题目内容
【题目】按要求填空:
(1)写出碳酸第一步电离的离子方程式:_____________________________
(2)写出氯化铵溶液水解的离子方程式: ____________________________
(3)实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某同学在实验室测定盐酸的浓度。请完成下列填空:
首先,配制100mL 0.10mol/L NaOH标准溶液。
① 配制过程中,请计算需要称量_____g氢氧化钠固体。然后,取20.00mL待测盐酸放入锥形瓶中,并滴加2-3滴酚酞作指示剂,用自己配制的NaOH标准溶液进行滴定。重复上述滴定操作2-3次,记录数据如下。
编号 | NaOH溶液的浓度mol/L | 滴定消耗NaOH溶液的体积mL | 待测盐酸的体积mL |
1 | 0.10 | 22.02 | 20.00 |
2 | 0.10 | 21.98 | 20.00 |
3 | 0.10 | 23.98 | 20.00 |
② 下列滴定操作的顺序正确的是 (_____)
a.检查滴定管是否漏水
b.用蒸馏水洗涤玻璃仪器
c.用标准溶液润洗盛标准溶液的滴定管,用待测液润洗盛待测液的滴定管
d.装标准溶液和待测液并排出气泡调整液面(记录初始读数)
e.取一定体积的待测液于锥形瓶中并滴加适量指示剂
f.滴定
A. acbdef B. abcdef C. bcadef D. deabcf
③ 滴定达到终点的标志是________________________。
④ 根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度为________。
⑤ 造成测定结果偏高的原因可能是 (_____)
A. 振荡锥形瓶时,部分未知液溅出液体
B. 滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,其他操作正确
C. 盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用未知液润洗
D. 滴定到终点读数时,发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
【答案】H2CO3 H+ +HCO3- NH4+ + H2O NH3·H2O + H+ 0.4 g B 滴入最后一滴NaOH溶液,溶液由无色恰好变成浅红色且半分钟内不褪色 0.11 mol·L-1 D
【解析】
(1)碳酸为二元弱酸,在水溶液中分步电离;
(2)氯化铵水解呈酸性,生成一水合氨;
(3)①根据m=nM=cVM来计算;
②根据滴定操作步骤判断顺序;
③滴定时,当溶液颜色变化且半分钟内不变色,可说明达到滴定终点;
④先求出标准NaOH溶液体积,判断数据的合理性,然后求出标准NaOH溶液的平均体积,根据c(酸)×V(酸)= c(碱) ×V(碱)计算出待测酸的浓度;
⑤利用,把过程中操作引起的误差转化为V(碱)的影响分析判断。
(1)碳酸为二元弱酸,在水溶液中分步电离,碳酸的第一步电离方程式为:H2CO3H++HCO3-,
(2)氯化铵是强酸弱碱盐,在溶液中,NH4+发生水解反应,消耗水电离产生的OH-,结合形成一水合氨,破坏了水的电离平衡,促使水进一步电离,当最终达到平衡时,溶液中c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,水解的离子方程式为NH4++H2O NH3H2O+H+;
(3)①根据物质在溶解过程中其质量不变,物质的量不变,则需要氢氧化钠的质量为:m(NaOH)=nM=cVM=0.10molL-1×0.1L×40g/mol=0.4g;
②滴定时,首先检查滴定管是否漏水;然后用蒸馏水洗涤玻璃仪器;再用标准溶液润洗盛标准溶液的滴定管;用待测液润洗盛待测液的滴定管;装标准溶液和待测液并排出气泡调整液面(记录初始读数);接着取一定体积的待测液于锥形瓶中并滴加适量指示剂;最后进行滴定,根据指示剂颜色变化确定滴定终点,停止滴加,根据二者反应时的物质的量关系计算出待测溶液的浓度。故正确顺序是abcdef,选项B合理;
③以酚酞作指示剂,用一定浓度的NaOH标准溶液滴定未知浓度的HCl,开始时溶液为无色,当最后一滴NaOH溶液,溶液颜色由无色变为浅红色且半分钟内不褪色,可说明达到滴定终点;
④根据三次实验结果,可知第三次溶液体积太大,舍去,消耗标准NaOH溶液体积是V(NaOH)=( 22.02mL+21.98mL)÷2=22.00mL,然后根据c(酸)×V(酸)= c(碱) ×V(碱),可得c(酸)=( 0.10×22.00mL) ÷20.00mL=0.11mol/L;
⑤A. 振荡锥形瓶时,部分未知液溅出,使消耗的标准碱溶液体积变小,导致c(酸)偏低,A错误;
B. 滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,其他操作正确,V(碱)偏小,导致c(酸)偏低,B正确;
C. 盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用未知液润洗,则锥形瓶中酸的物质的量不变,消耗标准碱溶液体积不变,对测定结果无影响,C错误;
D. 滴定到终点读数时,发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液,则V(碱)偏大,导致c(酸)偏高,D正确;
故合理选项是D。