Question

11．某校化學興趣小組的同學對一含有少量Na₂SO₄的NaOH樣品中NaOH的含量進行測定，請回答下列問題：
（1）甲同學運用沉淀法測定樣品中NaOH的含量．甲同學選用的藥品除樣品外，還應有氯化鋇溶液，實驗中應測定的數據有樣品質量和沉淀的質量．
（2）乙同學運用滴定法測定樣品中NaOH的含量．
①用分析天平準確稱取該樣品5.360g，全部溶于水配制成1000.0mL的溶液．用堿式滴定管取其中20.00mL放在錐形瓶中，滴加幾滴甲基橙做指示劑．用標準的鹽酸溶液滴定待測的氫氧化鈉溶液時，左手把握酸式滴定管的活塞，右手搖動錐形瓶，眼睛注視錐形瓶內溶液顏色變化．滴定終點的現象是由黃色變成橙色，且半分鐘不褪色．
②下列操作中可能使所測氫氧化鈉溶液的濃度數值偏低的是D（填寫序號）
A．酸式滴定管未用標準鹽酸溶液潤洗就直接注入標準鹽酸溶液
B．滴定前盛放氫氧化鈉溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥
C．酸式滴定管在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失
D．讀取鹽酸體積時，滴定結束時俯視讀數
③若滴定開始和結束時，酸式滴定管中的液面如圖所示：則起始讀數為0mL，終點讀數26.10mL；
（3）某學生根據三次實驗分別記錄有關數據如下：

滴定次數	待測氫氧化鈉溶液的體積/mL	0.1000mol/L鹽酸的體積（mL）
		滴定前刻度	滴定后刻度
第一次	20.00	0.00	26.01
第二次	20.00	1.56	30.30
第三次	20.00	0.22	26.21

請選用其中合理的數據列式計算出該樣品中NaOH的質量百分含量．（寫出計算過程）

Answer 1

分析 （1）含有少量Na₂SO₄的NaOH樣品中NaOH的含量進行測定，甲同學運用沉淀法測定樣品中NaOH的含量，溶解后加入綠化比溶液完全沉淀硫酸根離子，過濾洗滌稱量沉淀質量和樣品質量得到質量分數；
（2）①根據錐形瓶中溶液顏色變化判斷終點；滴定前錐形瓶中為氫氧化鈉和甲基橙，溶液為黃色，達到終點時變為橙色；
②根據C（待測）═$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$分析誤差；
③由圖可知滴定前讀數為0.00mL，滴定后為26.10mL；
（3）第二次實驗數據誤差太大，舍去，求出第一、三次實驗的平均值，再根據 C（待測）═$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$計算出C（待測），V（標準）用兩次的平均值，然后根據n=cV和m=nM計算1000mL燒堿樣品中氫氧化鈉的質量，再根據質量分數公式計算氫氧化鈉的質量分數．

解答 解：（1）含有少量Na₂SO₄的NaOH樣品中NaOH的含量進行測定，甲同學運用沉淀法測定樣品中NaOH的含量，溶解后加入氯化鋇溶液完全沉淀硫酸根離子，過濾洗滌稱量沉淀質量和樣品質量得到質量分數；
故答案為：氯化鋇溶液；樣品質量和沉淀的質量；
（2）①滴定時要根據錐形瓶中溶液顏色變化判斷終點，所以眼睛應該觀察錐形瓶內溶液顏色變化；滴定前錐形瓶中為氫氧化鈉和甲基橙，溶液為黃色，達到終點時變為橙色，則滴定終點的現象是溶液由黃色變成橙色，且半分鐘不褪色；
故答案為：錐形瓶內溶液顏色變化；由黃色變成橙色，且半分鐘不褪色；
②根據C（待測）═$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$分析，
A．酸式滴定管未用標準鹽酸溶液潤洗就直接注入標準鹽酸溶液，標準液的濃度偏小，造成消耗的V（標準）偏大，則測定c（NaOH）偏高，故A不符合；
B．滴定前盛放氫氧化鈉溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥，待測液的物質的量不變，對V（標準）無影響，測定c（NaOH）無影響，故B不符合；
C．酸式滴定管在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失，造成V（標準）偏大，測定c（NaOH）偏高，故C不符合；
D．讀取鹽酸體積時，滴定結束時俯視讀數，造成V（標準）偏小，測定的c（NaOH）偏低，故D符合；
故答案為：D；
③由圖可知滴定前讀數為0.00mL，滴定后讀數為26.10mL；
故答案為：0； 26.10；
（3）第二次實驗數據誤差太大，舍去，求出第一、三次實驗的平均值為$\frac{26.01+（26.21-0.22）}{2}$=26.00mL，
則C（待測）═$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$=$\frac{0.1000mol/L×26.00}{20.00}$=0.13mol/L，
則1000ml溶液中氫氧化鈉為n=cV=0.13mol/L×1L=0.13mol，
所以m（NaOH）=nM=0.13mol×40g/mol=5.2g，
該樣品中NaOH的質量百分含量為$\frac{5.2g}{5.360g}$×100%=97.01%；
答：該樣品中NaOH的質量百分含量為：97.01%．

點評 本題主要考查了中和滴定操作、誤差分析以及燒堿的純度的計算，難度中等，注意知識的積累，側重于考查學生的實驗能力和計算能力．