Question

6．酸碱中和滴定是中学化学常见实验．某学校化学课外小组用标准液盐酸滴定未知浓度的氨水溶液，试回答下列问题．
（1）选用的指示剂是甲基橙，滴定终点的颜色变化为甲基橙．
（2）某学生根据3次实验分别记录有关数据如表：

滴定次数	待测氨水溶液的体积/mL	0.10mol/L盐酸的体积/mL
		滴定前刻度	滴定后刻度	溶液体积/mL
第一次	25.00	0.00	26.11	26.11
第二次	25.00	1.56	30.30	28.74
第三次	25.00	0.22	26.31	26.09

依据如表数据列式并计算该NH₃•H₂O溶液的物质的量浓度0.1044mol/L．
（3）下列实验操作对滴定结果产生什么影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）？
A．观察酸式滴定管液面时，开始仰视，滴定终点平视，则滴定结果偏低．
B．若将锥形瓶用待测液润洗，然后再加入25.00mL待测液，则滴定结果偏高．
C．开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡，在滴定过程中气泡消失偏高
D．锥形瓶内溶液颜色出现变色，立即记下滴定管内液面所在刻度偏低
（4）若用0.10mol•L^-1的盐酸滴定0.10mol•L^-1的氨水，滴定过程中可能出现的结果是ABD
A．c（NH₄⁺）＞c（Cl^-），c（OH^-）＞c（H⁺）               B．c（NH₄⁺）=c（Cl^-），c（OH^-）=c（H⁺）
C．c（Cl^-）＞c（NH₄⁺），c（OH^-）＞c（H⁺）               D．c（Cl^-）＞c（NH₄⁺），c（H⁺）＞c（OH^-）
（5）若25℃时，将a mol/L的氨水与0.10mol/L的盐酸等体积混合，溶液中
c（NH₄⁺ ）=c（Cl^-）．则溶液显中性（填“酸”、“碱”或“中”）；用含a的代数式表示NH₃•H₂O的电离常数K_b=$\frac{1{0}^{-8}}{a-0.1}$．

Answer 1

分析 （1）强酸与弱碱反应生成强酸弱碱盐，强酸弱碱盐水解显酸性，应选择甲基橙做指示剂；溶液颜色由由黄变橙色达到终点；
（2）先分析所耗盐酸标准液的体积的有效性，然后求出所耗盐酸标准液的体积平均值，然后根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测}$计算；
（3）分析操作对标准液体积的影响，依据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测}$进行误差分析；
（4）根据酸碱滴定中，无论溶液中的溶质是氯化铵、氯化铵和氯化氢、氯化铵和一水合氨，该溶液一定不显电性，则利用遵循电荷守恒来分析解答；
（5）在25℃下，平衡时溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）=0.005mol/L，根据物料守恒得c（NH₃．H₂O）=（0.5a-0.005）mol/L，根据电荷守恒得c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，溶液呈中性，NH₃•H₂O的电离常数K_b=$\frac{c（OH{\;}^{-}）．c（N{H}_{4}{\;}^{+}）}{c（N{H}_{3}．{H}_{2}O）}$．

解答 解：（1）强酸与弱碱反应生成强酸弱碱盐，强酸弱碱盐水解显酸性，应选择甲基橙做指示剂；溶液颜色由由黄变橙色达到终点；
故答案为：甲基橙；甲基橙； 
（2）依据图中数据可知第二组数据误差较大舍弃，则消耗的标注液体积为：$\frac{26.11+26.09}{2}$=26.10mL；则c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测}$=$\frac{0.10mol/L×26.10mL}{25.00mL}$=0.1044 mol/L；
故答案为：0.1044 mol/L．
（3）A．观察酸式滴定管液面时，开始仰视，滴定终点平视，导致消耗的标准液体积偏小，则滴定结果偏低；
故答案为：偏低；
B．若将锥形瓶用待测液润洗，然后再加入25.00mL待测液，导致消耗的标注液体积偏大，则滴定结果偏高；
故答案为：偏高；
C．开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡，在滴定过程中气泡消失，导致消耗的标准液体积偏大，则滴定结果偏高；
故答案为：偏高；
D．锥形瓶内溶液颜色出现变色，立即记下滴定管内液面所在刻度，导致过早的判断滴定终点，消耗标准液体积偏小，则滴定结果偏低；
故答案为：偏低；
（4）A、若滴定后溶液中的溶质为氯化铵和一水合氨，则一般溶液显碱性，即c（OH^-）＞c（H⁺），溶液中弱电解质的电离＞盐的水解，即c（NH₄⁺）＞c（Cl^-），则符合电荷守恒，故A是可能出现的结果，故A选；
B、若滴定后溶液中的溶质为氯化铵和一水合氨，当溶液中弱电解质的电离程度与盐的水解程度相同时，溶液为中性，则c（OH^-）=c（H⁺），由电荷守恒可知c（NH₄⁺）=c（Cl^-），故B是可能出现的结果，故B选；
C、当c（Cl^-）＞c（NH₄⁺），c（OH^-）＞c（H⁺），则溶液中阴离子带的电荷总数就大于阳离子带的电荷总数，显然与电荷守恒矛盾，故C是不可能出现的结果，故C不选；
D、若滴定后溶液中的溶质为氯化铵，由铵根离子水解则溶液显酸性，即c（H⁺）＞c（OH^-），又水解的程度很弱，则c（Cl^-）＞c（NH₄⁺），且符合电荷守恒，故D是可能出现的结果，故D选；
故选：A B D；
（5）解：在25℃下，平衡时溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）=0.005mol/L，根据物料守恒得c（NH₃．H₂O）=（0.5a-0.005）mol/L，根据电荷守恒得c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，溶液呈中性，NH₃•H₂O的电离常数K_b=$\frac{c（OH{\;}^{-}）．c（N{H}_{4}{\;}^{+}）}{c（N{H}_{3}．{H}_{2}O）}$=$\frac{1{0}^{-7}×5×10{\;}^{-2}}{0.5a-5×10{\;}^{-2}}$=$\frac{1{0}^{-8}}{a-0.1}$；
故答案为：中性；$\frac{1{0}^{-8}}{a-0.1}$．

点评 本题考查酸碱滴定，离子浓度大小比较，弱电解质电离平衡常数的计算，明确溶中和滴定的原理，熟悉溶液中的弱电解质的电离及盐的水解是解题关键，注意溶液中电荷守恒规律的应用，题目难度中等．