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		 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?L―1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）該小組的實驗數據記錄及數據處理如下，完成下列表格（鋅的密度為7.14g/cm3）

 

數據記錄

數據處理

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

4.201×10―4

 

B

5.10

5.00

4.421

4.267

4.229×10―4

C

5.20

5.00

4.640

4.467

4.660×10―4

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?L―1  NaOH溶液中�；卮鹣铝袉栴}：

（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分別為V1 mL、V2 mL（實驗條件的氣體摩爾體積為Vm mol?L―1）。則鍍鋅鐵皮的厚度為          cm。（寫出數學表達式）

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