Question

5．某學(xué)生為測定未知濃度的硫酸溶液，實驗如下：用1.00mL待測硫酸配制100mL稀H₂SO₄溶液．以0.14mol/L的NaOH溶液滴定上述稀H₂SO₄25mL，滴定終止時消耗NaOH溶液15mL，其操作分解為如下幾步：
A．移取稀H₂SO₄ 25.00mL，注入潔凈的錐形瓶中，并加入2-3滴指示劑．
B．用蒸餾水洗滌滴定管，后用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗2-3次．
C．取標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液注入堿式滴定管至“0”或“0”刻度線以上．
D．調(diào)節(jié)液面至“0”或“0”以下某一刻度，記下讀數(shù)．
E．把盛有標(biāo)準(zhǔn)溶液的堿式滴定管固定好，調(diào)節(jié)滴定管尖嘴使之充滿溶液．
F．把錐形瓶放在滴定管下面，用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定至終點，記下滴定管液面讀數(shù)．
就此實驗完成填空：
（1）①滴定操作的正確順序是（用序號填寫）B C E D A F．
②該滴定操作中應(yīng)選用的指示劑是甲基橙或酚酞．
③在F操作中如何確定終點？用甲基橙作指示劑時，溶液由橙色變黃色，且半分鐘內(nèi)不變色或用酚酞作指示劑時，溶液由無色變粉紅色，且半分鐘內(nèi)不變色．?
（2）該滴定過程中，造成測定結(jié)果偏高的原因可能有哪些①④⑤．
①配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的NaOH中混有Na₂CO₃雜質(zhì)
②滴定終點讀數(shù)時，俯視滴定管的刻度，其他操作正確
③盛裝待測液的錐形瓶用蒸餾水洗過，未用待測液潤洗
④滴定到終點讀數(shù)時，發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處懸掛一滴溶液
⑤滴定前堿式滴定管尖嘴部分未充滿溶液
⑥滴定中不慎將錐形瓶內(nèi)液體搖出少量于瓶外
（3）計算待測硫酸（稀釋前的硫酸）溶液的物質(zhì)的量濃度4.20mol/L（保留2位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)中和滴定有檢漏、洗滌、潤洗、裝液、調(diào)零、取待測液并加指示劑、滴定等操作；
②氫氧化鈉與HCl恰好中和溶液的pH為7，可選擇酸性或堿性變色范圍內(nèi)的指示劑；
③根據(jù)滴定結(jié)束前硫酸溶液的顏色及反應(yīng)結(jié)束后混合液的顏色變化判斷滴定終點；
（2）根據(jù)C（HCl）=$\frac{c（NaOH）×V（NaOH）}{V（HCl）}$分析．
（3）根據(jù)關(guān)系式  H₂SO₄～2NaOH來計算出 H₂SO₄的濃度．

解答 解：（1）①中和滴定有檢漏、洗滌、潤洗、裝液、調(diào)零、取待測液并加指示劑、滴定等操作，所以滴定操作的正確順序是B C E D A F；
故答案為：B C E D A F；
②氫氧化鈉與HCl恰好中和溶液的pH為7，可選擇酸性變色范圍內(nèi)的指示劑甲基橙，也可選擇堿性變色范圍內(nèi)的指示劑酚酞；
故答案為：甲基橙或酚酞；
③用甲基橙作指示劑時，溶液由橙色變黃色，且半分鐘內(nèi)不變色，則到達滴定終點；用酚酞作指示劑時，溶液由無色變粉紅色，且半分鐘內(nèi)不變色，則到達滴定終點；
故答案為：用甲基橙作指示劑時，溶液由橙色變黃色，且半分鐘內(nèi)不變色或用酚酞作指示劑時，溶液由無色變粉紅色，且半分鐘內(nèi)不變色；
（2）根據(jù)C（HCl）=$\frac{c（NaOH）×V（NaOH）}{V（HCl）}$分析，配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的氫氧化鈉中混有Na₂CO₃雜質(zhì)，導(dǎo)致所用氫氧化鈉溶液體積偏大，故①偏高；
滴定終點讀數(shù)時，俯視滴定管的刻度，其讀數(shù)偏少，V（NaOH）偏少，故②偏低；
盛裝未知液的錐形瓶用蒸餾水洗過，未用待測液潤洗，故③無影響；
滴定到終點讀數(shù)時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處懸掛一滴溶液，V（NaOH）偏高，故④偏高；
滴定前堿式滴定管尖嘴部分未充滿溶液，導(dǎo)致V（標(biāo)準(zhǔn)）偏大，故⑤偏大，
滴定中不慎將錐形瓶內(nèi)液體搖出少量于瓶外，導(dǎo)致所用氫氧化鈉體積增少，故⑥偏低．
故答案為：①④⑤；
（3）滴定消耗的標(biāo)準(zhǔn)液的體積為：15.00mL，
               H₂SO₄ ～2NaOH
                1                                                 2
c（H₂SO₄）×$\frac{1}{100}$×25.00mL     0.14mol/L×10.00mL；
解得：C（H₂SO₄）=4.20mol•L^-1，
故答案為：4.20．

點評 本題考查了酸堿中和滴定操作、計算及誤差分析，題目難度中等，注意掌握中和滴定的操作方法、滴定終點的判斷方法、滴定誤差的分析方法與技巧，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力．