Question

15．酸碱中和滴定是中学化学中重要的定量实验之一．某研究性学习小组准确进行了如下实验，称取1.00g不纯的苛性钠样品配成250ml溶液，取出10.00ml，用已知浓度为0.040mol•L^-1的盐酸进行滴定（杂质不与盐酸反应）．
根据要求回答下列问题：
（1）配制250mL 0.040mol•L^-1的盐酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和250mL容量瓶．
（2）为测定该苛性钠样品的纯度，几次滴定消耗盐酸的体积如下：

实验序号	1	2	3	4
消耗盐酸溶液的体积（mL）	20.05	20.00	22.10	19.95

该苛性钠样品的纯度=80%．
（3）若操作过程中未用盐酸润洗滴定管，则测定结果将偏大（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（4）在另一次实验中，研究性小组将V₁ mL 1.0mol•L^-1 HCl溶液和V₂ mL 未知浓度的NaOH溶液均匀混合后，测量并记录溶液温度，实验结果如图所示（实验中始终保持V₁+V₂=50mL）．
下列叙述中正确的是b．
a、该实验的环境温度为22℃
b、当V₁=40时，溶液中c（Na⁺）＜c（Cl^-）
c、NaOH溶液的浓度为1.0mol•L^-1
d、保持其他条件不变，只将HCl改为CH₃COOH进行实验，也得到如图的实验结果．

Answer 1

分析 （1）根据称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等操作确定实验仪器；
（2）先分析数据的有效性，求出消耗盐酸的平均体积，然后根据关系式NaOH～HCl求出氢氧化钠的物质的量，再计算烧碱样品的纯度；
（3）根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$分析不当操作对V（标准）的影响，以此判断浓度的误差．
（4）a、从图示观察起始温度即为实验时环境温度；
b、恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL，由V₁+V₂=50mL可知，消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL，以此计算NaOH浓度，然后分析溶液中的成分以比较离子浓度；
c、恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL，由V₁+V₂=50mL可知，消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL，以此计算NaOH浓度；
d、醋酸电离吸热．

解答 解：（1）配制步骤有称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，一般用量筒量取，把浓盐酸倒入烧杯进行溶解，冷却后转移到250mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，所以需要玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶、量筒，
故答案为：250mL容量瓶；
（2）由于实验3消耗的氢氧化钠的体积与其他差别较大，所以要舍去，V（NaOH）=$\frac{20.05+20.00+19.95}{3}$mL=20.00mL，
      NaOH～HCl
       1             1
  n（NaOH）    0.040mol•L^-1×20.00mL
解得：n（NaOH）=0.0008mol，即10.00mL待测溶液含有m（烧碱）=nM=0.0008mol×40g/mol=0.032g，所以250mL待测溶液含有m（烧碱）═0.0800g×$\frac{250}{10}$=0.8g，烧碱的纯度ω（烧碱）=$\frac{0.8g}{1.00g}$×100%=80%；
故答案为：80%；
（3）若操作过程中未用盐酸润洗滴定管，盐酸被稀释，浓度降低，造成V（标准）偏大，根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$分析，可知c（待测）偏大，
故答案为：偏大；
（4）a、该实验开始时温度是21℃，故a错误；
b、恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL，由V₁+V₂=50mL可知，消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL，恰好反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量是n．
     HCl+NaOH=NaCl+H ₂O
     1           1
1.0mol•L^-1×0.03L n
则n=1.0mol•L^-1×0.03L=0.03mol，所以浓度为$\frac{0.03mol}{0.02L}$=1.5mol/L，当V₁=40时，盐酸的物质的量为0.04mol，NaOH的物质的量为0.015mol，盐酸过量，溶液中c（Na⁺）＜c（Cl^-），故b正确；
c．恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL，由V₁+V₂=50mL可知，消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL，恰好反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量是n．
   HCl+NaOH=NaCl+H₂O
   1              1
1.0mol•L^-1×0.03L  n
则n=1.0mol•L^-1×0.03L=0.03mol，所以浓度为$\frac{0.03mol}{0.02L}$=1.5mol/L，故c错误；
d．醋酸电离吸热，放出的热量偏小，不能得到如图的实验结果，故d错误；
故选b．

点评 本题考查了酸碱中和滴定操作、化学计算及误差分析，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．