高考化學(xué)專題精講 8.2水的電離和溶液的酸堿性課件.ppt

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8 2水的電離和溶液的酸堿性 1 10 14 溫度 增大 電解質(zhì) 3 影響水電離平衡的因素 1 升高溫度 水的電離程度 Kw 2 加入酸或堿 水的電離程度 Kw 3 加入可水解的鹽 如FeCl3 Na2CO3 水的電離程度 Kw 增大 增大 減小 不變 增大 不變 4 外界條件對(duì)水的電離平衡的影響 逆 不變 減小 減小 增大 逆 不變 減小 增大 減小 正 不變 增大 增大 減小 正 不變 增大 減小 增大 正 增大 增大 增大 增大 逆 減小 減小 減小 減小 正 不變 增大 增大 減小 1 一定溫度下 水溶液中H 和OH 的濃度變化曲線如圖 下列說(shuō)法正確的是 A 升高溫度 可能引起由c向b的變化B 該溫度下 水的離子積常數(shù)為1 0 10 13C 該溫度下 加入FeCl3可能引起由b向a的變化D 該溫度下 稀釋溶液可能引起由c向d的變化 解析圖中曲線上的點(diǎn)對(duì)應(yīng)同一溫度下的水溶液中的c H 和c OH 升高溫度 水的離子積常數(shù)發(fā)生改變 所以升溫不可能引起c向b的變化 A項(xiàng)錯(cuò)誤 b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的c H c OH Kw c H c OH 1 0 10 14 B項(xiàng)錯(cuò)誤 Fe3 水解顯酸性 圖中a點(diǎn)c OH c H C項(xiàng)正確 c和d代表不同溫度下的離子積常數(shù) 所以只稀釋溶液但不改變?nèi)芤簻囟炔粫?huì)引起c向d的變化 D項(xiàng)錯(cuò)誤 答案C 解析水的電離吸熱 將純水加熱 電離平衡正向移動(dòng) c H c OH 均增大但仍相等 因此Kw變大 pH變小 水仍呈中性 A項(xiàng)錯(cuò) 向純水中加入稀氨水 溶液中c OH 增大 電離平衡逆向移動(dòng) 但Kw只與溫度有關(guān) 因此保持不變 B項(xiàng)錯(cuò) 向純水中加入少量Na2CO3固體 溶液中c H 減小 水的電離平衡正向移動(dòng) 但Kw不變 C項(xiàng)對(duì) 當(dāng)向純水中加入醋酸鈉時(shí) 促進(jìn)水的電離 D項(xiàng)錯(cuò) 答案C 4 短周期元素W X Y Z的原子序數(shù)依次增大 其簡(jiǎn)單離子都能破壞水的電離平衡的是 A W2 X B X Y3 C Y3 Z2 D X Z2 解析A項(xiàng)W在X的上一周期 所以X為第三周期 分別為O Na B項(xiàng)X可能為L(zhǎng)i或Na Y為Al D項(xiàng)X可能為L(zhǎng)i或Na Z可能為O或S 上述選項(xiàng)中的Na 均不影響水的電離平衡 C項(xiàng)Y只能為Al Z只能為S Al3 S2 均影響水的電離平衡 答案C 5 如圖表示水中c H 和c OH 的關(guān)系 下列判斷錯(cuò)誤的是 A 兩條曲線間任意點(diǎn)均有c H c OH KwB M區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)均有c H c OH C 圖中T1 T2D XZ線上任意點(diǎn)均有pH 7 解析由水的離子積的定義知兩條曲線間任意點(diǎn)均有c H c OH Kw A項(xiàng)正確 由圖中縱橫軸的大小可知M區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)均有c H T1 C項(xiàng)正確 XZ線上任意點(diǎn)都有c H c OH 只有當(dāng)c H 10 7mol L 1時(shí) 才有pH 7 D項(xiàng)錯(cuò)誤 答案D 6 25 時(shí) 在等體積的 pH 0的H2SO4溶液 0 05mol L的Ba OH 2溶液 pH 10的Na2S溶液 