Question

11．Ⅰ．某學(xué)生用0.2000mol•L^-1的標準NaOH溶液滴定未知濃度的鹽酸，其操作可分為如下幾步：
①用蒸餾水洗滌堿式滴定管，并注入NaOH溶液至“0”刻度線以上
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充滿液體
③調(diào)節(jié)液面至“0”或“0”刻度線稍下，并記下讀數(shù)
④量取20.00mL待測液注入潤洗過的錐形瓶中，并加入1或2滴酚酞溶液
⑤滴入一滴標準液后，溶液顏色由無色變?yōu)榧t色立即停止滴定，記錄液面讀數(shù)
請回答：
（1）以上步驟有錯誤的是（填編號）①④⑤．
（2）用標準NaOH溶液滴定時，應(yīng)將標準NaOH溶液注入乙中．（從圖中選填“甲”或“乙”）
（3）下列操作會引起實驗結(jié)果偏大的是：DE（填編號）
A．酸式滴定管未潤洗
B．滴定前，滴定管尖嘴無氣泡，滴定后有氣泡
C．錐形瓶先用蒸餾水洗滌后，未用待測液潤洗
D．滴定結(jié)束時仰視滴定管，并記錄數(shù)據(jù)
E．滴定過程中有一滴標準液飛濺出錐形瓶
（4）滴定時，左手控制滴定管，右手搖動錐形瓶，眼睛注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化．
II．利用中和滴定的原理，在工業(yè)生產(chǎn)中還可以進行氧化還原滴定測定物質(zhì)含量．
制備納米TiO₂的方法之一是TiCl₄水解生成TiO₂•xH₂O，經(jīng)過濾、水洗除去其中的Cl^-，再烘干、焙燒除去水分得到粉狀TiO₂．
用現(xiàn)代分析儀器測定TiO₂粒子的大�。�用氧化還原滴定法測定TiO₂的質(zhì)量分數(shù)：一定條件下，將TiO₂溶解并還原為Ti³⁺，再以KSCN溶液作指示劑，用NH₄Fe（SO₄）₂標準溶液滴定Ti³⁺至全部生成Ti⁴⁺．
請回答下列問題：
（5）除去TiCl₄含有的雜質(zhì)A³⁺可選用調(diào)節(jié)pH的方法使其轉(zhuǎn)化為A（OH）₃沉淀除去．，已知A（OH）₃的k_sp≈1×10^-32，若想將A³⁺完全沉淀（不考慮鈦離子的沉淀），則溶液的pH一定不能小于5．（c（A³⁺）≤1×10^-5時，即可認為完全沉淀）
（6）TiCl₄水解生成TiO₂•xH₂O的化學(xué)方程式為TiCl₄+（x+2）H₂O=TiO₂•xH₂O↓+4HCl．
（7）滴定終點的現(xiàn)象是滴入最后一滴標準液后，錐形瓶內(nèi)溶液由無色變?yōu)椋ㄑ�）紅色，且半分鐘不褪色．
（8）滴定分析時，稱取TiO₂（摩爾質(zhì)量為M g•mol^-1）試樣w g，消耗c mol•L^-1NH₄Fe（SO₄）₂標準溶液V mL，則TiO₂質(zhì)量分數(shù)表達式為$\frac{cvM}{10w}%$．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）滴定管用蒸餾水洗完后，必須潤洗；錐形瓶不能潤洗；滴定終點是顏色改變后在半分鐘內(nèi)不變化；
（2）甲是酸式滴定管，乙是堿式滴定管；
（3）根據(jù)c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$分析不當操作對V（標準）的影響，以此判斷濃度的誤差；
（4）滴定時，左手控制滴定管，右手搖動錐形瓶，眼睛注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化；
Ⅱ．（5）當鋁離子沉淀完全時，設(shè)氫氧根離子濃度至少為amol/L，根據(jù)氫氧化鋁沉淀溶解平衡可計算氫氧根的濃度，再計算PH；
（6）根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)和質(zhì)量守恒定律書寫化學(xué)方程式；
（7）因為是用KSCN作指示劑，終點時NH₄Fe（SO₄）₂不再反應(yīng)，F(xiàn)e³⁺與SCN^-生成血紅色的Fe（SCN）₃；
