Question

为了测定某浓硫酸样品的物质的量浓度，进行了以下实验操作：

A.冷却至室温后，在100 mL容量瓶中定容配成100 mL稀硫酸。

B.用某仪器量取20.00 mL稀硫酸于锥形瓶中并滴入几滴指示剂。

C.将酸式滴定管和碱式滴定管用蒸馏水洗涤干净，并用待测溶液润洗。

D.将物质的量浓度为M mol/L的标准NaOH溶液装入碱式滴定管，调节液面记下开始读数为V₁ mL。

E.小心滴入NaOH标准溶液，边滴边摇动锥形瓶，滴定至恰好反应为止，记下读数为V₂ mL。

F.把锥形瓶移到碱式滴定管下，在锥形瓶下垫一张白纸。

G.用某仪器准确量取浓硫酸样品10.00 mL，在烧杯中用蒸馏水溶解。

就此实验操作完成下列填空：

(1)正确操作步骤的顺序（用编号字母填写）___→A→___→___→___→F→___。

(2)用来量取10.00 mL浓硫酸的仪器是___。用NaOH溶液润洗碱式滴定管的目的是___。

(3)滴定中可选用的指示剂是___。滴定中，目光应___；判断滴定终点的现象是___；读数时，目光与凹液面的最低处保持水平。

(4)某学生实验时用稀硫酸润洗了锥形瓶，测定的浓度会偏___。(“偏高”、“偏低”、“无影响”)。

(5)该浓硫酸样品的浓度计算式为______。

Answer

G C B D E 酸式滴定管 保证标准液浓度不被稀释 酚酞(或甲基橙) 注视锥形瓶中溶液颜色的变化 当滴加最后一滴NaOH溶液时，溶液的颜色由无色变为红色，且半分钟内不消失，证明达到滴定终点 偏高 0.25(V2-V1) mol/L

【解析】

(1)根据中和滴定原理和实验要求进行排序；

(2)准确量取10.00 mL浓硫酸，需要用精密量具，精确到0.1，估读到0.01，所以学过的量具中，滴定管、移液管是能精确计量的仪器，注意溶液的碱性；未用标准液润洗碱式滴定管，标准液碱的浓度偏小；判断滴定恰好完成的依据是红色突然出现且半分钟内不消失；

(3)根据强酸强碱盐呈中性，应选择酸性或碱性范围内变色的指示剂，如甲基橙或酚酞；根据滴定过程中，目光应注视锥形瓶中溶液颜色的变化，以便准确判断终点的到达；

(4)根据c(待测)= 分析不当操作对V(标准)的影响，以此判断浓度的误差；

(5)硫酸与氢氧化钠反应的本质为：H++OH-=H2O，1 mol硫酸电离出2 mol氢离子，据此分析解答。

(1)用酸式滴定管准确量取浓硫酸样品10.00 mL，在烧杯中用蒸馏水溶解，冷却至室温后，在100 mL容量瓶中定容配成100 mL稀硫酸，用移液管移取20.00 mL稀硫酸于锥形瓶中并滴入几滴指示剂，将物质的量浓度为M mol/L的标准NaOH溶液装入碱式滴定管，调节液面，记下开始读数为V1，在锥形瓶下垫一张白纸，滴定至终点，记下读数V2，故正确的操作顺序为：G、A、C、B、D、F、E；

(2)酸式滴定管可以精确到0.01 mL，硫酸具有酸性，能用酸式滴定管来量取；若不用标准液润洗碱式滴定管，标准液碱的浓度偏小，所以NaOH溶液润洗碱式滴定管的目的是保证标准液浓度不被稀释；

(3)用一定物质的量浓度的NaOH标准溶液滴定未知浓度的H2SO4，硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠，硫酸钠溶液呈中性，应选择酸性或碱性范围内变色的指示剂，可以用甲基橙或酚酞作指示剂；在滴定过程中，目光应注视锥形瓶中溶液颜色的变化。若使用酚酞为指示剂，开始溶液为无色，随着NaOH的滴入，溶液碱性逐渐增强，当滴加最后一滴NaOH溶液时，溶液的颜色由无色变为红色，且半分钟内不消失，证明达到滴定终点；

(4)实验时用稀硫酸润洗了锥形瓶，待测液的物质的量偏大，造成V(标准)偏高，根据c(待测)=分析，可知c(待测)偏高；

(5)浓硫酸样品10.00 mL，稀释为稀硫酸，配成100 mL稀硫酸，量取20.00 mL稀硫酸与M mol/L的标准NaOH作用，消耗氢氧化钠的体积为(V2 -V1 )mL，则消耗的n(NaOH)=c·V=M(V2-V1)×10-3 mol，硫酸与氢氧化钠反应的本质为：H++OH-=H2O，则n(H+)=c·V=M(V2-V1)×10-3 mol，1 mol硫酸电离出2 mol氢离子，n(H2SO4)=n(H+)=M(V2-V1)×10-3 mol，浓硫酸样品10.00 mL，n(H2SO4)总=n(H+)×=M(V2-V1)×10-3 mol×=2.5M(V2-V1)×10-3 mol，所以该浓硫酸样品的浓硫酸计算式c==mol/L=0.25(V2-V1) mol/L。