Question

14．某種胃藥的止酸劑為碳酸鈣，測(cè)定每片中碳酸鈣含量的方法有以下幾步操作（設(shè)藥片中的其他成分不與鹽酸或氫氧化鈉反應(yīng)）：
①配制0.100mol•L^-1稀鹽酸和0.100mol•L^-1氫氧化鈉溶液，
②取一粒藥片（藥片質(zhì)量相同，均為0.100g），研碎后加入20.0mL蒸餾水
③以酚酞為指示劑，用0.100mol•L^-1氫氧化鈉溶液滴定，用去體積為V時(shí)達(dá)到終點(diǎn)
④加入25.00mL 0.100mol•L^-1稀鹽酸．
請(qǐng)回答下列問題
（1）測(cè)定過程的正確操作順序?yàn)椋孩佗冖堍刍颌冖佗堍郏ㄌ钚蛱?hào)）．
（2）測(cè)定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O、H⁺+OH^-=H₂O．
（3）若某次實(shí)驗(yàn)需重復(fù)測(cè)定4次．實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有50mL、100mL、250mL、500mL四種規(guī)格的容量瓶，則配制稀鹽酸應(yīng)選用的容量瓶規(guī)格最好為250mL，理由是4次需100 mL，因?qū)嶒?yàn)操作過程中需潤(rùn)洗滴定管、調(diào)液面、趕氣泡等消耗HCl，故需用量要大于100 mL．
（4）某同學(xué)四次測(cè)定的V數(shù)據(jù)如表：

測(cè)定次序	第一次	第二次	第三次	第四次
V/mL	12.9	15.4	13.1	13.0

請(qǐng)根據(jù)這位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算藥片中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)60.0%．
（5）下列實(shí)驗(yàn)操作會(huì)引起測(cè)量結(jié)果偏低的是①②④⑤．
①用天平稱量NaOH固體，將小燒杯放在右盤，砝碼放在左盤，并移動(dòng)游碼，使之平衡．
②滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定后尖嘴氣泡消失   ③中和滴定時(shí)，錐形瓶?jī)?nèi)有少量蒸餾水．④滴定管用蒸餾水洗后，未用標(biāo)準(zhǔn)液洗．    ⑤讀取滴定管終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)，仰視刻度線．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟分析判斷操作順序，配制溶液，溶解樣品，加入配制的過量鹽酸溶液溶解碳酸鈣，剩余的鹽酸用氫氧化鈉溶液滴定，計(jì)算反應(yīng)的鹽酸，通過碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)定量關(guān)系計(jì)算含量；
（2）過程中發(fā)生的反應(yīng)為碳酸鈣和鹽酸是鹽生成氯化鈣、二氧化碳和水，氫氧化鈉溶液和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水；
（3）每次取用25.00 mL鹽酸，4次需100 mL，因?qū)嶒?yàn)操作過程中需潤(rùn)洗滴定管、調(diào)液面、趕氣泡等消耗HCl，故需用量要大于100 mL；
（4）依據(jù)消耗鹽酸的物質(zhì)的量計(jì)算反應(yīng)的碳酸鈣的物質(zhì)的量計(jì)算得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（5）根據(jù)V（酸）=$\frac{c（堿）V（堿）}{c（酸）}$判斷不當(dāng)操作對(duì)相關(guān)物理量的影響，再根據(jù)與CaCO₃反應(yīng)的鹽酸的體積=25ml-V（鹽酸）以此判斷誤差．

解答 解：（1）依據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟分析判斷操作順序，配制溶液，溶解樣品，加入配制的過量鹽酸溶液溶解碳酸鈣，剩余的鹽酸用氫氧化鈉溶液滴定，計(jì)算反應(yīng)的鹽酸，通過碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)定量關(guān)系計(jì)算含量，測(cè)定過程的正確操作順序?yàn)棰佗冖堍刍颌冖佗堍郏?br />故答案為：①②④③或②①④③；
（2）過程中發(fā)生的反應(yīng)為碳酸鈣和鹽酸是鹽生成氯化鈣、二氧化碳和水，反應(yīng)的離子方程式為：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；氫氧化鈉溶液和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為：H⁺+OH^-=H₂O；
故答案為：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O、H⁺+OH^-=H₂O；
（3）每次取用25.00 mL鹽酸，4次需100 mL，因?qū)嶒?yàn)操作過程中需潤(rùn)洗滴定管、調(diào)液面、趕氣泡等消耗HCl，故需用量要大于100 mL，選擇容量瓶250mL；
故答案為：250mL；4次需100 mL，因?qū)嶒?yàn)操作過程中需潤(rùn)洗滴定管、調(diào)液面、趕氣泡等消耗HCl，故需用量要大于100 mL；
（4）第二次數(shù)據(jù)誤差較大，應(yīng)該省去，所以每片藥劑平均耗NaOH溶液體積為$\frac{12.9mL+13.1mL+13.0mL}{3}$=13.0 mL，與CaCO₃反應(yīng)的鹽酸的體積為：25.0 mL-13.0 mL=12.0 mL，則每片藥劑中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)$\frac{12.0×10{\;}^{-3}L×0.100mol/L×100g/mol}{2×0.100g}$×100%=60.0%
故答案為：60.0%；
（5）①使用天平時(shí)左碼右物測(cè)量值比實(shí)際值偏小，配成氫氧化鈉溶液濃度偏低，滴定造成V（堿）偏大，根據(jù)V（酸）=$\frac{c（堿）V（堿）}{c（酸）}$，可知V（酸）偏大，則與CaCO₃反應(yīng)的鹽酸的體積=25ml-V（鹽酸）偏小，引起測(cè)量結(jié)果偏低，故①正確；
②滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定后尖嘴氣泡消失，則造成V（堿）偏大，根據(jù)V（酸）=$\frac{c（堿）V（堿）}{c（酸）}$，可知V（酸）偏大，則與CaCO₃反應(yīng)的鹽酸的體積=25ml-V（鹽酸）偏小，引起測(cè)量結(jié)果偏低，故②正確；
③中和滴定時(shí)，錐形瓶?jī)?nèi)有少量蒸餾水，對(duì)結(jié)果無影響，故③錯(cuò)誤；
④滴定管用蒸餾水洗后，未用標(biāo)準(zhǔn)液洗，則氫氧化鈉被稀釋，造成V（堿）偏大，根據(jù)V（酸）=$\frac{c（堿）V（堿）}{c（酸）}$，可知V（酸）偏大，則與CaCO₃反應(yīng)的鹽酸的體積=25ml-V（鹽酸）偏小，引起測(cè)量結(jié)果偏低，故④正確；
⑤仰視刻度線則讀數(shù)偏大，造成V（堿）偏大，根據(jù)V（酸）=$\frac{c（堿）V（堿）}{c（酸）}$，可知V（酸）偏大，則與CaCO₃反應(yīng)的鹽酸的體積=25ml-V（鹽酸）偏小，引起測(cè)量結(jié)果偏低，故⑤正確；
故選：①②④⑤．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)探究過程，步驟順序和反應(yīng)原理的理解應(yīng)用和計(jì)算、誤差分析，考查內(nèi)容較多，難度中等，注意基礎(chǔ)知識(shí)的積累．