Question

15．酸堿中和滴定是中學(xué)化學(xué)中重要的定量實驗之一．某研究性學(xué)習(xí)小組準確進行了如下實驗，稱取1.00g不純的苛性鈉樣品配成250ml溶液，取出10.00ml，用已知濃度為0.040mol•L^-1的鹽酸進行滴定（雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)）．
根據(jù)要求回答下列問題：
（1）配制250mL 0.040mol•L^-1的鹽酸溶液時需要用到的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和250mL容量瓶．
（2）為測定該苛性鈉樣品的純度，幾次滴定消耗鹽酸的體積如下：

實驗序號	1	2	3	4
消耗鹽酸溶液的體積（mL）	20.05	20.00	22.10	19.95

該苛性鈉樣品的純度=80%．
（3）若操作過程中未用鹽酸潤洗滴定管，則測定結(jié)果將偏大（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．
（4）在另一次實驗中，研究性小組將V₁ mL 1.0mol•L^-1 HCl溶液和V₂ mL 未知濃度的NaOH溶液均勻混合后，測量并記錄溶液溫度，實驗結(jié)果如圖所示（實驗中始終保持V₁+V₂=50mL）．
下列敘述中正確的是b．
a、該實驗的環(huán)境溫度為22℃
b、當(dāng)V₁=40時，溶液中c（Na⁺）＜c（Cl^-）
c、NaOH溶液的濃度為1.0mol•L^-1
d、保持其他條件不變，只將HCl改為CH₃COOH進行實驗，也得到如圖的實驗結(jié)果．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻等操作確定實驗儀器；
（2）先分析數(shù)據(jù)的有效性，求出消耗鹽酸的平均體積，然后根據(jù)關(guān)系式NaOH～HCl求出氫氧化鈉的物質(zhì)的量，再計算燒堿樣品的純度；
（3）根據(jù)c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$分析不當(dāng)操作對V（標準）的影響，以此判斷濃度的誤差．
（4）a、從圖示觀察起始溫度即為實驗時環(huán)境溫度；
b、恰好反應(yīng)時參加反應(yīng)的鹽酸溶液的體積是30mL，由V₁+V₂=50mL可知，消耗的氫氧化鈉溶液的體積為20mL，以此計算NaOH濃度，然后分析溶液中的成分以比較離子濃度；
c、恰好反應(yīng)時參加反應(yīng)的鹽酸溶液的體積是30mL，由V₁+V₂=50mL可知，消耗的氫氧化鈉溶液的體積為20mL，以此計算NaOH濃度；
d、醋酸電離吸熱．

解答 解：（1）配制步驟有稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻等操作，一般用量筒量取，把濃鹽酸倒入燒杯進行溶解，冷卻后轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，當(dāng)加水至液面距離刻度線1～2cm時，改用膠頭滴管滴加，所以需要玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、膠頭滴管、250mL容量瓶、量筒，
故答案為：250mL容量瓶；
（2）由于實驗3消耗的氫氧化鈉的體積與其他差別較大，所以要舍去，V（NaOH）=$\frac{20.05+20.00+19.95}{3}$mL=20.00mL，
      NaOH～HCl
       1             1
  n（NaOH）    0.040mol•L^-1×20.00mL
解得：n（NaOH）=0.0008mol，即10.00mL待測溶液含有m（燒堿）=nM=0.0008mol×40g/mol=0.032g，所以250mL待測溶液含有m（燒堿）═0.0800g×$\frac{250}{10}$=0.8g，燒堿的純度ω（燒堿）=$\frac{0.8g}{1.00g}$×100%=80%；
故答案為：80%；
（3）若操作過程中未用鹽酸潤洗滴定管，鹽酸被稀釋，濃度降低，造成V（標準）偏大，根據(jù)c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$分析，可知c（待測）偏大，
故答案為：偏大；
（4）a、該實驗開始時溫度是21℃，故a錯誤；
b、恰好反應(yīng)時參加反應(yīng)的鹽酸溶液的體積是30mL，由V₁+V₂=50mL可知，消耗的氫氧化鈉溶液的體積為20mL，恰好反應(yīng)時氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量是n．
     HCl+NaOH=NaCl+H ₂O
     1           1
1.0mol•L^-1×0.03L n
則n=1.0mol•L^-1×0.03L=0.03mol，所以濃度為$\frac{0.03mol}{0.02L}$=1.5mol/L，當(dāng)V₁=40時，鹽酸的物質(zhì)的量為0.04mol，NaOH的物質(zhì)的量為0.015mol，鹽酸過量，溶液中c（Na⁺）＜c（Cl^-），故b正確；
c．恰好反應(yīng)時參加反應(yīng)的鹽酸溶液的體積是30mL，由V₁+V₂=50mL可知，消耗的氫氧化鈉溶液的體積為20mL，恰好反應(yīng)時氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量是n．
   HCl+NaOH=NaCl+H₂O
   1              1
1.0mol•L^-1×0.03L  n
則n=1.0mol•L^-1×0.03L=0.03mol，所以濃度為$\frac{0.03mol}{0.02L}$=1.5mol/L，故c錯誤；
d．醋酸電離吸熱，放出的熱量偏小，不能得到如圖的實驗結(jié)果，故d錯誤；
故選b．

點評 本題考查了酸堿中和滴定操作、化學(xué)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．