单选题
269.今欲配制一升0.01000mol/L K2Cr2O7 (摩尔质量 294.2g/mol) 溶液,所 用分析天平的准确度为± 0.1mg,若相对误差要求为± 0.2%,则称取 K2Cr2O7 应称准至( )。
A
0.1g
B
0.01g
C
0.001g
D
0.0001g
答案解析
正确答案:C
解析:
好的,我们来一起解析这道题。
首先我们要明确题目的要求:配制一升0.01000 mol/L 的 K2Cr2O7 溶液,并且相对误差要求为±0.2%。
### 第一步:计算所需 K2Cr2O7 的质量
我们知道,溶液浓度 \( c \)(单位:mol/L)可以通过下式计算:
\[ c = \frac{n}{V} \]
其中 \( n \) 是溶质的物质的量(单位:mol),\( V \) 是溶液体积(单位:L)。
题目中给出的浓度是 0.01000 mol/L,体积是 1 L,因此:
\[ n = c \cdot V = 0.01000 \, \text{mol/L} \times 1 \, \text{L} = 0.01000 \, \text{mol} \]
K2Cr2O7 的摩尔质量为 294.2 g/mol,因此所需 K2Cr2O7 的质量 \( m \) 为:
\[ m = n \cdot M = 0.01000 \, \text{mol} \times 294.2 \, \text{g/mol} = 2.942 \, \text{g} \]
### 第二步:确定称量精度
题目要求相对误差为 ±0.2%,这意味着称量的质量误差应该在总质量的 ±0.2% 范围内。
相对误差公式为:
\[ \text{相对误差} = \frac{\text{绝对误差}}{\text{测量值}} \]
设绝对误差为 \( \Delta m \),则有:
\[ \pm 0.2\% = \pm \frac{\Delta m}{2.942 \, \text{g}} \]
解得:
\[ \Delta m = 2.942 \, \text{g} \times 0.002 = 0.005884 \, \text{g} \]
### 第三步:选择合适的精度
分析天平的准确度为 ±0.1 mg,即 ±0.0001 g。为了确保称量误差不超过 0.005884 g,我们需要选择一个比 0.005884 g 更精确的选项。
选项 A、B、C 和 D 分别对应的精度为:
- A: 0.1 g
- B: 0.01 g
- C: 0.001 g
- D: 0.0001 g
其中,0.001 g 即 1 mg 满足精度要求,因为 0.001 g < 0.005884 g。
所以正确答案是 **C: 0.001 g**。
### 生动的例子
想象一下,你要做一个蛋糕,配方要求加 3 克糖,但你的秤只能精确到 10 克,那么你的蛋糕肯定会失准。同样,在实验室里,如果我们要配制精确的溶液,就必须使用高精度的天平,以确保误差在可接受范围内。这就是为什么我们需要将 K2Cr2O7 称准到 0.001 g。
相关知识点:
称K2Cr2O7应准至0.001g
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