Question

3．现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用．

某小组用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理（图1）．
（1）关闭a，将吸有2mL水的胶头滴管塞紧颈口c，打开b，完成喷泉实验，电脑绘制三颈瓶内气压变化曲线（图2）．图2中D点时喷泉最剧烈．
（2）从三颈瓶中量取25.00mL氨水至锥形瓶中，加入甲基橙做指示剂；用0.0500mol•L^-1HCl滴定．终点时溶液颜色由黄色变为橙色，用pH计采集数据、电脑绘制滴定曲线如图3．
（3）据图，计算氨水的浓度为0.0450mol•L^-1；比较当V_HCI=17.50ml时溶液中离子浓度大小关系c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（4）关于该滴定实验的说法中，正确的是BCD．
A．锥形瓶中有少量蒸馏水导致测定结果偏低
B．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失测得氨水的浓度偏高
C．酸式滴定管未用盐酸润洗会导致测得氨水的浓度偏高
D．滴定终点时俯视读数会导致测得氨水的浓度偏低．

Answer 1

分析 （1）三颈瓶内气体与外界大气压压强之差越大，其喷泉越剧烈；
（2）根据氨气极易溶于水，尾气吸收时要防止倒吸，导气管不能插入到液面以下以及氨气难溶于有机溶剂CCl₄；
（3）氨水的物质的量浓度=$\frac{1}{Vm}$mol/L=$\frac{1}{22.4}$mol/L；弱电解质电离平衡常数Kb=$\frac{c（O{H}^{-}）•c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O））}$；pH=11的氨水中c（OH^-）=0.001mol/L，c（OH^-）≈c（NH₄⁺）=0.001mol/L，c（NH₃•H₂O）≈0.0450mol/L，当V_HCI=17.50ml时，溶液PH=9，溶液显碱性，此时溶液中为氯化铵和一水合氨；
（4）A．锥形瓶中有少量蒸馏水不影响氨水的物质的量；
B．利用pH计判断滴定终点更准确；
C．酸式滴定管未用盐酸润洗会导致盐酸浓度偏低；
D．滴定终点时俯视读数会导致盐酸物质的量偏小．

解答 解：（1）三颈瓶内气体与外界大气压压强之差越大，其反应速率越快，D点压强最小、大气压不变，所以大气压和D点压强差最大，则喷泉越剧烈，故答案为：D；
（2）从三颈瓶中量取25.00mL氨水至锥形瓶中，加入甲基橙指示剂，在碱溶液中是黄色，PH变色范围为：3.1-4.4，用0.0500mol•L^-1HCl滴定．终点时溶液颜色由黄色变化为橙色，
故答案为：甲基橙；黄；橙；
（3）氨水的物质的量浓度=$\frac{1}{Vm}$mol/L=$\frac{1}{22.4}$mol/L；弱电解质电离平衡常数Kb=$\frac{c（O{H}^{-}）•c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O））}$；pH=11的氨水中c（OH^-）=0.001mol/L，c（OH^-）≈c（NH₄⁺）=0.001mol/L，c（NH₃•H₂O）≈0.0450mol/L，当V_HCI=17.50ml时，溶液PH=9，溶液显碱性，此时溶液中为氯化铵和一水合氨，一水合氨电离大于铵根离子水解程度，所以溶液中离子浓度大小为：c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：0.0450；c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（4）c（待测）=$\frac{c标准×V标准}{V待测}$，标准溶液浓度和待测溶液体积是恒定数值，分析操作归结为标准溶液的体积变化来判断待测溶液的浓度变化，
A．锥形瓶中有少量蒸馏水，待测溶液浓度稀释，溶质物质的量不变，对测定结果无影响，故A错误；
B．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失，消耗标准溶液盐酸的体积增大，测得氨水的浓度偏高，故B正确；
C．酸式滴定管未用盐酸润洗会导致标准溶液浓度减小，测得氨水的浓度偏高，故C正确；
D．滴定终点时俯视读数，读取标准溶液的体积会偏小，导致测得氨水的浓度偏低，故D正确；
故答案为：BCD．

点评 本题考查性质实验方案设计，侧重考查学生分析、判断及实验操作能力，明确滴定原理、喷泉实验原理、弱电解质电离等知识点是解本题关键，中和滴定的步骤和误差分析方法，题目难度中等．