Question

12．某學生用0.10mol•L^-1的標準NaOH溶液滴定未知濃度的鹽酸，取20.00mL待測稀鹽酸溶液放入錐形瓶中，并滴加2～3滴酚酞作指示劑．重復上述滴定操作2～3 次，記錄數據如下．
（1）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ADF．
A．滴定前平視讀數，終點讀數時仰視讀數        
 B．錐形瓶水洗后未用用標準鹽酸潤洗
C．酸式滴定管使用前，水洗后未用待測鹽酸溶液潤洗   
 D．標準液漏滴在錐形瓶外一滴
E．滴定前仰視讀數，終點滴定后俯視讀數    
F．堿式滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后消失 
（2）若在達到滴定終點時，不慎多加了一滴NaOH溶液（一滴溶液體積約為0.05mL）繼續加水到50mL，所得溶液的PH為10
（3）如圖是向20mL的鹽酸中逐漸加入0.1mol/L NaOH溶液時，溶液的pH變化圖象，當滴加NaOH溶液為10mL時，該混合液的PH=1+lg3，（含Lg表達式），若用該NaOH溶液滴定未知濃度的CH₃COOH溶液，反應恰好完全時，下列敘述中正確的是D
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
（4）氧化還原滴定--取草酸溶液置于錐形瓶中，加入適量稀硫酸，用濃度為0.1mol•L^-1的高錳酸鉀溶液滴定，發生的反應為：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O．表格中記錄了實驗數據：

數	待測液體積 （mL）	標準KMnO4溶液體積（mL）
		滴定前讀數	滴定后讀數
第一次	25.00	0.50	23.40
第二次	25.00	4.00	23.90
第三次	25.00	5.00	25.10

①滴定時，滴定終點時滴定現象是錐形瓶中溶液由無色變為紫紅色，且半分鐘內不褪色
②該草酸溶液的物質的量濃度為0.2 mol/L．

Answer 1

分析 （1）根據c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$分析不當操作對V（標準）的影響，以此判斷濃度的誤差；
（2）終點時不慎多加了1滴NaOH溶液，即0.05mL，繼續加水至50mL，反應后溶液中c（OH^-）=$\frac{0.05}{50}$×0.1mol．L^-1=10^-4mol．L^-1，根據c（H⁺）c（OH^-）=10^-14計算c（H⁺），進而計算所得溶液的pH；
（3）依據H⁺+OH^-=H₂O計算剩余氫離子濃度，依據pH=-lg[H⁺]計算溶液pH值；強堿滴定弱酸，恰好中和生成強堿弱酸鹽，強堿弱酸鹽水解顯堿性，應選擇酚酞作指示劑；
（4）①根據高錳酸鉀為紫色溶液，滴定結束前溶液為無色，滴定結束時溶液變成紫紅色解答；
②先判斷滴定數據的有效性，然后計算出消耗標準液的平均體積，再根據c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$計算出待測液的濃度．

解答 解：（1）A．滴定前平視讀數，終點讀數時仰視讀數，導致消耗的標準液體積偏大，所測溶液濃度偏高，故A選；     
 B．錐形瓶水洗后未用用標準鹽酸潤洗，使用操作正確，消耗的標準液體積準確，溶液濃度準確，故B不選；
C．酸式滴定管使用前，水洗后未用待測鹽酸溶液潤洗，導致待測液濃度變稀，消耗的標準液體積偏小，溶液濃度偏低，故不選； 
 D．標準液漏滴在錐形瓶外一滴，導致消耗的標準液體積偏大，溶液濃度偏高，故D選；
E．滴定前仰視讀數，終點滴定后俯視讀數，導致消耗的標準液體積偏小，溶液濃度偏低，故E不選；  
F．堿式滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后消失，導致消耗的標準液體積偏大，溶液濃度偏高，故F選；
故選：ADF；
（2）終點時不慎多加了1滴NaOH溶液，即0.05mL，繼續加水至50mL，反應后溶液中c（OH^-）=$\frac{0.05}{50}$×0.1mol．L^-1=10^-4mol．L^-1，
根據c（H⁺）c（OH^-）=10^-14，則c（H⁺）=10^-10mol/L，pH=10，
故答案為：10；
（3）由溶液的pH變化圖象起點可知，當還沒加人氫氧化鈉溶液時，此時pH=1，則C（HCl）=0.1mol/L，當滴加氫氧化鈉溶液為10mL時，鹽酸沒反應完，此時溶液中C（H⁺）=$\frac{0.1mol/L×20mL-0.1mol/L×10mL}{30mL}$=$\frac{1}{3}$，該混合液的pH=1+lg3．若用該氫氧化鈉溶液滴定未知濃度的CH₃COOH溶液，反應恰好完成時，生成醋酸鈉，因為水解溶液呈堿性，所以只能選擇酚酞作指示劑，故選：D；
故答案為：pH=1+lg3； D；
（4）①草酸溶液為無色，滴入高錳酸鉀發生氧化還原反應，高錳酸根離子被還原，當加入最后一滴，溶液出現紫紅色，且半分鐘不褪色，說明草酸恰好反應完全，達到滴定終點；
故答案為：錐形瓶中溶液由無色變為紫紅色，且半分鐘內不褪色；
②第一次滴定消耗標準液體積為：（23.40-0.50）mL=22.90mL，第二次滴定消耗標準液體積為：（23.90-4.00）mL=19.90mL，第三次滴定消耗標準液體積為：（25.10-5.00）mL=20.10mL，可見第一次數據誤差較大，后2次滴定的數據都是有效的，消耗標準液的平均體積為：（19.90+20.10）÷2=
20.10mL，高錳酸鉀的物質的量為：0.10mol/L×0.020L=0.0020mol，根據反應2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O可知，n（H₂C₂O₄）=$\frac{5}{2}$n（KMnO₄）=0.005mol，
待測液草酸的物質的量濃度為：$\frac{0.005mol}{0.025L}$=0.2 mol•L^-1，
故答案為：0.2 mol•L^-1．

點評 本題考查了酸堿中和滴定操作及誤差分析，掌握中和滴定的操作方法及誤差分析方法和技巧是解題關鍵，試題基礎性強，貼近高考，該題難易適中，注重靈活性，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．