Question

為了測定某光鹵石（KCl?MgCl₂?6H₂O及少量NaCl雜質(zhì)）樣品中鎂元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)，課外小組設(shè)計(jì)如下方案：
方案Ⅰ：
①稱取Wg樣品，加適量水溶解，并配成500mL溶液；
②取25mL上述溶液，加入c₁mol?L^-1 NaOH溶液至沉淀不再增多為止，用去V₁mL NaOH溶液；
③平行實(shí)驗(yàn)（即重復(fù)上述操作1～2次）；
④計(jì)算．
方案Ⅱ：
①同方案Ⅰ中的（1）；
②從配制的500mL的溶液中取25mL加入過量c₁mol?L^-1 NaOH溶液V₁mL；
③加入2～3滴指示劑；
④用c₂mol?L^-1鹽酸滴定至終點(diǎn)，用V₂mL鹽酸；
⑤平行實(shí)驗(yàn)2～3次；
⑥計(jì)算．
方案Ⅲ：
①同方案Ⅰ中的（1）；
②加入過量Na₂CO₃溶液；
③過濾，將沉淀洗滌烘干后，稱量為W₁g；
④平行實(shí)驗(yàn)；
⑤計(jì)算．
（1）方案Ⅰ中計(jì)算鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．
（2）方案Ⅱ中：
a．指示劑應(yīng)選用

 

；滴定終點(diǎn)如何判斷

 

b．若實(shí)驗(yàn)過程中消耗鹽酸的體積記錄數(shù)據(jù)為：V₁=18.56mL，V₂=18.64mL，V₃=18.00mL則計(jì)算時(shí)所取用的鹽酸的體積是

 

mL．
c．此方案的優(yōu)點(diǎn)為

 

．
d．有下列操作引起鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大的是

 

①酸式滴定管用蒸餾水洗滌后，未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗
②滴定前尖嘴有氣泡，滴定后消失
③開始平視讀數(shù)，滴定結(jié)束俯視讀數(shù)
④開始俯視讀數(shù)，滴定結(jié)束仰視讀數(shù)
（3）方案III中：如何判斷加入的Na₂CO₃溶液已過量？

 

（4）你認(rèn)為上述各方案中，在正確操作的情況下，可能造成誤差較大的方案為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,鎂、鋁的重要化合物

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）方案Ⅰ是利用氫氧化鈉沉淀鎂離子過濾得到沉淀質(zhì)量，結(jié)合鎂元素守恒計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）方案Ⅱ是利用過量的氫氧化鈉溶液沉淀鎂離子，用鹽酸滴定剩余的氫氧化鈉溶液，計(jì)算得到與鎂離子反應(yīng)的氫氧化鈉溶液中物質(zhì)的量，得到鎂離子物質(zhì)的量計(jì)算鎂元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
a、鹽酸滴定氫氧化鈉選用指示劑酚酞，滴定到溶液紅色恰好褪去且半分鐘顏色不再變化，反應(yīng)到終點(diǎn)；
b、舍棄實(shí)驗(yàn)3得到滴定溶液體積，誤差太大，計(jì)算平均體積；
c、此實(shí)驗(yàn)滴定實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，終點(diǎn)準(zhǔn)確誤差小；
d、依據(jù)c（待測）=

c(標(biāo)準(zhǔn))V(標(biāo)準(zhǔn))

V(待測)

分析，標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大則測定結(jié)果減��；
（3）判斷加入的Na₂CO₃溶液是否過量的方法是取上層清液加入硝酸鋇溶液看是否有沉淀生成；
（4）分析實(shí)驗(yàn)方案誤差較大的是實(shí)驗(yàn)Ⅲ，過濾，稱量步驟中都有可能產(chǎn)生誤差．

解答： 解：（1）方案Ⅰ是利用氫氧化鈉沉淀鎂離子過濾得到沉淀質(zhì)量，結(jié)合鎂元素守恒計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
①稱取Wg樣品，加適量水溶解，并配成500mL溶液；
②取25mL上述溶液，加入c₁mol?L^-1 NaOH溶液至沉淀不再增多為止，用去V₁mL NaOH溶液；
Mg（OH）₂--2NaOH
鎂離子物質(zhì)的量=

500

25

×

c1V1×10-3

2

mol=0.01c₁V₁；
鎂元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

0.01c1V1×24

W

×100%=

24c1V1

W

%
故答案為：

24c1V1

W

%；
（2）方案Ⅱ是利用過量的氫氧化鈉溶液沉淀鎂離子，用鹽酸滴定剩余的氫氧化鈉溶液，計(jì)算得到與鎂離子反應(yīng)的氫氧化鈉溶液中物質(zhì)的量，得到鎂離子物質(zhì)的量計(jì)算鎂元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
a、鹽酸滴定氫氧化鈉選用指示劑酚酞，滴定到溶液紅色恰好褪去且半分鐘顏色不再變化，反應(yīng)到終點(diǎn)；
故答案為：酚酞；滴入最后一滴溶液紅色恰好褪去且半分鐘顏色不再變化；
b、舍棄實(shí)驗(yàn)3得到滴定溶液體積，誤差太大，計(jì)算平均體積=

18.56ml+18.64ml

2

=18.60mL，故答案為：18.60；
c、方案的優(yōu)點(diǎn)為終點(diǎn)準(zhǔn)確判斷，誤差小，故答案為：滴定終點(diǎn)易確定，滴定誤差��；
d、依據(jù)c（待測）=

c(標(biāo)準(zhǔn))V(標(biāo)準(zhǔn))

V(待測)

分析，標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大則測定結(jié)果減��；
①酸式滴定管用蒸餾水洗滌后，未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗，測定標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大，則測定鎂元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，故①不符合；
②滴定前尖嘴有氣泡，滴定后消失，測定標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大，則測定鎂元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，故②不符合；
③開始平視讀數(shù)，滴定結(jié)束俯視讀數(shù)，測定標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大，則測定鎂元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，故③不符合；
④開始俯視讀數(shù)，滴定結(jié)束仰視讀數(shù)，測定標(biāo)準(zhǔn)溶液體積減小，則測定鎂元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，故④符合；
故答案為：④；
（3）判斷加入的Na₂CO₃溶液是否過量的方法是取上層清液加入硝酸鋇溶液看是否有沉淀生成，方案III中：判斷加入的Na₂CO₃溶液已過量的方法，取上層清液少許于試管中，加適量Ba（NO₃）₂溶液，若有沉淀生成，說明Na₂CO₃溶液已過量；
故答案為：取上層清液少許于試管中，加適量Ba（NO₃）₂溶液，若有沉淀生成，說明Na₂CO₃溶液已過量；
（4）分析實(shí)驗(yàn)方案誤差較大的是實(shí)驗(yàn)Ⅲ，過濾，稱量步驟中都有可能產(chǎn)生誤差，故答案為：III．

點(diǎn)評：本題考查了物質(zhì)組成的分析判斷，組成的實(shí)驗(yàn)測定方法和實(shí)驗(yàn)過程分析應(yīng)用，掌握滴定實(shí)驗(yàn)過程是解題關(guān)鍵，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．