题目
17,已知浓度的NaOH因保存不当吸收JCO_2,若用此NaOH滴定H_3 PO_4至第二计量点,则H_3 PO_4的测定结果会()。A. 无影响B. 偏高C. 偏低D. 不确定
17,已知浓度的NaOH因保存不当吸收JCO_2,若用此NaOH滴定H_3 PO_4至第二计量点,则H_3 PO_4的测定结果会()。
A. 无影响
B. 偏高
C. 偏低
D. 不确定
题目解答
答案
B. 偏高
解析
考查要点:本题主要考查酸碱滴定中试剂变质对测定结果的影响,涉及化学反应方程式的书写、有效碱量的判断以及误差分析。
解题核心思路:
- NaOH吸收CO₂的反应:$2\text{NaOH} + \text{CO}_2 \rightarrow \text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{O}$,导致NaOH浓度降低。
- 滴定反应:H₃PO₄为三元酸,滴定至第二计量点时生成$\text{Na}_2\text{HPO}_4$,需满足$n(\text{NaOH}) = 2n(\text{H}_3\text{PO}_4)$。
- 误差分析:若NaOH实际浓度降低,滴定时需增大体积才能达到终点,导致计算出的$n(\text{H}_3\text{PO}_4)$偏高。
破题关键:
- Na₂CO₃的中和能力:在酸性条件下,$\text{CO}_3^{2-}$会转化为$\text{CO}_2$和水,无法有效中和$\text{H}_3\text{PO}_4$的$\text{H}^+$,因此NaOH变质后实际有效碱量减少。
-
NaOH的变质分析
NaOH吸收CO₂后部分转化为Na₂CO₃,导致溶液中有效$\text{OH}^-$浓度降低。假设原NaOH浓度为$c$,变质后实际浓度为$c' < c$。 -
滴定反应与计量关系
滴定至第二计量点时,反应为:
$\text{H}_3\text{PO}_4 + 2\text{OH}^- \rightarrow \text{Na}_2\text{HPO}_4 + 2\text{H}_2\text{O}$
理论上需$n(\text{NaOH}) = 2n(\text{H}_3\text{PO}_4)$。 -
体积与浓度的关系
- 实际NaOH浓度为$c'$,需体积$V = \frac{2n(\text{H}_3\text{PO}_4)}{c'}$。
- 由于$c' < c$,实际体积$V$比正常情况下更大。
-
计算误差
实验中用标称浓度$c$计算:
$n(\text{NaOH}) = c \cdot V, \quad n(\text{H}_3\text{PO}_4) = \frac{c \cdot V}{2}$
但实际$n(\text{NaOH}) = c' \cdot V < c \cdot V$,导致计算出的$n(\text{H}_3\text{PO}_4)$偏高。