Question

12．某學(xué)生用0.10mol•L^-1的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定未知濃度的鹽酸，取20.00mL待測(cè)稀鹽酸溶液放入錐形瓶中，并滴加2～3滴酚酞作指示劑．重復(fù)上述滴定操作2～3 次，記錄數(shù)據(jù)如下．
（1）在上述實(shí)驗(yàn)中，下列操作（其他操作正確）會(huì)造成測(cè)定結(jié)果偏高的有ADF．
A．滴定前平視讀數(shù)，終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)仰視讀數(shù)        
 B．錐形瓶水洗后未用用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤(rùn)洗
C．酸式滴定管使用前，水洗后未用待測(cè)鹽酸溶液潤(rùn)洗   
 D．標(biāo)準(zhǔn)液漏滴在錐形瓶外一滴
E．滴定前仰視讀數(shù)，終點(diǎn)滴定后俯視讀數(shù)    
F．堿式滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后消失 
（2）若在達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，不慎多加了一滴NaOH溶液（一滴溶液體積約為0.05mL）繼續(xù)加水到50mL，所得溶液的PH為10
（3）如圖是向20mL的鹽酸中逐漸加入0.1mol/L NaOH溶液時(shí)，溶液的pH變化圖象，當(dāng)?shù)渭覰aOH溶液為10mL時(shí)，該混合液的PH=1+lg3，（含Lg表達(dá)式），若用該NaOH溶液滴定未知濃度的CH₃COOH溶液，反應(yīng)恰好完全時(shí)，下列敘述中正確的是D
A．溶液呈中性，可選用甲基橙或酚酞作指示劑     B．溶液呈中性，只能選用石蕊作指示劑
C．溶液呈堿性，可選用甲基橙或酚酞作指示劑     D．溶液呈堿性，只能選用酚酞作指示劑
（4）氧化還原滴定--取草酸溶液置于錐形瓶中，加入適量稀硫酸，用濃度為0.1mol•L^-1的高錳酸鉀溶液滴定，發(fā)生的反應(yīng)為：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O．表格中記錄了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

數(shù)	待測(cè)液體積 （mL）	標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液體積（mL）
		滴定前讀數(shù)	滴定后讀數(shù)
第一次	25.00	0.50	23.40
第二次	25.00	4.00	23.90
第三次	25.00	5.00	25.10

①滴定時(shí)，滴定終點(diǎn)時(shí)滴定現(xiàn)象是錐形瓶中溶液由無色變?yōu)樽霞t色，且半分鐘內(nèi)不褪色
②該草酸溶液的物質(zhì)的量濃度為0.2 mol/L．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析不當(dāng)操作對(duì)V（標(biāo)準(zhǔn)）的影響，以此判斷濃度的誤差；
（2）終點(diǎn)時(shí)不慎多加了1滴NaOH溶液，即0.05mL，繼續(xù)加水至50mL，反應(yīng)后溶液中c（OH^-）=$\frac{0.05}{50}$×0.1mol．L^-1=10^-4mol．L^-1，根據(jù)c（H⁺）c（OH^-）=10^-14計(jì)算c（H⁺），進(jìn)而計(jì)算所得溶液的pH；
（3）依據(jù)H⁺+OH^-=H₂O計(jì)算剩余氫離子濃度，依據(jù)pH=-lg[H⁺]計(jì)算溶液pH值；強(qiáng)堿滴定弱酸，恰好中和生成強(qiáng)堿弱酸鹽，強(qiáng)堿弱酸鹽水解顯堿性，應(yīng)選擇酚酞作指示劑；
（4）①根據(jù)高錳酸鉀為紫色溶液，滴定結(jié)束前溶液為無色，滴定結(jié)束時(shí)溶液變成紫紅色解答；
②先判斷滴定數(shù)據(jù)的有效性，然后計(jì)算出消耗標(biāo)準(zhǔn)液的平均體積，再根據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）×V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$計(jì)算出待測(cè)液的濃度．