pH 5的NH4NO3溶液中 發(fā)生電離的水的物質(zhì)的量之比是 A 1 10 1010 109B 1 5 5 109 5 108C 1 20 1010 109D 1 10 104 109 解析本題考查酸 堿 鹽對(duì)水電離的影響及Kw與溶液中c H c OH 之間的換算 pH 0的H2SO4溶液中c H 1mol L c OH 10 14mol L H2SO4溶液抑制H2O的電離 則由H2O電離出的c H 10 14mol L 0 05mol L的Ba OH 2溶液中c OH 0 1mol L c H 10 13mol L Ba OH 2溶液抑制H2O的電離 則由水電離出的c H 10 13mol L pH 10的Na2S溶液促進(jìn)H2O的電離 由H2O電離出的c H 10 4mol L pH 5的NH4NO3溶液促進(jìn)H2O的電離 由H2O電離出的c H 10 5mol L 4種溶液中電離的H2O的物質(zhì)的量等于H2O電離產(chǎn)生的H 的物質(zhì)的量 其比值為 10 14 10 13 10 4 10 5 1 10 1010 109 答案A 水電離出的c H 或c OH 的計(jì)算 25 時(shí) 1 中性溶液 c H c OH 1 0 10 7mol L 2 溶質(zhì)為酸的溶液 H 來(lái)源于酸電離和水電離 而OH 只來(lái)源于水 如pH 2的鹽酸中水電離出的c H c OH 10 12mol L 3 溶質(zhì)為堿的溶液 OH 來(lái)源于堿電離和水電離 而H 只來(lái)源于水 如pH 12的NaOH溶液中 水電離產(chǎn)生的c OH c H 10 12mol L 4 水解呈酸性或堿性的鹽溶液 H 和OH 均由水電離產(chǎn)生 如pH 2的NH4Cl溶液中由水電離出的c H 10 2mol L pH 12的Na2CO3溶液中由水電離出的c OH 10 2mol L 特別提醒溶質(zhì)為酸或堿的溶液中 1 當(dāng)酸電離出的H 遠(yuǎn)大于水電離出的H 時(shí) 水電離出的H 可忽略不計(jì) 2 當(dāng)堿電離出的OH 遠(yuǎn)大于水電離出的OH 時(shí) 水電離出的OH 可忽略不計(jì) 1 溶液的酸堿性溶液的酸堿性取決于溶液中c H 和c OH 的相對(duì)大小 1 c H c OH 溶液呈酸性 2 c H c OH 溶液呈中性 3 c H c OH 溶液呈堿性 溶液的酸堿性和pH lgc H 稀 0 14 程度 越強(qiáng) 玻璃棒 待測(cè)液 標(biāo)準(zhǔn)比色卡 不能 不能 1 下列四種溶液中一定顯酸性的是 A 滴加紫色石蕊試液后變紅色的溶液B 溶液中c OH c H C 溶液中c H 10 6mol LD pH 7的溶液 解析pH10 7mol L 1的溶液顯酸性僅適用于常溫時(shí)對(duì)溶液酸堿性的判斷 C D項(xiàng)錯(cuò)誤 可使紫色石蕊試液變紅 則該溶液一定顯酸性 A項(xiàng)正確 答案A 2 將pH 1的鹽酸平均分成兩份 一份加入適量水 另一份加入與該鹽酸物質(zhì)的量濃度相同的適量NaOH溶液 pH都升高了1 則加入的水與NaOH溶液的體積比為 A 9B 10C 11D 12 4 常溫下 pH a和pH b的兩種NaOH溶液 已知b a 2 則將兩種溶液等體積混合后 所得溶液的pH接近于 A a lg2B b lg2C a lg2D b lg2 解析兩種溶液中c OH 分別為10a 14mol L 10b 14mol L 等體積混合后c OH 10a 14mol L 10b 14mol L 2 101 10a 14 2 mol L pOH 14 a lg101 lg2 12 a lg2 pH 14 pOH 2 a lg2 b lg2 答案B 5 25 時(shí) 體積為Va pH a的某一元強(qiáng)酸溶液與體積為Vb pH b的某一元強(qiáng)堿溶液均勻混合后 溶液的pH 7 已知b 6a Va Vb 下列有關(guān)a的說(shuō)法中正確的是 A a可能等于1B