Question

实验为测定一新配制的稀盐酸的准确浓度，通常用纯净的无水Na₂CO₃配成标准溶液进行滴定．具体操作是：称取Wg无水Na₂CO₃装入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶液，在酸式滴定管中加入待测盐酸滴定．
（1）锥形瓶中应加入几滴指示剂，由于CO₂溶解在溶液中会影响其pH，为准确起见，滴定终点宜选择在pH 4-5之间，则在中学学过的几种指示剂中应选

 

，当

 

，即表示达滴定终点．
（2）若滴到终点时，中和w g Na₂CO₃，消耗盐酸V mL，则盐酸的物质的量浓度为

 

 mol?L^-1．
（3）若所称取的Na₂CO₃不纯，测得盐酸的浓度就不准确．现设盐酸的准确浓度为 c₁ mol?L^-1，用不纯的Na₂CO₃测得盐酸为c₂ mol?L^-1在下述情况下，c₁﹑c₂的关系是：（下面三空填“＞”、“＜”或“=”）
①当Na₂CO₃中含有NaHCO₃时，则c₁

 

c₂；
②当Na₂CO₃中含有NaOH时，则c_l

 

c₂；
③当Na₂CO₃中含有Na₂CO₃?1OH₂O，则c₁

 

c₂．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）石蕊、甲基橙、酚酞三种指示剂中，最能指示反应达到恰好反应的指示剂需要溶液pH为4-5之间，石蕊变色范围宽且颜色不易观察不用，酚酞指示剂变色范围8.2-10，产生的误差较大，甲基橙变色范围是3.1-4.4可以指示反应终点；终点颜色变化为溶液由黄色变化为橙色且半分钟不变化；
（2）根据关系式Na₂CO₃～2HCl来计算；
（3）根据表达式c=

1000w

53V

mol/L，结合滴定中消耗盐酸体积来判断c的大小，
①等质量的Na₂CO₃和NaHCO₃与盐酸反应，后者消耗的盐酸少；
②等质量的Na₂CO₃和NaOH与盐酸反应，后者消耗的盐酸多；
③等质量的Na₂CO₃和Na₂CO₃?10H₂O与盐酸反应，后者消耗的盐酸少．

解答： 解：（1）由于CO₂的溶解会影响溶液pH，为准确滴定，终点宜选在溶液pH为4-5之间，石蕊、甲基橙、酚酞三种指示剂中，最能指示反应达到恰好反应的指示剂需要溶液pH为4-5之间，石蕊变色范围宽且颜色不易观察不用，酚酞指示剂变色范围8.2-10，产生的误差较大，甲基橙变色范围是3.1-4.4可以指示反应终点；终点颜色变化为溶液由黄色变化为橙色且半分钟不变化，故答案为：甲基橙；黄色；橙色；半分钟不变色；
（2）达到滴定终点时，Na₂CO₃ ～2HCl
                    1       2
            

wg

106g/mol

     V×10^-3L×c
解得c=

1000w

53V

mol/L；
故答案为：

1000w

53V

；
（3）①等质量的Na₂CO₃和NaHCO₃与盐酸反应，后者消耗的盐酸少，所以当Na₂CO₃中含有NaHCO₃时，造成待测盐酸的浓度偏大，即c₁＜c₂；
②等质量的Na₂CO₃和NaOH与盐酸反应，后者消耗的盐酸多，当Na₂CO₃中含有NaOH时，造成待测测盐酸的浓度偏小，即c_l＞c₂；
③等质量的Na₂CO₃和Na₂CO₃?10H₂O与盐酸反应，后者消耗的盐酸少，当Na₂CO₃中含有Na₂CO₃?10H₂O时，造成待测测盐酸的浓度偏大，即c_l＜c₂；
故答案为：＜；＞；＜．

点评：本题考查了酸碱滴定实验的基本操作分析判断，注意掌握误差分析的原理是解题的关键，题目难度不大．