Question

【題目】某燒堿樣品因部分變質含Na2CO3。某化學課外小組的同學用滴定法測定該燒堿樣品中NaOH的質量分數。

（資料）常用的酸堿指示劑及其變色范圍如下：

酚酞：pH<8.2 無色 8.2<pH<10淺紅色 pH>10 紅色

甲基橙：pH<3.1紅色 3.1<pH<4.4橙色 pH>4.4 黃色

（實驗步驟）

I. 迅速地稱取燒堿樣品0.50g，溶解后配制成100 mL溶液，備用。

Ⅱ.將0.1000mol/L HCl標準溶液裝入酸式滴定管，調零，記錄起始讀數V0；用堿式滴定管取20.00 mL樣品溶液于錐形瓶中，滴加2滴酚酞；以HCl標準溶液滴定至第一終點（此時溶質為NaCl和NaHCO3），記錄酸式滴定管的讀數V1；然后再向錐形瓶內滴加2滴甲基橙，繼續用HCl標準溶液滴定至第二終點，記錄酸式滴定管的讀數V2。重復上述操作兩次，記錄數據如下：

實驗序號	1	2	3
V0/ mL	0.00	0.00	0.00
V1/ mL	21.72	21.68	21.70
V2/ mL	23.72	23.68	23.70

（1）步驟I中所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和________。

（2）下列有關步驟I中樣品溶液的說法正確的是________（填字母序號）。

a. 樣品溶液中水的電離程度比相同pH的NaOH溶液中的小

b. c(OH-)>c(CO32-)>c(HCO3-)

c. c(H+)+ c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+ c(OH-)

d. 向該溶液中滴加鹽酸至第一終點時，n(Cl-)+n(CO32-)+n( HCO3-)+n(H2CO3)=n(Na+)

（3）酸式滴定管用蒸餾水洗凈后、裝入標準溶液前，應進行的操作是_______。

（4）滴定至第一終點的過程中，發生反應的離子方程式為_____。

（5）判斷滴定至第二終點的現象是溶液由___色變為橙色。

（6）樣品中NaOH的質量分數w(NaOH)= _____%。（計算結果保留小數點后1位）

（7）下列操作會導致測得的NaOH質量分數偏高的是____（填字母序號）。

a. 達到第一終點前，錐形瓶中有氣泡產生

b. 記錄酸式滴定管讀數V1時，俯視標準液液面

c. 第一終點后繼續滴定時，錐形瓶中有少許液體濺出

Answer 1

【答案】100 mL容量瓶 bd 用HCl標準溶液潤洗酸式滴定管 H+ + OH-=H2O H+ + CO32-=HCO3- 黃 78.8 ac

【解析】

（1）根據配制溶液的體積分析；

（2）根據影響水電離的因素、電荷守恒、物料守恒分析；

（3）滴定管先水洗再潤洗；

（4）滴定至第一終點的過程中，鹽酸與氫氧化鈉、碳酸鈉依次發生反應；

（5）根據甲基橙的變色范圍判斷滴定至第二終點的現象；

（6）根據表格數據，碳酸氫鈉生成二氧化碳消耗鹽酸的體積為23.70-21.70=2mL，氫氧化鈉消耗鹽酸的體積是21.70-（23.70-21.70）=19.70 mL；

（7）達到第一終點消耗的鹽酸多，則氫氧化鈉的質量分數越大。

（1）步驟I是準確配制100mL溶液，所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和100mL容量瓶；

（2）a. 樣品溶液中的氫氧根離子主要由氫氧化鈉電離和碳酸鈉水解共同提供，NaOH溶液中的氫氧根離子主要由氫氧化鈉電離，所以氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉的濃度大于樣品溶液中氫氧化鈉的濃度，樣品溶液中水的電離程度比相同pH的NaOH溶液中的大，故a錯誤；

b. 根據表格數據，碳酸氫鈉生成二氧化碳消耗鹽酸的體積為23.70-21.70=2mL，氫氧化鈉消耗鹽酸的體積是21.70-（23.70-21.70）=19.70 mL，氫氧化鈉的物質的量大于碳酸鈉，所以c(OH-)>c(CO32-)>c(HCO3-)，故b正確；

c. 根據電荷守恒，c(H+)+ c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+ c(OH-)，故c錯誤；

d. 向該溶液中滴加鹽酸至第一終點時，溶質為NaCl和NaHCO3，根據物料守恒，n(Cl-)+n(CO32-)+n( HCO3-)+n(H2CO3)=n(Na+)，故d正確。

（3）滴定管先水洗再潤洗，酸式滴定管用蒸餾水洗凈后、裝入標準溶液前，應進行的操作是用HCl標準溶液潤洗酸式滴定管；

（4）滴定至第一終點的過程中，鹽酸與氫氧化鈉、碳酸鈉依次發生反應，反應離子方程式是H+ + OH-=H2O 、 H+ + CO32-=HCO3-；

（5）根據甲基橙的變色范圍，滴定至第二終點的現象是溶液由黃色變為橙色；

（6）根據表格數據，碳酸氫鈉生成二氧化碳消耗鹽酸的體積為23.70-21.70=2mL，氫氧化鈉消耗鹽酸的體積是21.70-（23.70-21.70）=19.70 mL；所以氫氧化鈉的物質的量是0.1 mol/L×0.0197L=0.00197mol，氫氧化鈉的質量是0.00197mol×40g/mol=0.0788g，樣品中NaOH的質量分數w(NaOH)= 78.8%。

（7）a. 達到第一終點前，錐形瓶中有氣泡產生，達到第一終點消耗的鹽酸多，測得的NaOH質量分數偏高，故選a；

b. 記錄酸式滴定管讀數V1時，俯視標準液液面，達到第一終點消耗的鹽酸少，測得的NaOH質量分數偏低，故不選b；

c. 第一終點后繼續滴定時，錐形瓶中有少許液體濺出，第二次滴定消耗的鹽酸少，達到第一終點消耗的鹽酸多，測得的NaOH質量分數偏高，故選c；