（8）Fe³⁺與Ti³⁺反應(yīng)，生成Fe²⁺和Ti⁴⁺，根據(jù)得失電子守恒，有n（Ti³⁺）×1=n（Fe³⁺）×1，故n（Fe³⁺）=n（Ti³⁺）=n（TiO₂）=cV×10^-3mol，據(jù)此計算其質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：Ⅰ．（1）①滴定管用蒸餾水洗后，不潤洗，使標準液的濃度減小，消耗的體積增大，測定結(jié)果偏大，所以必須用氫氧化鈉溶液潤洗，故①操作有誤；
④若用待測液潤洗錐形瓶，會使待測液溶質(zhì)物質(zhì)的量增加，消耗標準液的體積增大，測定結(jié)果偏大，所以錐形瓶不能潤洗，故④操作有誤；
⑤滴入一滴標準液后，溶液顏色由無色變?yōu)榧t色立即停止滴定，此時未達終點，應(yīng)是無色變?yōu)榧t色且半分鐘內(nèi)不再改變，滴定結(jié)束，故⑤操作有誤；
故答案為：①④⑤； 
（2）氫氧化鈉應(yīng)該用堿式滴定管，故選乙；
故答案為：乙； 
（3）根據(jù)c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$分析不當操作對V（標準）的影響：
A．酸式滴定管未潤洗，待測液被稀釋，濃度變小，消耗標準液的體積減小，使滴定結(jié)果偏小，故A不符；
B．滴定前，滴定管尖嘴無氣泡，滴定后有氣泡，消耗的標準液的體積減小，使滴定結(jié)果偏小，故B不符；
C．錐形瓶先用蒸餾水洗滌后，未用待測液潤洗，不影響滴定結(jié)果，故C不符；
D．滴定結(jié)束時仰視滴定管，并記錄數(shù)據(jù)，使標準液的體積偏大，使滴定結(jié)果偏大，故D可選；
E．滴定過程中有一滴標準液飛濺出錐形瓶，消耗的標準液的體積增大，使滴定結(jié)果偏大，故E可選；
故答案為：DE；
（4）滴定時，左手控制滴定管，右手搖動錐形瓶，眼睛注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化，
故答案為：錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化； 
Ⅱ．（5）當鋁離子沉淀完全時，設(shè)氫氧根離子濃度為至少為amol/L，根據(jù)氫氧化鋁沉淀溶解平衡Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-可知：K_sp=c（Al³⁺）×c（OH^-）³=1×10^-5×a³=1×10^-32，a=1×10^-9mol/L，則溶液PH的最小值為5，
故答案為：5；
（6）設(shè)TiCl₄的系數(shù)為1，根據(jù)元素守恒，TiO₂•xH₂O的系數(shù)為1，HCl的系數(shù)為4，再根據(jù)O元素守恒，可知H₂O的系數(shù)為（2+x），反應(yīng)的化學(xué)方程式為：TiCl₄+（x+2）H₂O=TiO₂•xH₂O↓+4HCl，
故答案為：TiCl₄+（x+2）H₂O=TiO₂•xH₂O↓+4HCl；
（7）Fe³⁺與Ti³⁺反應(yīng)，生成Fe²⁺和Ti⁴⁺，加入KSCN不顯紅色，當達到滴定終點時，再加入NH₄Fe（SO₄）₂溶液，F(xiàn)e³⁺過量，與SCN^-生成血紅色的Fe（SCN）₃，
故答案為：滴入最后一滴標準液后，錐形瓶內(nèi)溶液由無色變?yōu)椋ㄑ�）紅色，且半分鐘不褪色；
（8）Fe³⁺與Ti³⁺反應(yīng)，生成Fe²⁺和Ti⁴⁺，根據(jù)得失電子守恒，有n（Ti³⁺）×1=n（Fe³⁺）×1，故n（Fe³⁺）=n（Ti³⁺）=n（TiO₂）=cV×10^-3mol，其質(zhì)量分數(shù)為 $\frac{cV×1{0}^{-3}M}{w}$×100%=$\frac{cvM}{10w}%$，
故答案為：$\frac{cvM}{10w}%$．

點評 本題考查酸堿中和滴定以及氧化還原滴定，明確滴定操作方法、原理及誤差分析方法是解題的關(guān)鍵，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實驗、化學(xué)計算能力，綜合性較強．