题目内容

【题目】滴定是一种重要的定量实验方法:

I. 常温下,用0.1000 mol/L NaOH溶液分别滴定20.00 mL 等浓度的盐酸和醋酸溶液,得到两条滴定曲线,如下图所示:

(1)滴定盐酸的曲线是图__________(填“1”“2”)。

(2)滴定前CH3COOH的电离度为__________(电离度=×100%)。

(3)达到BD状态时,反应消耗的NaOH溶液的体积a__________b(填“>”“<”“=”);若图中EpH=8,则c(Na)-c(CH3COO-)的精确值为__________mol/L

. 现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋中醋酸的浓度

(1)实验步骤:

①量取10.00 mL市售白醋,在烧杯中用水稀释后转移到100 mL容量瓶中定容,摇匀得待测白醋溶液。

②用酸式滴定管取待测白醋溶液20.00 mL于锥形瓶中,向其中滴加2滴酚酞作指示剂。

③读取盛装0.1000 mol/L NaOH 溶液的碱式滴定管的初始读数。

④滴定。当___________________时,停止滴定,并记录NaOH溶液的最终读数。

⑤重复②、③、④步骤3次。

数据记录如下:

滴定次数

实验数据(mL)

1

2

3

4

V(样品)

20.00

20.00

20.00

20.00

V(NaOH)(消耗)

15.95

15.00

15.05

14.95

(2)数据处理:

根据实验数据计算,可得市售白醋中醋酸的浓度为_________ mol/L

(3)误差在本实验的滴定过程中,下列操作会使实验结果偏大的是_________

a.碱式滴定管在滴定时未用标准NaOH溶液润洗

b.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后消失

c.锥形瓶中加入待测白醋溶液后,再加入少量水

d.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出

e.滴定前平视读数,滴定后俯视读数

【答案】1 1% > 9.9×10-7 溶液由无色恰好变为浅红色,并在半分钟内不褪色 0.075 ab

【解析】

I(1)等浓度的盐酸和醋酸溶液中pHHCl<CH3COOH,根据未滴定NaOH溶液时A点和CpH大小判断盐酸反应曲线;

(2)等浓度的盐酸和醋酸溶液中,盐酸是一元强酸、pH=1,则c(CH3COOH)=c(HCl)=0.1mol/L,结合电离度公式计算电离度;

(3)醋酸、盐酸、NaOH溶液的初始浓度相同,均为0.1000mol/L,盐酸与NaOH恰好反应时pH=7a=20.00mL;醋酸与NaOH恰好反应时生成醋酸钠,溶液显碱性,要使溶液呈中性,则必须醋酸过量,即b<20.00mL;根据电荷关系计算;

II(1)④用酚酞作指示剂,如溶液颜色突变且半分钟内不变色,可说明达到滴定终点;

(2)计算消耗标准液体积,求出其平均体积,依据c(待测)=计算待测液浓度,根据醋酸的浓度计算出该市售白醋的含酸量;

(3)根据c(待测)=分析不当操作对V(标准)的影响,以此判断浓度的误差。

I(1)醋酸是弱酸、部分电离,HCl是强酸,完全电离,所以等浓度的盐酸和醋酸的酸性:HCl>CH3COOH,等浓度的盐酸和醋酸溶液中pHHCl<CH3COOH,由图可知,当V(NaOH)=0时,ApH=1CpH=3,所以图1为滴定盐酸的曲线;

(2)盐酸和醋酸溶液浓度相等,盐酸是一元强酸、pH=1,则c(CH3COOH)=c(HCl)=0.1mol/LCpH=3,即0.1mol/L醋酸溶液中c(H+)=0.001mol/L,所以滴定前CH3COOH的电离度=×100%==1%

(3)醋酸、盐酸、NaOH溶液的初始浓度均为0.1000mol/La=20.00mL时盐酸与NaOH恰好反应,醋酸与NaOH恰好反应时生成醋酸钠,溶液显碱性,要使溶液呈中性,则必须醋酸过量,即b<20.00mL,所以a>b;醋酸与NaOH反应的溶液中存在电荷守恒关系为:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),所以c(Na+)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+)=(10-6-10-8)mol/L=9.9×10-7mol/L

Ⅱ.(1)④选择酚酞作指示剂,用NaOH标准溶液滴定CH3COOH时,开始溶液为无色,随着NaOH的滴入,溶液的酸性逐渐减弱,当滴入最后一滴氢氧化钠溶液时,溶液由无色恰好变成浅红色,且半分钟内不褪色说明滴定达到终点;

(2)四次消耗的标准液的体积中第一次数据误差大,舍去,所以消耗标准液平均体积为15.00mL,根据c(待测)==0.075mol/L

(3)a.碱式滴定管在滴定时未用标准NaOH溶液润洗,导致标准液浓度偏低、消耗标准液体积偏大,依据c(待测)=分析可知,V(标准)偏大,使测定结果偏大,a符合题意;

b.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,导致消耗标准液体积偏大,依据c(待测)=分析可知,V(标准)偏大,使测定结果偏大,b符合题意;

c.锥形瓶中加入待测白醋溶液后,再加入少量水,对消耗标准液体积不产生影响,依据c(待测)=分析可知,对测定结果无影响,c不符合题意;

d.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出,导致消耗标准液体积偏小,依据c(待测)=分析可知,V(标准)偏小,使测定结果偏低,d不符合题意;

e.滴定前平视读数,滴定后俯视读数,导致消耗标准液体积偏小,依据c(待测)=分析可知,V(标准)偏小,则测定结果偏低,e不符合题意;

故合理选项是ab

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