Question

【題目】某燒堿樣品因部分變質(zhì)含Na2CO3。某化學(xué)課外小組的同學(xué)用滴定法測定該燒堿樣品中NaOH的質(zhì)量分數(shù)。

（資料）常用的酸堿指示劑及其變色范圍如下：

酚酞：pH<8.2 無色 8.2<pH<10淺紅色 pH>10 紅色

甲基橙：pH<3.1紅色 3.1<pH<4.4橙色 pH>4.4 黃色

（實驗步驟）

I. 迅速地稱取燒堿樣品0.50g，溶解后配制成100 mL溶液，備用。

Ⅱ.將0.1000mol/L HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入酸式滴定管，調(diào)零，記錄起始讀數(shù)V0；用堿式滴定管取20.00 mL樣品溶液于錐形瓶中，滴加2滴酚酞；以HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至第一終點（此時溶質(zhì)為NaCl和NaHCO3），記錄酸式滴定管的讀數(shù)V1；然后再向錐形瓶內(nèi)滴加2滴甲基橙，繼續(xù)用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至第二終點，記錄酸式滴定管的讀數(shù)V2。重復(fù)上述操作兩次，記錄數(shù)據(jù)如下：

實驗序號	1	2	3
V0/ mL	0.00	0.00	0.00
V1/ mL	21.72	21.68	21.70
V2/ mL	23.72	23.68	23.70

（1）步驟I中所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和________。

（2）下列有關(guān)步驟I中樣品溶液的說法正確的是________（填字母序號）。

a. 樣品溶液中水的電離程度比相同pH的NaOH溶液中的小

b. c(OH-)>c(CO32-)>c(HCO3-)

c. c(H+)+ c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+ c(OH-)

d. 向該溶液中滴加鹽酸至第一終點時，n(Cl-)+n(CO32-)+n( HCO3-)+n(H2CO3)=n(Na+)

（3）酸式滴定管用蒸餾水洗凈后、裝入標(biāo)準(zhǔn)溶液前，應(yīng)進行的操作是_______。

（4）滴定至第一終點的過程中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____。

（5）判斷滴定至第二終點的現(xiàn)象是溶液由___色變?yōu)槌壬��?/span>

（6）樣品中NaOH的質(zhì)量分數(shù)w(NaOH)= _____%。（計算結(jié)果保留小數(shù)點后1位）

（7）下列操作會導(dǎo)致測得的NaOH質(zhì)量分數(shù)偏高的是____（填字母序號）。

a. 達到第一終點前，錐形瓶中有氣泡產(chǎn)生

b. 記錄酸式滴定管讀數(shù)V1時，俯視標(biāo)準(zhǔn)液液面

c. 第一終點后繼續(xù)滴定時，錐形瓶中有少許液體濺出

Answer 1

【答案】100 mL容量瓶 bd 用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗酸式滴定管 H+ + OH-=H2O H+ + CO32-=HCO3- 黃 78.8 ac

【解析】

（1）根據(jù)配制溶液的體積分析；

（2）根據(jù)影響水電離的因素、電荷守恒、物料守恒分析；

（3）滴定管先水洗再潤洗；

（4）滴定至第一終點的過程中，鹽酸與氫氧化鈉、碳酸鈉依次發(fā)生反應(yīng)；

（5）根據(jù)甲基橙的變色范圍判斷滴定至第二終點的現(xiàn)象；

（6）根據(jù)表格數(shù)據(jù)，碳酸氫鈉生成二氧化碳消耗鹽酸的體積為23.70-21.70=2mL，氫氧化鈉消耗鹽酸的體積是21.70-（23.70-21.70）=19.70 mL；

（7）達到第一終點消耗的鹽酸多，則氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)越大。

（1）步驟I是準(zhǔn)確配制100mL溶液，所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和100mL容量瓶；

（2）a. 樣品溶液中的氫氧根離子主要由氫氧化鈉電離和碳酸鈉水解共同提供，NaOH溶液中的氫氧根離子主要由氫氧化鈉電離，所以氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉的濃度大于樣品溶液中氫氧化鈉的濃度，樣品溶液中水的電離程度比相同pH的NaOH溶液中的大，故a錯誤；

b. 根據(jù)表格數(shù)據(jù)，碳酸氫鈉生成二氧化碳消耗鹽酸的體積為23.70-21.70=2mL，氫氧化鈉消耗鹽酸的體積是21.70-（23.70-21.70）=19.70 mL，氫氧化鈉的物質(zhì)的量大于碳酸鈉，所以c(OH-)>c(CO32-)>c(HCO3-)，故b正確；

c. 根據(jù)電荷守恒，c(H+)+ c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+ c(OH-)，故c錯誤；

d. 向該溶液中滴加鹽酸至第一終點時，溶質(zhì)為NaCl和NaHCO3，根據(jù)物料守恒，n(Cl-)+n(CO32-)+n( HCO3-)+n(H2CO3)=n(Na+)，故d正確。

（3）滴定管先水洗再潤洗，酸式滴定管用蒸餾水洗凈后、裝入標(biāo)準(zhǔn)溶液前，應(yīng)進行的操作是用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗酸式滴定管；

（4）滴定至第一終點的過程中，鹽酸與氫氧化鈉、碳酸鈉依次發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)離子方程式是H+ + OH-=H2O 、 H+ + CO32-=HCO3-；

（5）根據(jù)甲基橙的變色范圍，滴定至第二終點的現(xiàn)象是溶液由黃色變?yōu)槌壬��?/span>

（6）根據(jù)表格數(shù)據(jù)，碳酸氫鈉生成二氧化碳消耗鹽酸的體積為23.70-21.70=2mL，氫氧化鈉消耗鹽酸的體積是21.70-（23.70-21.70）=19.70 mL；所以氫氧化鈉的物質(zhì)的量是0.1 mol/L×0.0197L=0.00197mol，氫氧化鈉的質(zhì)量是0.00197mol×40g/mol=0.0788g，樣品中NaOH的質(zhì)量分數(shù)w(NaOH)= 78.8%。

（7）a. 達到第一終點前，錐形瓶中有氣泡產(chǎn)生，達到第一終點消耗的鹽酸多，測得的NaOH質(zhì)量分數(shù)偏高，故選a；

b. 記錄酸式滴定管讀數(shù)V1時，俯視標(biāo)準(zhǔn)液液面，達到第一終點消耗的鹽酸少，測得的NaOH質(zhì)量分數(shù)偏低，故不選b；

c. 第一終點后繼續(xù)滴定時，錐形瓶中有少許液體濺出，第二次滴定消耗的鹽酸少，達到第一終點消耗的鹽酸多，測得的NaOH質(zhì)量分數(shù)偏高，故選c；