Question

11．某校化学兴趣小组的同学对一含有少量Na₂SO₄的NaOH样品中NaOH的含量进行测定，请回答下列问题：
（1）甲同学运用沉淀法测定样品中NaOH的含量．甲同学选用的药品除样品外，还应有氯化钡溶液，实验中应测定的数据有样品质量和沉淀的质量．
（2）乙同学运用滴定法测定样品中NaOH的含量．
①用分析天平准确称取该样品5.360g，全部溶于水配制成1000.0mL的溶液．用碱式滴定管取其中20.00mL放在锥形瓶中，滴加几滴甲基橙做指示剂．用标准的盐酸溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时，左手把握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化．滴定终点的现象是由黄色变成橙色，且半分钟不褪色．
②下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏低的是D（填写序号）
A．酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗就直接注入标准盐酸溶液
B．滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失
D．读取盐酸体积时，滴定结束时俯视读数
③若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示：则起始读数为0mL，终点读数26.10mL；
（3）某学生根据三次实验分别记录有关数据如下：

滴定次数	待测氢氧化钠溶液的体积/mL	0.1000mol/L盐酸的体积（mL）
		滴定前刻度	滴定后刻度
第一次	20.00	0.00	26.01
第二次	20.00	1.56	30.30
第三次	20.00	0.22	26.21

请选用其中合理的数据列式计算出该样品中NaOH的质量百分含量．（写出计算过程）

Answer 1

分析 （1）含有少量Na₂SO₄的NaOH样品中NaOH的含量进行测定，甲同学运用沉淀法测定样品中NaOH的含量，溶解后加入绿化比溶液完全沉淀硫酸根离子，过滤洗涤称量沉淀质量和样品质量得到质量分数；
（2）①根据锥形瓶中溶液颜色变化判断终点；滴定前锥形瓶中为氢氧化钠和甲基橙，溶液为黄色，达到终点时变为橙色；
②根据C（待测）═$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$分析误差；
③由图可知滴定前读数为0.00mL，滴定后为26.10mL；
（3）第二次实验数据误差太大，舍去，求出第一、三次实验的平均值，再根据 C（待测）═$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$计算出C（待测），V（标准）用两次的平均值，然后根据n=cV和m=nM计算1000mL烧碱样品中氢氧化钠的质量，再根据质量分数公式计算氢氧化钠的质量分数．

解答 解：（1）含有少量Na₂SO₄的NaOH样品中NaOH的含量进行测定，甲同学运用沉淀法测定样品中NaOH的含量，溶解后加入氯化钡溶液完全沉淀硫酸根离子，过滤洗涤称量沉淀质量和样品质量得到质量分数；
故答案为：氯化钡溶液；样品质量和沉淀的质量；
（2）①滴定时要根据锥形瓶中溶液颜色变化判断终点，所以眼睛应该观察锥形瓶内溶液颜色变化；滴定前锥形瓶中为氢氧化钠和甲基橙，溶液为黄色，达到终点时变为橙色，则滴定终点的现象是溶液由黄色变成橙色，且半分钟不褪色；
故答案为：锥形瓶内溶液颜色变化；由黄色变成橙色，且半分钟不褪色；
②根据C（待测）═$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$分析，
A．酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗就直接注入标准盐酸溶液，标准液的浓度偏小，造成消耗的V（标准）偏大，则测定c（NaOH）偏高，故A不符合；
B．滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥，待测液的物质的量不变，对V（标准）无影响，测定c（NaOH）无影响，故B不符合；
C．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失，造成V（标准）偏大，测定c（NaOH）偏高，故C不符合；
D．读取盐酸体积时，滴定结束时俯视读数，造成V（标准）偏小，测定的c（NaOH）偏低，故D符合；
故答案为：D；
③由图可知滴定前读数为0.00mL，滴定后读数为26.10mL；
故答案为：0； 26.10；
（3）第二次实验数据误差太大，舍去，求出第一、三次实验的平均值为$\frac{26.01+（26.21-0.22）}{2}$=26.00mL，
则C（待测）═$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$=$\frac{0.1000mol/L×26.00}{20.00}$=0.13mol/L，
则1000ml溶液中氢氧化钠为n=cV=0.13mol/L×1L=0.13mol，
所以m（NaOH）=nM=0.13mol×40g/mol=5.2g，
该样品中NaOH的质量百分含量为$\frac{5.2g}{5.360g}$×100%=97.01%；
答：该样品中NaOH的质量百分含量为：97.01%．

点评 本题主要考查了中和滴定操作、误差分析以及烧碱的纯度的计算，难度中等，注意知识的积累，侧重于考查学生的实验能力和计算能力．