Question

15．某烧碱样品含有少量不与酸作用的杂质，为了测定其纯度，进行以下操作：
A．在250mL的容量瓶中准确配制250mL烧碱溶液
B．用碱式滴定管移取25mL烧碱溶液于锥形瓶中并滴入2滴甲基橙指示剂
C．在天平上准确称取烧碱样品m g，在烧杯中用蒸馏水溶解
D．将浓度为c mol•L^-1的标准硫酸装入酸式滴定管，调整液面记下开始读数V₁
E．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定至橙色为止，记下读数V₂
就此实验完成下列填空：
（1）正确的操作步骤的顺序是（用编号字母填写）：C、A、B、D、E．
（2）下列操作中可能使所测NaOH的质量分数偏低的是bd．
a．A步操作中未将溶液冷却至室温就转移到容量瓶中定容
b．C步操作中，称量药品时，砝码放在左盘，NaOH放在右盘
c．D步操作中酸式滴定管在装入标准H₂SO₄溶液前未用标准液润洗
d．读取硫酸体积时，开始时仰视读数，结束时俯视读数
（3）硫酸的初读数和末读数如图所示．用量为23.75mL．
（4）终点时的颜色变化是由黄色变为橙色．
（5）该烧碱样品纯度的计算式为$\frac{0.8c（{V}_{2}-{V}_{1}）}{m}$×100%．

Answer 1

分析 （1）根据先配制溶液然后进行滴定排序；
（2）a、根据热的溶液的体积偏大分析对配制的氢氧化钠溶液的浓度影响；
b、根据会使所称药品的质量小于20.5g判断；
c、根据标准液被稀释，浓度减小，滴定时消耗的标准液体积偏大判断；
d、开始时仰视读数，导致读数偏大；结束时俯视读数，导致读数偏小，最终导致读数偏小；
（3）滴定管的构造及图示读出滴定管的读数i，滴定管是精确量具，0刻度在上；
（4）原溶液无色滴入甲基橙溶液呈黄色，当滴入硫酸，溶液由黄色变为橙色且半分钟颜色不变说明反应达到反应终点；
（5）结合消耗的标准液的体积及浓度计算出氢氧化钠的浓度，再计算出烧碱样品中NaOH的质量分数．

解答 解：（1）在天平上准确称取烧碱样品Wg，在烧杯中用蒸馏水溶解，在250mL的容量瓶中配制250mL烧碱溶液，用移液管移取25mL烧碱溶液于锥形瓶中并滴加几滴酚酞做指示剂，将物质的量浓度为c的标准硫酸溶液装入酸式滴定管．调整液面记下开始读数为V₁mL，在锥形瓶下垫一张白纸，滴定至红色刚好消失为止，记下读数V₂mL，故正确的操作顺序为：C→A→B→D→E，
故答案为：C、A、B、D、E；
（2）a、未将溶液冷却至室温就转移到容量瓶中定容，会使所配NaOH溶液的浓度偏大，从而使质量分数偏高，故a错误；
b、砝码放在左盘，NaOH放在右盘，会使所称药品的质量小于20.5 g，会使样品的质量分数偏低，故b正确；
c、酸式滴定管在装入标准H₂SO₄溶液前未用标准液润洗，会使V（H₂SO₄）偏大，从而使样品的质量分数偏大，故c错误；
d、开始时仰视读数，结束时俯视读数，会使V（H₂SO₄）偏小，从而使样品的质量分数偏小，故d正确；
故答案为：bd；
（3）注意读数估读到0.01 mL，滴定管“0”刻度在上，末读数为24.00 mL，初读数为0.25 mL，用量为23.75 mL，
故答案为：23.75；
（4）原溶液无色滴入甲基橙溶液呈黄色，当滴入硫酸，溶液由黄色变为橙色且半分钟颜色不变说明反应达到反应终点，终点时的颜色变化是由黄色变为橙色，
故答案为：由黄色变为橙色；        
（5）滴到消耗的硫酸为：n（硫酸）=cV=（V₂-V₁）×10^-3L×m mol/L，根据反应方程可知，n（NaOH）=2n（硫酸）=2m（V₂-V₁）×10^-3mol，
所以原来样品中氢氧化钠的物质的量为：2m（V₂-V₁）×10^-3mol×$\frac{250}{25}$=2m（V₂-V₁）×10^-2mol，则样品中氢氧化钠的质量为m（NaOH）=nM=80m（V₂-V₁）×10^-2g，则该烧碱样品的纯度为：$\frac{80c（{V}_{2}-{V}_{1}）×1{0}^{-2}g}{mg}$×100%=$\frac{0.8c（{V}_{2}-{V}_{1}）}{m}$×100%；
故答案为：=$\frac{0.8c（{V}_{2}-{V}_{1}）}{m}$×100%．

点评 本题综合考查酸碱中和滴定，侧重于化学实验基本操作以及物质的含量的测定等问题，题目难度中等，在学习中注意把握相关基本实验方法．