Question

10．實驗室中有一未知濃度的稀鹽酸，某學生測定鹽酸的濃度在實驗室中進行實驗．請完成下列填空：
（1）配制100ml 0.10mol•L^-1NaOH標準溶液，計算需稱量0.4g氫氧化鈉固體．
（2）取20.00mL待測鹽酸溶液放入錐形瓶中，并滴加2～3滴酚酞作指示劑，用自己配制的標準液NaOH溶液進行滴定．重復上述滴定操作2～3次，記錄數據如下：

實驗編號	NaOH溶液的濃度	滴定完成時，NaOH溶液滴入的體積/mL	待測鹽酸的體積/mL
1	0.10	22.62	20.00
2	0.10	22.72	20.00
3	0.10	22.80	20.00

①滴定達到終點的標志是最后一滴NaOH溶液加入，溶液由無色恰好變成淺紅色且半分鐘內不褪色．
②根據上述數據，可計算出該鹽酸的濃度約為0.11mol/L（保留兩位有效數字）．
③排去堿式滴定管中氣泡的方法應采用如圖所示操作中的丙，然后輕輕擠壓玻璃球使尖嘴部分充滿堿液．
④在上述實驗中，下列操作（其他操作正確）會造成測定結果偏高的有：DF．
A、滴定終點讀數時俯視讀數
B、酸式滴定管使用前，水洗后未用待測鹽酸溶液潤洗
C、錐形瓶水洗后未干燥
D、稱量NaOH固體中混有Na₂CO₃固體
E、配制好的NaOH標準溶液保存不當，部分與空氣中的CO₂反應生成了Na₂CO₃
F、堿式滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后消失．

Answer 1

分析 （1）根據m=nM=cVM來計算；
（2）①如溶液顏色變化且半分鐘內不變色，可說明達到滴定終點；
②先求出標準NaOH溶液體積，判斷數據的合理性，然后求出標準NaOH溶液的平均體積，然后根據c（酸）=$\frac{c（堿）×V（堿）}{V（酸）}$來解答．
③排去堿式滴定管中氣泡的方法：堿式滴定管應將膠管向上彎曲，用力捏擠玻璃珠使溶液從尖嘴噴出，以排除氣泡；
④根據c（待測）=$\frac{V（標準）×c（標準）}{V（待測）}$分析不當操作對V（標準）的影響，以此判斷濃度的誤差．

解答 解：（1）需要的氫氧化鈉的m=nM=cVM=0.1L×0.10mol•L^-1×40g/mol=0.4g，
故答案為：0.4；
（2）①滴定時，當溶液顏色變化且半分鐘內不變色，可說明達到滴定終點，即酚酞在酸中為無色，在堿性溶液中顯淺紅色，
故答案為：最后一滴NaOH溶液加入，溶液由無色恰好變成淺紅色且半分鐘內不褪色；
②3組數據均合理，得出V（標準）=$\frac{22.62+22.72+22.80}{3}$=L=22.71mL，
c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$=$\frac{0.10mol•{L}^{-1}×22.71mL}{20.00mL}$≈0.11mol/L；
故答案為：0.11mol/L；
③堿式滴定管的氣泡通常橡皮管內，只要將滴定玻璃頭朝上，并擠橡皮管中的玻璃珠就可以將氣泡沖排出，故答案為：丙；
④A．滴定終點讀數時俯視讀，造成V（標準）偏小，根據c（待測）=$\frac{V（標準）×c（標準）}{V（待測）}$分析，可知c（待測）偏小，故A錯誤；
B．酸式滴定管使用前，水洗后未用待測鹽酸潤洗，待測液的物質的量偏小，造成V（標準）偏小，根據c（待測）=$\frac{V（標準）×c（標準）}{V（待測）}$分析，可知c（待測）偏小，故B錯誤；
C．錐形瓶水洗后未干燥，待測液的物質的量不變，對V（標準）無影響，根據c（待測）=$\frac{V（標準）×c（標準）}{V（待測）}$分析，可知c（待測）不變，故C錯誤；
D．稱量NaOH固體中混有Na₂CO₃固體，等質量的碳酸鈉和氫氧化鈉，碳酸鈉消耗的鹽酸偏低，所以標準溶液的氫氧化鈉中混有Na₂CO₃雜質時造成V（標準）偏大，根據c（待測）=$\frac{V（標準）×c（標準）}{V（待測）}$分析，可知c（待測）偏大，故D正確；
E．配制好的NaOH標準溶液保存不當，部分與空氣中的CO₂反應生成了Na₂CO₃，等物質的量的碳酸鈉與氫氧化鈉消耗的氯化氫相等，滴定時消耗的標準液體積不變，測定結果不變，故E錯誤；
F．堿式滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后消失，造成V（標準）偏大，根據c（待測）=$\frac{V（標準）×c（標準）}{V（待測）}$分析，可知c（待測）偏大，故F正確；
故答案為：DF．

點評 本題考查了溶液的配制、中和滴定及誤差分析，題目難度中等，要求學生掌握中和滴定的操作方法及誤差分析的方法，側重對學生能力的培養和解題方法的指導和訓練，有利于培養學生的邏輯思維能力和嚴謹的規范實驗操作能力．