Question

19．實驗室有一瓶混有氯化鈉的氫氧化鈉固體試劑，經測定氫氧化鈉的質量分數約為82%，為了驗證其純度，用濃度為0.2mol•L^-1的鹽酸進行滴定，完成下列問題：
（1）稱取5.0g該氫氧化鈉固體樣品，配成500mL溶液備用．
（2）將標準鹽酸裝在25.00mL的酸式滴定管中，調節液面位置在“0”刻度以下，并記錄下刻度．
（3）取20.00mL待測液．該項實驗操作使用的主要儀器有堿式滴定管、錐形瓶．用酚酞作指示劑時，滴定到溶液顏色由紅色色剛好變成無色為止．
（4）滴定達終點后，記下鹽酸用去20.00mL，計算氫氧化鈉的質量分數為80.0%．
（5）試分析上述滴定誤差可能由下列哪些實驗操作引起ACE（填序號）．
A．轉移待測液至容量瓶時，未洗滌燒杯
B．酸式滴定管用蒸餾水洗滌后，直接裝鹽酸
C．滴定時反應器搖動太激烈，有少量液體濺出
D．滴定到終點時，滴定管尖嘴懸有氣泡
E．滴定開始時讀數仰視，終點時讀數俯視
（6）如圖表示50.00mL滴定管中液面的位置，若A與C刻度間相差1mL，A處的刻度為25.00mL，滴定管中液面讀數應為25.40mL，設此時液體體積讀數為a mL，滴定管中液體的體積V大于（50-a） mL（填“=”、“＞”或“＜”）．

Answer 1

分析 （2）鹽酸應用酸式滴定管量�。�
（3）待測液為NaOH，選擇堿式滴定管或移液管；用甲基橙作指示劑時，滴定前，甲基橙遇堿變黃，滴定后若變橙色，停止滴定；
（4）c（HCl）=0.2mol/L，V（HCl）=20.00mL，V（NaOH）=20.00mL，由c（酸）V（酸）=c（堿）V（堿）計算c（NaOH），進一步計算500mL溶液中NaOH的物質的量，利用樣品的質量5.0g計算質量分數；
（5）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；
（6）A與C刻度間相差1mL，說明每兩個小格之間是0.1mL，A處的刻度為25.00mL，據此確定B的刻度，注意滴定管的上面數值小，下面數值大，滴定管活塞下方或橡皮管無刻度．

解答 解：（2）鹽酸應用酸式滴定管量取，故答案為：酸式；
（3）待測液為NaOH，選擇堿式滴定管，放在錐形瓶中；用酚酞作指示劑時，滴定前，酚酞遇堿變紅，到達滴定終點時觀察到溶液顏色由紅色變為無色，
故答案為：堿式滴定管、錐形瓶；紅色；無；
（4）c（HCl）=0.2mol•L^-1，V（HCl）=20.00mL，V（NaOH）=20.00mL，由c（酸）V（酸）=c（堿）V（堿）可知c（NaOH）=0.2mol/L，
則500mL溶液中NaOH的物質的量為0.5L×0.2mol/L=0.1mol，則NaOH的質量為0.1mol×40g/mol=4.0g，所以5.0g樣品中NaOH的質量分數為$\frac{4.0g}{5.0g}$×100%=80.0%；
故答案為：80.0%；
（5）A．轉移待測液至容量瓶時，未洗滌燒杯，NaOH的物質的量減少，導致V（酸）減少，根據c（待測）=$\frac{V（標準）×c（標準）}{V（待測）}$分析，c（待測）偏低，則氫氧化鈉的質量分數偏低，故A正確；
B．酸式滴定管用蒸餾水洗滌后，直接裝鹽酸，鹽酸的濃度偏低，導致V（酸）偏大，根據c（待測）=$\frac{V（標準）×c（標準）}{V（待測）}$分析，c（待測）偏大，則氫氧化鈉的質量分數偏高，故B錯誤；
C．滴定時，反應容器搖動太激烈，有少量液體濺出，NaOH的物質的量減少，導致V（酸）減少，根據c（待測）=$\frac{V（標準）×c（標準）}{V（待測）}$分析，c（待測）偏低，則氫氧化鈉的質量分數偏低，故C正確；
D．滴定到終點時，滴定管尖嘴懸有液滴，導致V（酸）偏大，根據c（待測）=$\frac{V（標準）×c（標準）}{V（待測）}$分析，c（待測）偏大，則氫氧化鈉的質量分數偏高，故D錯誤；
E．讀酸式滴定管開始時仰視，讀數偏大，而讀終點時俯視，讀數偏小，二者之差偏小，導致V（酸）減少，根據c（待測）=$\frac{V（標準）×c（標準）}{V（待測）}$分析，c（待測）偏低，則氫氧化鈉的質量分數偏低，故E正確；
故答案為：ACE；
（6）A與C刻度間相差1mL，說明每兩個小格之間是0.10mL，A處的刻度為25.00mL，A和B之間是四個小格，所以相差0.40mL，則B是25.40mL；滴定管刻度值從上到下刻度逐漸增大，由于滴定管活塞下方或橡皮管無刻度，50mL滴定管中實際盛放液體的體積大于50mL，如果液面處的讀數是a，則滴定管中液體的體積大于（50-a）mL，
故答案為：25.40；大于．

點評 本題考查中和滴定，把握滴定原理、實驗儀器及誤差分析為解答的關鍵，注意誤差分析利用計算公式及酸、堿的體積，題目難度不大．