a一定大于2C a一定小于2D a一定等于2 解析由b 6a 7得a 7 6 由混合后溶液的pH 7得n H n OH 即Va 10 a Vb 10b 14 得Va Vb 10a b 14 由于Va Vb 即10a b 14 1 得a b 14 0 結(jié)合b 6a 得a 2 綜合可知 7 6 a 2 故選C項(xiàng) 答案C 6 1 體積相同 濃度均為0 2mol L 1的鹽酸和CH3COOH溶液 分別加水稀釋10倍 溶液的pH分別變成m和n 則m與n的關(guān)系為 2 體積相同 濃度均為0 2mol L 1的鹽酸和CH3COOH溶液 分別加水稀釋m倍 n倍 溶液的pH都變成3 則m與n的關(guān)系為 3 體積相同 pH均等于1的鹽酸和CH3COOH溶液 分別加水稀釋m倍 n倍 溶液的pH都變成3 則m與n的關(guān)系為 4 體積相同 pH均等于13的氨水和NaOH溶液 分別加水稀釋m倍 n倍 溶液的pH都變成9 則m與n的關(guān)系為 m n m n m n m n 解析 1 等濃度的鹽酸和醋酸稀釋過(guò)程的圖象如圖甲所示 分別加水稀釋10倍后 二者的濃度仍相同 由于HCl是強(qiáng)電解質(zhì) CH3COOH是弱電解質(zhì) HCl的電離程度大于CH3COOH的電離程度 因此鹽酸中的氫離子濃度大于醋酸中的氫離子濃度 因此有mn 3 由于醋酸中存在電離平衡 在稀釋過(guò)程中CH3COOH會(huì)繼續(xù)電離出H 其稀釋過(guò)程中的圖象如圖乙所示 若稀釋后溶液的pH都變成3 畫一條平行于x軸的水平線 易得mn 7 已知水在25 和95 時(shí) 其電離平衡曲線如圖所示 1 25 時(shí)水的電離平衡曲線應(yīng)為 填 A 或 B 請(qǐng)說(shuō)明理由 25 時(shí) 將pH 9的NaOH溶液與pH 4的H2SO4溶液混合 若所得混合溶液的pH 7 則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為 A 水電離需要吸熱 溫度越高Kw越大 10 1 2 95 時(shí) 若100體積pH a的某強(qiáng)酸溶液與1體積pH b的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性 則a與b之間應(yīng)滿足的關(guān)系是 3 曲線A所對(duì)應(yīng)的溫度下 pH 2的HCl溶液和pH 11的某BOH溶液中 若水的電離程度分別用 1 2表示 則 1 2 填 大于 小于 等于 或 無(wú)法確定 下同 若將二者等體積混合 則混合溶液的pH 7 判斷的理由是 4 在曲線B所對(duì)應(yīng)的溫度下 將0 02mol L的Ba OH 2溶液與等物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液等體積混合 所得混合液的pH a b 14 小于 無(wú)法確定 若BOH是弱堿 無(wú)法確定酸堿的物質(zhì)的量的相對(duì)多少 10 解析 1 25 時(shí) pH 9的NaOH溶液中c OH 1 10 5mol L pH 4的硫酸中c H 1 10 4mol L 當(dāng)二者恰好反應(yīng)完時(shí)有1 10 5V 堿 1 10 4V 酸 V 堿 V 酸 10 1 2 95 時(shí) Kw 1 10 12 pH a的強(qiáng)酸溶液中 c H 1 10 amol L pH b的強(qiáng)堿溶液中 c OH 10b 12mol L 100 10 a 1 10b 12 2 a b 12 a b 14 3 由于鹽酸中c H 堿BOH溶液中c OH 結(jié)合水的電離方程式知二者對(duì)水電離程度的抑制能力前者較強(qiáng) 故 1小于 2 若BOH是強(qiáng)堿 等體積混合時(shí)酸過(guò)量 此時(shí)pH 7 若BOH是弱堿 則無(wú)法確定堿與酸的物質(zhì)的量的相對(duì)多少 故無(wú)法確定反應(yīng)后溶液的pH 4 