Question

5．某学生为测定未知浓度的硫酸溶液，实验如下：用1.00mL待测硫酸配制100mL稀H₂SO₄溶液．以0.14mol/L的NaOH溶液滴定上述稀H₂SO₄25mL，滴定终止时消耗NaOH溶液15mL，其操作分解为如下几步：
A．移取稀H₂SO₄ 25.00mL，注入洁净的锥形瓶中，并加入2-3滴指示剂．
B．用蒸馏水洗涤滴定管，后用标准溶液润洗2-3次．
C．取标准NaOH溶液注入碱式滴定管至“0”或“0”刻度线以上．
D．调节液面至“0”或“0”以下某一刻度，记下读数．
E．把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节滴定管尖嘴使之充满溶液．
F．把锥形瓶放在滴定管下面，用标准NaOH溶液滴定至终点，记下滴定管液面读数．
就此实验完成填空：
（1）①滴定操作的正确顺序是（用序号填写）B C E D A F．
②该滴定操作中应选用的指示剂是甲基橙或酚酞．
③在F操作中如何确定终点？用甲基橙作指示剂时，溶液由橙色变黄色，且半分钟内不变色或用酚酞作指示剂时，溶液由无色变粉红色，且半分钟内不变色．?
（2）该滴定过程中，造成测定结果偏高的原因可能有哪些①④⑤．
①配制标准溶液的NaOH中混有Na₂CO₃杂质
②滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度，其他操作正确
③盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过，未用待测液润洗
④滴定到终点读数时，发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
⑤滴定前碱式滴定管尖嘴部分未充满溶液
⑥滴定中不慎将锥形瓶内液体摇出少量于瓶外
（3）计算待测硫酸（稀释前的硫酸）溶液的物质的量浓度4.20mol/L（保留2位小数）

Answer 1

分析 （1）①根据中和滴定有检漏、洗涤、润洗、装液、调零、取待测液并加指示剂、滴定等操作；
②氢氧化钠与HCl恰好中和溶液的pH为7，可选择酸性或碱性变色范围内的指示剂；
③根据滴定结束前硫酸溶液的颜色及反应结束后混合液的颜色变化判断滴定终点；
（2）根据C（HCl）=$\frac{c（NaOH）×V（NaOH）}{V（HCl）}$分析．
（3）根据关系式  H₂SO₄～2NaOH来计算出 H₂SO₄的浓度．

解答 解：（1）①中和滴定有检漏、洗涤、润洗、装液、调零、取待测液并加指示剂、滴定等操作，所以滴定操作的正确顺序是B C E D A F；
故答案为：B C E D A F；
②氢氧化钠与HCl恰好中和溶液的pH为7，可选择酸性变色范围内的指示剂甲基橙，也可选择碱性变色范围内的指示剂酚酞；
故答案为：甲基橙或酚酞；
③用甲基橙作指示剂时，溶液由橙色变黄色，且半分钟内不变色，则到达滴定终点；用酚酞作指示剂时，溶液由无色变粉红色，且半分钟内不变色，则到达滴定终点；
故答案为：用甲基橙作指示剂时，溶液由橙色变黄色，且半分钟内不变色或用酚酞作指示剂时，溶液由无色变粉红色，且半分钟内不变色；
（2）根据C（HCl）=$\frac{c（NaOH）×V（NaOH）}{V（HCl）}$分析，配制标准溶液的氢氧化钠中混有Na₂CO₃杂质，导致所用氢氧化钠溶液体积偏大，故①偏高；
滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度，其读数偏少，V（NaOH）偏少，故②偏低；
盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过，未用待测液润洗，故③无影响；
滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液，V（NaOH）偏高，故④偏高；
滴定前碱式滴定管尖嘴部分未充满溶液，导致V（标准）偏大，故⑤偏大，
滴定中不慎将锥形瓶内液体摇出少量于瓶外，导致所用氢氧化钠体积增少，故⑥偏低．
故答案为：①④⑤；
（3）滴定消耗的标准液的体积为：15.00mL，
               H₂SO₄ ～2NaOH
                1                                                 2
c（H₂SO₄）×$\frac{1}{100}$×25.00mL     0.14mol/L×10.00mL；
解得：C（H₂SO₄）=4.20mol•L^-1，
故答案为：4.20．

点评 本题考查了酸碱中和滴定操作、计算及误差分析，题目难度中等，注意掌握中和滴定的操作方法、滴定终点的判断方法、滴定误差的分析方法与技巧，试题有利于培养学生灵活应用所学知识解决实际问题的能力．