Question

【題目】某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組從商店買回的濃硫酸試劑標(biāo)簽的部分內(nèi)容破損。由于試劑瓶口密封簽已破損，他們懷疑該硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與標(biāo)簽不符，決定開(kāi)展研究。部分破損標(biāo)簽內(nèi)容為硫酸：化學(xué)純(CP) 品名：硫酸， 化學(xué)式：H2SO4相對(duì)分子質(zhì)量：98，質(zhì)量分?jǐn)?shù)：98% 密度：1.84g/cm3。甲同學(xué)認(rèn)為，可以用一種精密儀器測(cè)量該溶液的c(H＋)，若c(H＋)＝36.8 mol·L－1，則該溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%。乙同學(xué)認(rèn)為，即使有精密的儀器，甲同學(xué)的方案也不行，建議用重量分析法來(lái)測(cè)定。具體設(shè)想：取一定體積的該硫酸與足量氯化鋇溶液反應(yīng)，過(guò)濾、洗滌、干燥沉淀，稱量沉淀的質(zhì)量。丙同學(xué)則建議用中和滴定法進(jìn)行測(cè)定，設(shè)想如下：①準(zhǔn)確量取一定體積的硫酸，用適量的水稀釋；②往稀釋后的溶液中滴入幾滴指示劑；③用堿式滴定管量取標(biāo)準(zhǔn)濃度的氫氧化鈉溶液滴定，直到出現(xiàn)滴定終點(diǎn)為止；④記錄消耗的氫氧化鈉溶液的體積。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)乙同學(xué)推測(cè)甲同學(xué)的方案不可行的理由是_____________________________________

(2)乙同學(xué)的方案的關(guān)鍵操作有兩點(diǎn)：①確保SO42-完全沉淀；②洗滌沉淀，確保沉淀不含雜質(zhì)。在實(shí)際中，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)SO42-是否完全沉淀：____________________________

檢驗(yàn)沉淀是否洗凈的操作方法是__________________________________________________；

(3)在丙同學(xué)的方案中步驟②用到的指示劑是____________；達(dá)到滴定終點(diǎn)的標(biāo)志是______________________________________________________________________________。

(4)丙同學(xué)的方案中，下列操作使測(cè)定結(jié)果偏小的是_____________。

①在滴定前未用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管，②滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后滴定管尖嘴部分仍有氣泡，③錐形瓶用蒸餾水洗凈后，沒(méi)有用待測(cè)液潤(rùn)洗，④滴定前，仰視讀數(shù)，滴定后，仍仰視讀數(shù)，⑤滴定前，仰視讀數(shù)，滴定后，俯視讀數(shù)

(5)丙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，分別取等體積原硫酸，用NaOH溶液滴定三次，終點(diǎn)時(shí)，得到的NaOH溶液體積如下表所示：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	硫酸體積	NaOH溶液體積	NaOH溶液濃度
①	5.00 mL	35.65 mL	5.00 mol·L-1
②	5.00 mL	39.65 mL	5.00 mol·L-1
③	5.00 mL	35.55 mL	5.00mol·L-1

通過(guò)計(jì)算，該濃硫酸物質(zhì)的量濃度為____________________________________________。是否與標(biāo)簽上表示的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同___________(填“是”或“否”)

Answer 1

【答案】濃硫酸主要以分子形式存在 靜置，取少量上層清液，滴加氯化鋇(或硝酸鋇等)溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則說(shuō)明SO42-沒(méi)有完全沉淀；若不產(chǎn)生白色沉淀，則說(shuō)明SO42-已完全沉淀 取最后一次洗滌液少許于試管，向其中滴入硝酸酸化的硝酸銀溶液，若無(wú)白色沉淀生成，說(shuō)明沉淀已經(jīng)洗凈，否則則沒(méi)有洗凈 酚酞試液 無(wú)色變成粉紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色 ⑤ 17.8mol·L－1 否

【解析】

（1）濃硫酸含水少，硫酸基本不電離，主要以分子形式存在，所以測(cè)不出氫離子濃度，故答案為：濃硫酸含水少，硫酸主要以分子形式存在；

（2）檢驗(yàn)SO42-是靜置，取少量上層清液，滴加氯化鋇(或硝酸鋇等)溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則說(shuō)明SO42-沒(méi)有完全沉淀；若不產(chǎn)生白色沉淀，則說(shuō)明SO42-已完全沉淀；

檢驗(yàn)沉淀是否洗凈的操作方法是取最后一次洗滌液少許于試管，向其中滴入硝酸酸化的硝酸銀溶液，若無(wú)白色沉淀生成，說(shuō)明沉淀已經(jīng)洗凈，否則則沒(méi)有洗凈；

（3）氫氧化鈉滴定硫酸用酚酞試液作指示劑；達(dá)到滴定終點(diǎn)的標(biāo)志是當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏�，溶液由無(wú)色變成粉紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色；

（4）①在滴定前未用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管，則導(dǎo)致氫氧化鈉的濃度被稀釋，所以滴下的氫氧化鈉體積偏大，硫酸濃度偏大；

②滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后滴定管尖嘴部分仍有氣泡，讀數(shù)沒(méi)有偏差，硫酸濃度不變；

③錐形瓶用蒸餾水洗凈后，沒(méi)有用待測(cè)液潤(rùn)洗，對(duì)氫氧化鈉的量沒(méi)有影響，所以硫酸濃度不變；

④滴定前，仰視讀數(shù)，滴定后仍仰視讀數(shù)，讀數(shù)無(wú)偏差，故硫酸濃度不變；

⑤滴定前，仰視讀數(shù)，滴定后，俯視讀數(shù)，讀數(shù)比真實(shí)值偏小，故硫酸濃度偏小；

故答案為⑤；

（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)舍去誤差大的數(shù)據(jù)（VNaOH=39.65 mL），可得V（NaOH）==35.60 mL，根據(jù)中和滴定測(cè)得濃硫酸的濃度為c（H2SO4）=molL-1=17.8molL-1，根據(jù)標(biāo)簽數(shù)據(jù)計(jì)算得濃硫酸的物質(zhì)的量濃度為c（H2SO4）= molL-1=19.8molL-1>17.8molL-1，所以與標(biāo)簽上表示的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不相同。