解答 解：（1）A．滴定前平視讀數(shù)，終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)仰視讀數(shù)，導(dǎo)致消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，所測(cè)溶液濃度偏高，故A選；     
 B．錐形瓶水洗后未用用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤(rùn)洗，使用操作正確，消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積準(zhǔn)確，溶液濃度準(zhǔn)確，故B不選；
C．酸式滴定管使用前，水洗后未用待測(cè)鹽酸溶液潤(rùn)洗，導(dǎo)致待測(cè)液濃度變稀，消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏小，溶液濃度偏低，故不選； 
 D．標(biāo)準(zhǔn)液漏滴在錐形瓶外一滴，導(dǎo)致消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，溶液濃度偏高，故D選；
E．滴定前仰視讀數(shù)，終點(diǎn)滴定后俯視讀數(shù)，導(dǎo)致消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏小，溶液濃度偏低，故E不選；  
F．堿式滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后消失，導(dǎo)致消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，溶液濃度偏高，故F選；
故選：ADF；
（2）終點(diǎn)時(shí)不慎多加了1滴NaOH溶液，即0.05mL，繼續(xù)加水至50mL，反應(yīng)后溶液中c（OH^-）=$\frac{0.05}{50}$×0.1mol．L^-1=10^-4mol．L^-1，
根據(jù)c（H⁺）c（OH^-）=10^-14，則c（H⁺）=10^-10mol/L，pH=10，
故答案為：10；
（3）由溶液的pH變化圖象起點(diǎn)可知，當(dāng)還沒加人氫氧化鈉溶液時(shí)，此時(shí)pH=1，則C（HCl）=0.1mol/L，當(dāng)?shù)渭託溲趸�鈉溶液為10mL時(shí)，鹽酸沒反應(yīng)完，此時(shí)溶液中C（H⁺）=$\frac{0.1mol/L×20mL-0.1mol/L×10mL}{30mL}$=$\frac{1}{3}$，該混合液的pH=1+lg3．若用該氫氧化鈉溶液滴定未知濃度的CH₃COOH溶液，反應(yīng)恰好完成時(shí)，生成醋酸鈉，因?yàn)樗�解溶液呈堿性，所以只能選擇酚酞作指示劑，故選：D；
故答案為：pH=1+lg3； D；
（4）①草酸溶液為無色，滴入高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)，高錳酸根離子被還原，當(dāng)加入最后一滴，溶液出現(xiàn)紫紅色，且半分鐘不褪色，說明草酸恰好反應(yīng)完全，達(dá)到滴定終點(diǎn)；
故答案為：錐形瓶中溶液由無色變?yōu)樽霞t色，且半分鐘內(nèi)不褪色；
②第一次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積為：（23.40-0.50）mL=22.90mL，第二次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積為：（23.90-4.00）mL=19.90mL，第三次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積為：（25.10-5.00）mL=20.10mL，可見第一次數(shù)據(jù)誤差較大，后2次滴定的數(shù)據(jù)都是有效的，消耗標(biāo)準(zhǔn)液的平均體積為：（19.90+20.10）÷2=
20.10mL，高錳酸鉀的物質(zhì)的量為：0.10mol/L×0.020L=0.0020mol，根據(jù)反應(yīng)2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O可知，n（H₂C₂O₄）=$\frac{5}{2}$n（KMnO₄）=0.005mol，
待測(cè)液草酸的物質(zhì)的量濃度為：$\frac{0.005mol}{0.025L}$=0.2 mol•L^-1，
故答案為：0.2 mol•L^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了酸堿中和滴定操作及誤差分析，掌握中和滴定的操作方法及誤差分析方法和技巧是解題關(guān)鍵，試題基礎(chǔ)性強(qiáng)，貼近高考，該題難易適中，注重靈活性，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)和訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊?guī)范實(shí)驗(yàn)操作能力．