Question

19．某同學(xué)用中和滴定的方法測(cè)定混有少量Na₂CO₃的NaOH固體中NaOH的含量，準(zhǔn)確稱取2.0g樣品配制成200mL溶液，然后分三次各取20.00mL溶液于三個(gè)潔凈的錐形瓶中，分別加入過(guò)量BaCl₂溶液和1～2滴指示劑，用濃度為0.2000mol•L^-1的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定．
（1）滴定時(shí)應(yīng)選用酚酞作指示劑；到達(dá)滴定終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是最后一滴鹽酸滴入后，溶液由淺紅色變?yōu)闊o(wú)色且30秒不改變．
（2）下列操作會(huì)導(dǎo)致燒堿樣品中NaOH含量測(cè)定值偏高的是BC．
A．錐形瓶未用待測(cè)液潤(rùn)洗
B．酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗
C．在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失
D．滴定前平視讀數(shù)，滴定結(jié)束俯視讀數(shù)
E．滴定終點(diǎn)前加水清洗錐形瓶
F．指示劑變色后立即讀數(shù)
（3）實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	V（燒堿溶液）/mL	V（HCl）/mL
		初讀數(shù)	末讀數(shù)
1	20.00	0.60	20.62
2	20.00	0.80	20.78
3	20.00	0.20	20.90

依據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算樣品中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)酸堿指示劑變色的pH范圍分析：①甲基橙3.1～4.4 ②甲基紅4.4～6.2 ③酚酞8.2～10，選擇合適的指示劑，注意不能讓碳酸鋇與鹽酸反應(yīng)；
根據(jù)滴定前溶液為紅色，滴定結(jié)束時(shí)溶液為無(wú)色判斷滴定終點(diǎn)現(xiàn)象；
（2）根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）•V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析滴定操作對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響；
（3）根據(jù)三次滴定消耗的鹽酸體積，先判斷數(shù)據(jù)的有效性，然后計(jì)算出消耗鹽酸的平均體積，再根據(jù)反應(yīng)計(jì)算出待測(cè)液氫氧化鈉的濃度及樣品中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

解答 解：（1）根據(jù)題中提供的酸堿指示劑的變色范圍可知，只有酚酞的變色在堿性范圍內(nèi)，此時(shí)只有NaOH與HCl反應(yīng)，BaCO₃不與HCl反應(yīng)；
原溶液為堿性，酚酞為紅色，滴定終點(diǎn)時(shí)，達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象為溶液的顏色剛好由淺紅變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)顏色不變化；
故答案為：酚酞；最后一滴鹽酸滴入后，溶液由淺紅色變?yōu)闊o(wú)色且30秒不改變；
（2）A．錐形瓶未用待測(cè)液潤(rùn)洗，對(duì)待測(cè)液物質(zhì)的量沒(méi)有影響，不影響滴定結(jié)果，故A錯(cuò)誤；
B．酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)液濃度減小，消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）•V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$可知，測(cè)定結(jié)果偏高，故B正確；
C．在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失，消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）•V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$可知，測(cè)定結(jié)果偏高，故C正確；
D．滴定前平視讀數(shù)，滴定結(jié)束俯視讀數(shù)，導(dǎo)致讀出的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏小，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）•V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$可知，測(cè)定結(jié)果偏低，故D錯(cuò)誤；
E．滴定終點(diǎn)前加水清洗錐形瓶，對(duì)待測(cè)液物質(zhì)的量沒(méi)有影響，不影響滴定結(jié)果，故E錯(cuò)誤；
F．指示劑變色后立即讀數(shù)，導(dǎo)致讀出的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏小，根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）•V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$可知，測(cè)定結(jié)果偏低，故F錯(cuò)誤；
故選BC．
（3）實(shí)驗(yàn)1、2、3的到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)所耗HCl溶液的分別體積為：20.02mL，19.98mL，22.70mL，所以第三次滴定為無(wú)效數(shù)據(jù)，消耗鹽酸的平均體積為：$\frac{20.02mL+19.98mL}{2}$=20.00mL，待測(cè)液氫氧化鈉的濃度c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）•V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$=$\frac{20.00mL×0.2000mol•{L}^{-1}}{20.00mL}$=0.2mol/L，
準(zhǔn)確稱取2.0g樣品配制成200mL溶液，則20.00mL溶液中含有樣品0.2g，20.00mL溶液中氫氧化鈉的質(zhì)量為0.2mol/L×0.02L×40g/mol=0.16g，樣品中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω（NaOH）=$\frac{0.16g}{0.2g}$×100%=80%；
故答案為：80%；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了酸堿中和實(shí)驗(yàn)的有關(guān)判斷、誤差分析，該題是中等難度的試題，試題綜合性強(qiáng)，注重能力的培養(yǎng)．該題的難點(diǎn)在于誤差分析，誤差分析的總依據(jù)為c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）•V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$可知，c（待測(cè)）的大小取決于V（標(biāo)準(zhǔn)）的大�。