Question

【題目】滴定分析是一種常用的定量分析法。請(qǐng)回答下列問題：

Ⅰ．某學(xué)生用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時(shí)，選擇甲基橙作指示劑。

(1)用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸滴定待測(cè)的NaOH溶液時(shí)，左手握酸式滴定管的活塞，右手搖動(dòng)錐形瓶，眼睛注視_________________________，直到因加入一滴鹽酸后，溶液由黃色突變?yōu)槌壬�，并半分鐘�?nèi)不恢復(fù)為止。

(2)下列操作中可能使所測(cè)NaOH溶液的濃度數(shù)值偏低的是_________(填字母序號(hào))。

a．酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤(rùn)洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸

b．滴定前盛放NaOH溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥

c．酸式滴定管在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失

d．讀取鹽酸體積時(shí)，開始仰視讀數(shù)，滴定結(jié)束時(shí)俯視讀數(shù)

Ⅱ．25℃時(shí)，向20mL 0.1 mol·L－1的HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1NaOH溶液，滴加過程中混合溶液的pH變化曲線如圖所示。

(3)①滴加NaOH溶液至恰好反應(yīng)的過程中，水的電離程度_____________(填寫“逐漸增大”、“不變”或“逐漸減小”)；

②若以NaOH溶液為標(biāo)準(zhǔn)液，通過滴定的方法測(cè)定另一未知濃度的HA溶液的濃度，推測(cè)最好使用的指示劑為___________________________(常見指示劑的變色范圍是：甲基橙3.1～4.4，酚酞8～10)。

③b點(diǎn)時(shí)，共滴入0.1 mol·L－1NaOH溶液體積為V mL，用含V的代數(shù)式表示HA的電離平衡常數(shù)Ka=__；

Ⅲ．KMnO4溶液常用作氧化還原反應(yīng)滴定的標(biāo)準(zhǔn)液，四氯化硅粗產(chǎn)品經(jīng)精餾后，得到的殘留物中常含有鐵元素，為了分析殘留物中鐵元素的含量，先將殘留物預(yù)處理，使鐵元素還原成Fe2＋，再用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液在酸性條件下進(jìn)行氧化還原滴定，反應(yīng)的離子方程式是：5Fe2＋＋＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O

(4)①滴定前是否要滴加指示劑？_____________ (填“是”或“否”)，請(qǐng)說明理由：_____________________________________________；

②某同學(xué)稱取10.000 g 殘留物，經(jīng)預(yù)處理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取25.00 mL試樣溶液，用 1.000×10－2 mol·L－1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL，則殘留物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是______________________。

Answer 1

【答案】錐形瓶?jī)?nèi)溶液的顏色變化 d 增大 酚酞 否 MnO4－轉(zhuǎn)變成Mn2＋溶液顏色由紫色變成無色 2.240%

【解析】

Ⅰ．（1）用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸滴定待測(cè)的NaOH溶液時(shí)，左手握酸式滴定管的活塞，右手搖動(dòng)錐形瓶，眼睛注視錐形瓶?jī)?nèi)溶液的顏色變化，直到因加入一滴鹽酸后，溶液由黃色突變?yōu)槌壬�，并半分鐘�?nèi)不恢復(fù)為止。

（2）a．酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤(rùn)洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸，標(biāo)準(zhǔn)液的濃度偏小，造成V（標(biāo)準(zhǔn)）偏大，根據(jù)c（待測(cè)）= 可知，測(cè)定c（NaOH）偏大，故a錯(cuò)誤；

b．滴定前盛放NaOH溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥，待測(cè)液的物質(zhì)的量不變，對(duì)V（標(biāo)準(zhǔn)）無影響，根據(jù)c（待測(cè)）=可知，測(cè)定c（NaOH）無影響，故b錯(cuò)誤；

c．酸式滴定管在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失，造成V（標(biāo)準(zhǔn)）偏大，根據(jù)c（待測(cè)）=可知，測(cè)定c（NaOH）偏大，故c錯(cuò)誤；

d．讀取鹽酸體積時(shí)，開始仰視讀數(shù)，滴定結(jié)束時(shí)俯視讀數(shù)，造成V（標(biāo)準(zhǔn)）偏小，根據(jù)c（待測(cè)）=可知，測(cè)定c（NaOH）偏低，故d正確；

故選d；

Ⅱ．（3）①酸抑制水的電離，氫離子濃度減小，則水的電離程度增大，滴加NaOH溶液至恰好反應(yīng)的過程中，消耗氫離子，則氫離子濃度減小，所以水的電離程度逐漸增大；

②若以NaOH溶液為標(biāo)準(zhǔn)液，通過滴定的方法測(cè)定另一未知濃度的HA溶液的濃度，由圖生成物NaA溶液呈堿性，推測(cè)最好使用的指示劑為酚酞；

③NaA為強(qiáng)堿弱酸鹽，其溶液呈堿性，要使溶液呈中性，則酸應(yīng)該稍微過量，呈中性時(shí)，溶液中c（Na＋）=c（A－）=mol·L－1，c（HA）=，電離平衡常數(shù)Ka= = = ；

Ⅲ．（4）①MnO4－轉(zhuǎn)變成Mn2＋溶液顏色由紫色變成無色，KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液在酸性條件下進(jìn)行氧化還原滴定時(shí)，不需要指示劑；

②用關(guān)系式法計(jì)算：即5Fe2＋～MnO4－，鐵元素的質(zhì)量為：5×1.000×10-2mol·L-1×0.02L×4×56g·mol－1=2.24×10-1g，鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)×100%=2.240%。