誤)提出合理假設(至少答出2種可能性)
未把橡皮囊中氣體完全壓出
未把橡皮囊中氣體完全壓出
壓送氣體速度過快、裝置氣密性較差、導氣管伸入KMnO4溶液中太淺、同一地點取樣次數(shù)太多等
壓送氣體速度過快、裝置氣密性較差、導氣管伸入KMnO4溶液中太淺、同一地點取樣次數(shù)太多等

(5)實驗結束后,該小組成員在相互交流的過程中一致認為實驗裝置應加以改進.例如可將插入KMnO4溶液的管子下端改成具有多孔的球泡(如圖),有利于提高實驗的準確度,其理由是
可增大氣體與溶液的接觸面積,使空氣中的HCHO被充分吸收
可增大氣體與溶液的接觸面積,使空氣中的HCHO被充分吸收

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“白鐵皮”具有較強的耐腐蝕性,是生產中常用的金屬材料之一。鍍鋅層猶如鐵皮的保護層,這層膜的厚度及均勻度也成了判斷鍍層質量的重要指標。某研究性學習小組為了測定鍍鋅鐵皮的厚度,設計了下面的實驗方案:

方案一:取三塊鍍鋅鐵皮(A、B、C,截自同一塊鍍鋅鐵皮),將鍍鋅鐵皮A放入燒杯中,加入40mL 6mol?L1鹽酸,反應時用玻璃棒小心翻動鍍鋅鐵皮,待鋅鍍層反應完全時,立即將未反應的鐵皮取出,洗滌、小心烘干、稱量。將B、C重復上面實驗。

(1)鋅鍍層完全反應的標志是          

(2)如何檢驗鐵片已經洗凈         

(3)該小組的實驗數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)處理如下,完成下列表格(鋅的密度為7.14g/cm3

 

數(shù)據(jù)記錄

數(shù)據(jù)處理

鍍鋅鐵皮

長度

/cm

寬度

/cm

鍍鋅鐵皮質量/g

鐵皮

質量/g

鋅鍍層厚度

(單側)/cm

鋅鍍層平均厚度(單側)/cm

A

5.00

4.90

4.460

4.313

4.201×104

 

B

5.10

5.00

4.421

4.267

4.229×104

C

5.20

5.00

4.640

4.467

4.660×104

計算鍍鋅鐵皮鋅鍍層平均厚度(單側)          cm。本實驗中產生誤差的原因可能有哪些(任意例舉兩種)                

方案二:已知鋅與強堿溶液反應離子方程式為:Zn+2OH+2H2O=[Zn(OH)4]2―+H2↑。某同學按右圖裝置設計了測定鍍鋅鐵皮鍍層厚度的實驗方案,將單側面積為S cm2、質量為m g的鍍鋅鐵皮放入6mol?L1  NaOH溶液中。回答下列問題:

(4)裝置中導管a的作用是         

(5)檢查氣密性,將藥品和水裝入各儀器中,連接好裝置后,需進行的操作還有:①記錄C的液面位置;②待B中不再有氣體產生并恢復至室溫;③由A向B中滴加足量NaOH溶液;④上下移動C,使干燥管和C中液面相平。上述操作的順序是          (填序號)。

(6)實驗前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL(實驗條件的氣體摩爾體積為Vm mol?L1)。則鍍鋅鐵皮的厚度為          cm。(寫出數(shù)學表達式)

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