Question

【题目】某化学实验小组从商店买回的浓硫酸试剂标签的部分内容破损。由于试剂瓶口密封签已破损，他们怀疑该硫酸的质量分数与标签不符，决定开展研究。部分破损标签内容为硫酸：化学纯(CP) 品名：硫酸， 化学式：H2SO4相对分子质量：98，质量分数：98% 密度：1.84g/cm3。甲同学认为，可以用一种精密仪器测量该溶液的c(H＋)，若c(H＋)＝36.8 mol·L－1，则该溶液的质量分数为98%。乙同学认为，即使有精密的仪器，甲同学的方案也不行，建议用重量分析法来测定。具体设想：取一定体积的该硫酸与足量氯化钡溶液反应，过滤、洗涤、干燥沉淀，称量沉淀的质量。丙同学则建议用中和滴定法进行测定，设想如下：①准确量取一定体积的硫酸，用适量的水稀释；②往稀释后的溶液中滴入几滴指示剂；③用碱式滴定管量取标准浓度的氢氧化钠溶液滴定，直到出现滴定终点为止；④记录消耗的氢氧化钠溶液的体积。

请回答下列问题：

(1)乙同学推测甲同学的方案不可行的理由是_____________________________________

(2)乙同学的方案的关键操作有两点：①确保SO42-完全沉淀；②洗涤沉淀，确保沉淀不含杂质。在实际中，请设计简单实验检验SO42-是否完全沉淀：____________________________

检验沉淀是否洗净的操作方法是__________________________________________________；

(3)在丙同学的方案中步骤②用到的指示剂是____________；达到滴定终点的标志是______________________________________________________________________________。

(4)丙同学的方案中，下列操作使测定结果偏小的是_____________。

①在滴定前未用NaOH标准溶液润洗滴定管，②滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后滴定管尖嘴部分仍有气泡，③锥形瓶用蒸馏水洗净后，没有用待测液润洗，④滴定前，仰视读数，滴定后，仍仰视读数，⑤滴定前，仰视读数，滴定后，俯视读数

(5)丙同学在实验中，分别取等体积原硫酸，用NaOH溶液滴定三次，终点时，得到的NaOH溶液体积如下表所示：

实验序号	硫酸体积	NaOH溶液体积	NaOH溶液浓度
①	5.00 mL	35.65 mL	5.00 mol·L-1
②	5.00 mL	39.65 mL	5.00 mol·L-1
③	5.00 mL	35.55 mL	5.00mol·L-1

通过计算，该浓硫酸物质的量浓度为____________________________________________。是否与标签上表示的溶质质量分数相同___________(填“是”或“否”)

Answer 1

【答案】浓硫酸主要以分子形式存在 静置，取少量上层清液，滴加氯化钡(或硝酸钡等)溶液，若产生白色沉淀，则说明SO42-没有完全沉淀；若不产生白色沉淀，则说明SO42-已完全沉淀 取最后一次洗涤液少许于试管，向其中滴入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，说明沉淀已经洗净，否则则没有洗净 酚酞试液 无色变成粉红色，且半分钟内不褪色 ⑤ 17.8mol·L－1 否

【解析】

（1）浓硫酸含水少，硫酸基本不电离，主要以分子形式存在，所以测不出氢离子浓度，故答案为：浓硫酸含水少，硫酸主要以分子形式存在；

（2）检验SO42-是静置，取少量上层清液，滴加氯化钡(或硝酸钡等)溶液，若产生白色沉淀，则说明SO42-没有完全沉淀；若不产生白色沉淀，则说明SO42-已完全沉淀；

检验沉淀是否洗净的操作方法是取最后一次洗涤液少许于试管，向其中滴入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，说明沉淀已经洗净，否则则没有洗净；

（3）氢氧化钠滴定硫酸用酚酞试液作指示剂；达到滴定终点的标志是当滴入最后一滴，溶液由无色变成粉红色，且半分钟内不褪色；

（4）①在滴定前未用NaOH标准溶液润洗滴定管，则导致氢氧化钠的浓度被稀释，所以滴下的氢氧化钠体积偏大，硫酸浓度偏大；

②滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后滴定管尖嘴部分仍有气泡，读数没有偏差，硫酸浓度不变；

③锥形瓶用蒸馏水洗净后，没有用待测液润洗，对氢氧化钠的量没有影响，所以硫酸浓度不变；

④滴定前，仰视读数，滴定后仍仰视读数，读数无偏差，故硫酸浓度不变；

⑤滴定前，仰视读数，滴定后，俯视读数，读数比真实值偏小，故硫酸浓度偏小；

故答案为⑤；

（5）根据实验数据舍去误差大的数据（VNaOH=39.65 mL），可得V（NaOH）==35.60 mL，根据中和滴定测得浓硫酸的浓度为c（H2SO4）=molL-1=17.8molL-1，根据标签数据计算得浓硫酸的物质的量浓度为c（H2SO4）= molL-1=19.8molL-1>17.8molL-1，所以与标签上表示的溶质质量分数不相同。