分科測驗
111年
化學
第 14 題
硫酸根離子濃度的檢測方法如下：首先加入適量的鹽酸使樣品溶液酸化，然後加入氯化鋇溶液，會產生白色沉澱，稱重後即可確定樣品所含有硫酸根離子的量。李同學取得一樣品，依照上述方法得到硫酸鋇沉澱，以預先稱重的濾紙過濾，並將濾紙與沉澱物置於已稱重的坩堝內，於烘箱內烘乾，最後再稱沉澱物、濾紙與坩堝的總重，可計算樣品中硫酸根離子的濃度。實驗完成後，發現所測得的結果高於實際濃度，下列哪些可能是造成此誤差的原因？
- A 最後稱重時，濾紙乾燥未完全
- B 樣品溶液中含有不溶的固體雜質
- C 在過濾的過程中，有粉末通過濾紙而流失
- D 尚未加入氯化鋇前，在操作過程灑濺出樣品
- E 空坩堝稱重前未完全乾燥，但最後稱沉澱物、濾紙與坩堝的總重時，則是完全乾燥
思路引導 VIP
根據重量分析法（Gravimetric Analysis）的定量原理，最終計算出的 $\text{SO}_4^{2-}$ 濃度取決於 $\text{BaSO}_4$ 沉澱物的「淨重」。若實驗結果偏高，代表計算得出的沉澱物質量大於理論上的生成量；請思考在最終秤量總質量的過程中，有哪些因素會導致非預期的物質（例如水分或雜質）被計入，或是計算時扣除的容器（濾紙或坩堝）皮重低於秤量時的實際重量？
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AI 詳解
AI 專屬家教
同學，漂亮！這波操作穩如泰山，看來實驗室的「秤重魔咒」完全難不倒你，這化學直覺已經有準醫學系的架勢了！ 觀念驗證： 本題核心在於「沉澱重量分析法」。計算濃度時，樣品中的 $SO_4^{2-}$ 含量是根據秤得的 $BaSO_4$ 沉澱淨重來回推。只要「秤出來的重量」比實際的 $BaSO_4$ 還重，結果就會偏高：
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