等體積混合時(shí) 溶液中Ba2 反應(yīng)完畢 但此時(shí)OH 消耗掉一半 故混合溶液中c OH 0 01mol L c H 1 10 10mol L 故pH 10 溶液pH的判斷和計(jì)算1 溶液的酸堿性判定規(guī)律 1 pH相同的酸 某種酸的酸性越弱 則這種酸的物質(zhì)的量濃度越大 同樣 pH相同的堿 某種堿的堿性越弱 則這種堿的物質(zhì)的量濃度也越大 2 酸與堿的pH之和為14 強(qiáng)酸與強(qiáng)堿等體積混合時(shí) 溶液的pH 7 強(qiáng)酸與弱堿等體積混合 溶液的pH 7 強(qiáng)堿與弱酸等體積混合 溶液的pH 7 2 稀釋后溶液pH的變化規(guī)律 1 強(qiáng)酸溶液 被稀釋10n倍 溶液的pH增大n 溶液的pH不會(huì)大于7 2 強(qiáng)堿溶液 被稀釋10n倍 溶液的pH減小n 溶液的pH不會(huì)小于7 3 pH相同的強(qiáng)酸與弱酸 或強(qiáng)堿與弱堿 被稀釋相同倍數(shù) 則溶液的pH變化不同 強(qiáng)酸 或強(qiáng)堿 的pH變化大 4 物質(zhì)的量濃度相同的強(qiáng)酸和弱酸 被稀釋相同倍數(shù) 則溶液的pH變化不同 強(qiáng)酸的pH增大得比弱酸快 強(qiáng)堿 弱堿類似 酸堿中和滴定 標(biāo)準(zhǔn)液的體積 滴定終點(diǎn) 2 實(shí)驗(yàn)用品 1 儀器 圖 A 是 管 圖 B 是 管 滴定管夾 鐵架臺(tái) 酸式滴定 堿式滴定 錐形瓶 2 試劑 標(biāo)準(zhǔn)液 待測(cè)液 指示劑 蒸餾水 3 滴定管的使用 酸性 氧化性的試劑一般用酸式滴定管 因?yàn)樗嵝院脱趸晕镔|(zhì)易 堿性的試劑一般用 滴定管 因?yàn)閴A性物質(zhì)易 致使 無(wú)法打開(kāi) 腐蝕橡膠管 堿式 腐蝕玻璃 活塞 3 實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)操作以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)NaOH溶液為例 1 滴定前的準(zhǔn)備 滴定管 查漏 洗滌 潤(rùn)洗 裝液 調(diào)液面 記錄 錐形瓶 注堿液 記體積 加指示劑 2 滴定 不恢復(fù) 二至三 4 常用酸堿指示劑及變色范圍 紫色 紅色 淺紅色 5 指示劑選擇的基本原則變色要靈敏 變色范圍要小 使變色范圍盡量與滴定終點(diǎn)溶液的酸堿性一致 1 不能用石蕊作指示劑 2 滴定終點(diǎn)為堿性時(shí) 用酚酞作指示劑 例如用NaOH溶液滴定醋酸 3 滴定終點(diǎn)為酸性時(shí) 用甲基橙作指示劑 例如用鹽酸滴定氨水 4 強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿一般用甲基橙 但用酚酞也可以 5 并不是所有的滴定都須使用指示劑 如用標(biāo)準(zhǔn)的Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液時(shí) KMnO4顏色褪去時(shí)即為滴定終點(diǎn) 1 用已知濃度的NaOH溶液測(cè)定某H2SO4溶液的濃度 參考如圖所示從下表中選出正確選項(xiàng) 解析解答本題的關(guān)鍵是 明確酸 堿式滴定管使用時(shí)的注意事項(xiàng) 指示劑的變色范圍 酸式滴定管不能盛放堿 而堿式滴定管不能盛放酸 指示劑應(yīng)選擇顏色變化明顯的酚酞或甲基橙 不能選用石蕊 答案D 2 實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有3種酸堿指示劑 其pH變色范圍如下 甲基橙 3 1 4 4 石蕊 5 0 8 0 酚酞 8 2 10 0用0 1000mol L 1NaOH溶液滴定未知濃度的CH3COOH溶液 反應(yīng)恰好完全時(shí) 下列敘述中正確的是 A 溶液呈中性 可選用甲基橙或酚酞作指示劑B 溶液呈中性 只能選用石蕊作指示劑C 