8．實驗誤差 (三)實驗復(fù)習(xí)中的由面到體 【查看更多】

 

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甲醛是世界衛(wèi)生組織（WHO）確認的致癌物和致畸物質(zhì)之一．我國規(guī)定：室內(nèi)甲醛含量不得超過0.08mg?m-3．某中學(xué)一研究性學(xué)習(xí)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(biāo)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(guān)閉
b
b
（填“a”或“b”），用橡皮囊吸取新裝修的房屋內(nèi)空氣，然后關(guān)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(yīng)．其重復(fù)50次．
④取洗氣瓶中溶液5mL到錐形瓶中，用標(biāo)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(fù)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(biāo)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(nèi)空氣中甲醛的濃度是否達標(biāo)，簡要寫出計算過程．用到的化學(xué)方程式有：4MnO4-+5HCHO+12H+=4Mn2++5CO2↑+6H2O；2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
（4）某同學(xué)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(shè)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(shè)（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(dǎo)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(dǎo)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(jié)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(yīng)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(chǎn)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(zhì)量的重要指標(biāo)。某研究性學(xué)習(xí)小組為了測定鍍鋅鐵皮的厚度，設(shè)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(yīng)時用玻璃棒小心翻動鍍鋅鐵皮，待鋅鍍層反應(yīng)完全時，立即將未反應(yīng)的鐵皮取出，洗滌、小心烘干、稱量。將B、C重復(fù)上面實驗。

（1）鋅鍍層完全反應(yīng)的標(biāo)志是          。

（2）如何檢驗鐵片已經(jīng)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(zhì)量/g

鐵皮

質(zhì)量/g

鋅鍍層厚度

（單側(cè)）/cm

鋅鍍層平均厚度（單側(cè)）/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(cè)）          cm。本實驗中產(chǎn)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(yīng)離子方程式為：Zn+2OH―+2H2O=[Zn(OH)4]2―+H2↑。某同學(xué)按右圖裝置設(shè)計了測定鍍鋅鐵皮鍍層厚度的實驗方案，將單側(cè)面積為S cm2、質(zhì)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(dǎo)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(chǎn)生并恢復(fù)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?L―1）。則鍍鋅鐵皮的厚度為          cm。（寫出數(shù)學(xué)表達式）

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