题目内容

【题目】有一Na2SO3固体因部分被氧化而变质。为测定样品纯度,甲、乙两位同学分别设计了如下实验方案:

(甲同学)称取m g样品溶于水,加入过量的BaCl2溶液。过滤,向沉淀中加入过量盐酸,再过滤,将残留固体洗涤后进行烘干,冷却后称得质量为m1 g。

(1)BaCl2溶液必须过量的原因是___________________________________________。在滤液中滴加____________溶液,若没有白色沉淀生成,则证明BaCl2溶液不足,还需继续在滤液中加入BaCl2溶液后进行过滤。洗涤残留固体的方法是__________________________________________________;在洗出液中滴加_______________溶液,可以判断残留固体是否洗涤干净。

(2)判断残留固体质量m1 g能够作为实验测定值代入计算式,推算样品纯度,必须补充的实验操作是_________________________________________________________。

(乙同学)称取m g样品溶于水,配成溶液,用滴定管取V mL于锥形瓶中,用浓度为c mol/L的标准酸性高锰酸钾溶液滴定至终点。反应关系为:SO32- + MnO4- SO42- + Mn2+ (未配平)

(3)配制样品溶液时,不一定需要的实验仪器是__________(选填答案编号)。

a.容量瓶 b.玻璃棒 c.滴定管 d.烧杯

(4)滴定终点的判断依据是___________________________________________________。

(5)上述滴定中,滴定管在注入酸性高锰酸钾溶液之前,先用蒸馏水洗净,再用__________________________________________。滴定管液面变化如图所示,从图Ⅰ图Ⅱ显示消耗的高锰酸钾溶液体积为__________________。

【答案】确保SO42-沉淀完全 Na2CO3 在过滤器中加水至浸没固体,使其自然流下,重复2~3次 AgNO3 重复烘干、冷却、称量,所得质量与m1的差值小于0.001 g c 滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液,溶液由无色变为紫红色,且半分钟不褪色 标准高锰酸钾溶液润洗2~3次 20.20 mL

【解析】

实验中加入过量的BaCl2溶液,目的是使硫酸根离子能充分沉淀,在滤液中滴加碳酸钠溶液,若没有白色沉淀生成,则证明BaCl2溶液不足;滤洗涤得到的硫酸钡沉淀,洗涤固体的方法同过滤,在过滤器中加入蒸馏水,至没过固体,然后过滤,洗涤干净的方法是依据沉淀表面可能附着有的氯化钡,设计实验检验氯离子的存在情况;须确保生成的硫酸钡沉淀完全烘干,即所得质量与m1的差值小于0.001g;配制一定物质的量浓度的溶液时,要用到容量瓶、玻璃棒、烧杯,而不用滴定管,据此答题;用高锰酸钾溶液滴定亚硫钠溶液时,在滴定终点,溶液的颜色不褪色;根据滴定管的使用方法可知,滴定管在装溶液前必须用待装液润洗,根据滴定管构造及图示滴定管中液面读出消耗的高锰酸钾溶液体积。

(1)实验中加入过量的BaCl2溶液,目的是使硫酸根离子能充分沉淀,在滤液中滴加碳酸钠溶液,若没有白色沉淀生成,则证明BaCl2溶液不足;洗涤固体的方法同过滤,在过滤器中加入蒸馏水,至浸没固体,使其自然流下,重复23次,洗涤干净的方法是依据沉淀表面可能附着有的氯化钡,操作方法为:在最后洗涤过滤出的滤液中滴加硝酸银溶液,无沉淀生成,表明沉淀已洗净;

故答案为:使硫酸根离子能充分沉淀;碳酸钠;在过滤器中加入蒸馏水,至浸没固体,使其自然流下,重复23次;硝酸银;

(2) 判断残留固体质量m1g能够作为实验测定值代入计算式,推算样品纯度,必须重复烘干、冷却、称量,烘干后称量的质量与m1的差值小于0.001g;

故答案为:重复烘干、冷却、称量,所得质量与m1的差值小于0.001g;

(3) 根据配制一定物质的量浓度的溶液过程中,需要使用的仪器有:一定容积的容量瓶、搅拌和引流时用到玻璃棒,溶解固体需要在烧杯中进行,定容时需要使用胶头滴管,所以需要的仪器有:a.容量瓶、b.玻璃棒、d.烧杯、e.胶头滴管,一般不需要的为c.滴定管;

故答案为:c;

(4) 用高锰酸钾溶液滴定亚硫钠溶液时,当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液,溶液由无色变为紫色,且半分钟不褪色,则说明已经达到滴定终点,

(5) 根据滴定管的使用方法可知,滴定管在注入酸性高锰酸钾溶液之前,先用蒸馏水洗净,再用标准高锰酸钾溶液润洗23次,滴定管的每个小刻度为0.10mL,根据图2所示,图I显示初读数为2.40mL,图II所示的末读数为22.60mL,滴定总共消耗的高锰酸钾溶液的体积为:(22.602.40)mL=20.20mL;

故答案为:标准高锰酸钾溶液润洗23次;20.20mL。

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