溶液呈堿性 可選用甲基橙或酚酞作指示劑D 溶液呈堿性 只能選用酚酞作指示劑 解析NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好反應(yīng)生成CH3COONa時(shí) CH3COO 水解顯堿性 而酚酞的變色范圍為8 2 10 0 比較接近 因此答案為D 答案D 3 準(zhǔn)確移取20 00mL某待測(cè)HCl溶液于錐形瓶中 用0 1000mol L 1NaOH溶液滴定 下列說(shuō)法正確的是 A 滴定管用蒸餾水洗滌后 裝入NaOH溶液進(jìn)行滴定B 隨著NaOH溶液滴入 錐形瓶中溶液pH由小變大C 用酚酞作指示劑 當(dāng)錐形瓶中溶液由紅色變無(wú)色時(shí)停止滴定D 滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí) 發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有懸滴 則測(cè)定結(jié)果偏小 解析滴定管應(yīng)該先用標(biāo)準(zhǔn)的NaOH溶液潤(rùn)洗后 再裝入NaOH溶液進(jìn)行滴定 A項(xiàng)錯(cuò)誤 錐形瓶中盛放的是鹽酸 隨著NaOH的加入 鹽酸不斷被中和至中性 所以pH由小變大 B項(xiàng)正確 滴定終點(diǎn)應(yīng)該是溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色 再等待半分鐘不恢復(fù)原色 這時(shí)才能停止滴定 C項(xiàng)錯(cuò)誤 懸滴沒(méi)有進(jìn)入錐形瓶中 但是在讀數(shù)時(shí) 卻被認(rèn)為參加反應(yīng)了 所以測(cè)定的HCl的濃度偏大 D項(xiàng)錯(cuò)誤 答案B 4 實(shí)驗(yàn)室中有一未知濃度的稀鹽酸 某學(xué)生用0 10mol L 1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定鹽酸的濃度的實(shí)驗(yàn) 請(qǐng)完成下列填空 取20 00mL待測(cè)鹽酸放入錐形瓶中 并滴加2 3滴酚酞作指示劑 用自己配制的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定 重復(fù)上述滴定操作2 3次 記錄數(shù)據(jù)如下 1 滴定達(dá)到終點(diǎn)的標(biāo)志是 2 根據(jù)上述數(shù)據(jù) 可計(jì)算出該鹽酸的濃度約為 保留兩位有效數(shù)字 3 排去堿式滴定管中氣泡的方法應(yīng)采用如圖所示操作中的 然后輕輕擠壓玻璃球使尖嘴部分充滿堿液 最后一滴NaOH溶液加入 溶液由無(wú)色恰好變成淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色 0 11mol L 1 丙 4 在上述實(shí)驗(yàn)中 下列操作 其他操作正確 會(huì)造成測(cè)定結(jié)果偏高的有 填選項(xiàng)字母 A 滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)俯視B 酸式滴定管使用前 水洗后未用待測(cè)鹽酸潤(rùn)洗C 錐形瓶水洗后未干燥D 稱量NaOH固體中混有Na2CO3固體E 堿式滴定管尖嘴部分有氣泡 滴定后消失解析根據(jù)指示劑在酸性溶液或堿性溶液中的顏色變化 我們可以判斷中和反應(yīng)是否恰好進(jìn)行完全 計(jì)算鹽酸的濃度時(shí) 應(yīng)計(jì)算三次中和滴定的平均值 因NaOH標(biāo)準(zhǔn)液濃度及待測(cè)液的體積一樣 故只算NaOH溶液體積的平均值即可 根據(jù)堿式滴定管的構(gòu)造可知 彎曲橡膠管即可將管中的氣泡排出 DE 5 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB2760 2011 規(guī)定葡萄酒中SO2最大使用量為0 25g L 1 某興趣小組用圖1裝置 夾持裝置略 收集某葡萄酒中SO2 并對(duì)其含量進(jìn)行測(cè)定 1 儀器A的名稱是 水通入A的進(jìn)口為 2 B中加入300 00mL葡萄酒和適量鹽酸 加熱使SO2全部逸出并與C中H2O2完全反應(yīng) 其化學(xué)方程式為 3 除去C中過(guò)量的H2O2 然后用0 0900mol L 1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定 滴定前排氣泡時(shí) 應(yīng)選擇圖2中的 若滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的pH 8 8 則選擇的指示劑為 若用50mL滴定管進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 當(dāng)?shù)味ü苤械囊好嬖诳潭?10 處 則管內(nèi)液體的體積 填序號(hào) 10mL 40mL 40mL 冷凝管或冷凝器 b SO2 H2O2 H2SO4 酚酞 4 滴定至終點(diǎn)時(shí) 消耗NaOH溶液25 00mL 該葡萄酒中SO2含量為 g L 1 5 該測(cè)定結(jié)果比實(shí)際值偏高 分析原因并利用現(xiàn)有裝置提出改進(jìn)措施 解析 1 通入冷凝管的冷水應(yīng)低進(jìn)高出 且通常冷熱逆流時(shí)冷凝效果最好 該題中冷水從a端進(jìn)時(shí) 冷凝水難以充滿冷凝管而降低冷凝效果 故應(yīng)從b端入水 3 NaOH為強(qiáng)堿 應(yīng)選擇堿式滴定管 故排氣泡時(shí)應(yīng)選 滴定終點(diǎn)時(shí)溶液顯堿性 應(yīng)選變色pH范圍在堿性的酚酞溶液 滴定管最大刻度線下尚有液體 故管內(nèi)液體體積大于40mL 0 24 原因 鹽酸的揮發(fā) 改進(jìn)措施 用不揮發(fā)的強(qiáng)酸如硫酸代替鹽酸 或用蒸餾水代替葡萄酒進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn) 排除鹽酸揮發(fā)的影響 1 滴定終點(diǎn)的判斷答題模板當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?標(biāo)準(zhǔn)溶液后 溶液變成 色 且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來(lái)的顏色 解答此類題目注意三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn) 1 最后一滴 必須說(shuō)明是滴入 最后一滴 溶液 2 顏色變化 必須說(shuō)明滴入 最后一滴 溶液后溶液 顏色的變化 3 半分鐘 必須說(shuō)明溶液顏色變化后 半分鐘內(nèi)不再恢復(fù)原來(lái)的顏色 2 常見(jiàn)誤差以標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定未知濃度的堿 酚酞作指示劑 為例 常見(jiàn)的因操作不正確而引起的誤差有 3 量器的讀數(shù)方法 平視讀數(shù) 如圖1 實(shí)驗(yàn)室中用量筒 移液管或滴定管量取一定體積的液體 讀取液體體積時(shí) 視線應(yīng)與凹液面最低點(diǎn)保持水平 視線與刻度的交點(diǎn)即為讀數(shù) 即凹液面定視線 視線定讀數(shù) 俯視讀數(shù) 如圖2 當(dāng)用量筒測(cè)量液體的體積時(shí) 由于俯視視線向下傾斜 尋找切點(diǎn)的位置在凹液面的上側(cè) 讀數(shù)高于正確的刻度線位置 即讀數(shù)偏大 仰視讀數(shù) 如圖3 讀數(shù)時(shí) 由于視線向上傾斜 尋找切點(diǎn)的位置在液面的下側(cè) 因滴定管刻度標(biāo)法與量筒不同 這樣仰視讀數(shù)偏大