实验室常用邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)来标定氢氧化钠溶液的浓度,反应如下:KHC8H4O4+NaOH=KNaC8H4O4+H2O.邻苯二甲酸氢钾溶液呈酸性,滴定到达终点时,溶液的pH约为9.1.(1)为标定NaOH溶液的浓度,准确称取一定质量的邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)加入250mL锥形瓶中,加入适量蒸馏水溶解,应选用__作指示剂,到达终点时溶液由__色变为__色,且半分钟不褪色. (2)在测定NaOH溶液浓度时,有下列操作:①向溶液中加入1~2滴指示剂; ②向锥形瓶中加20mL~30mL蒸馏水溶解; ③用NaOH溶液滴定到终点,半分钟不褪色;④重复以上操作; ⑤准确称量0.4000g~0.6000g邻苯二甲酸氢钾加入250mL锥形瓶中; ⑥根据两次实验数据计算NaOH的物质的量浓度. 以上各步操作中,正确的操作顺序是__. (3)上述操作中,将邻苯二甲酸氢钾直接放在锥形瓶中溶解,对实验是否有影响?__ (4)滴定前,用蒸馏水洗净碱式滴定管,然后加待测定的NaOH溶液滴定,此操作使实验结果__.(填“偏大”“偏小”或“无影响”) (5)现准确称取KHC8H4O4(相对分子质量为204.2)晶体两份各为0.5105g,分别溶于水后加入指示剂,用NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液体积平均为20.00mL,则NaOH溶液的物质的量浓度为__.
实验室常用邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)来标定氢氧化钠溶液的浓度,反应如下:KHC8H4O4+NaOH=KNaC8H4O4+H2O.邻苯二甲酸氢钾溶液呈酸性,滴定到达终点时,溶液的pH约为9.1.
(1)为标定NaOH溶液的浓度,准确称取一定质量的邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)加入250mL锥形瓶中,加入适量蒸馏水溶解,应选用
(2)在测定NaOH溶液浓度时,有下列操作:①向溶液中加入1~2滴指示剂; ②向锥形瓶中加20mL~30mL蒸馏水溶解; ③用NaOH溶液滴定到终点,半分钟不褪色;④重复以上操作; ⑤准确称量0.4000g~0.6000g邻苯二甲酸氢钾加入250mL锥形瓶中; ⑥根据两次实验数据计算NaOH的物质的量浓度.
以上各步操作中,正确的操作顺序是__.
(3)上述操作中,将邻苯二甲酸氢钾直接放在锥形瓶中溶解,对实验是否有影响?__
(4)滴定前,用蒸馏水洗净碱式滴定管,然后加待测定的NaOH溶液滴定,此操作使实验结果__.(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
(5)现准确称取KHC8H4O4(相对分子质量为204.2)晶体两份各为0.5105g,分别溶于水后加入指示剂,用NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液体积平均为20.00mL,则NaOH溶液的物质的量浓度为__.
题目解答
答案
解:(1)邻苯二甲酸氢钾为弱酸,终点时溶液的pH约为9.1,滴定终点的pH要在指示剂的变色范围之内,所以选用酚酞作指示剂,酚酞在pH<8时为无色,pH为8~10之间,呈浅红色,所以当无色溶液变成浅红色,且半分钟内不褪色,说明反应到终点,
故答案为:酚酞;无;浅红;
(2)中和滴定按照检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液、滴定等顺序操作,则操作顺序为⑤②①③④⑥;
故答案为:⑤②①③④⑥;
(3)将邻苯二甲酸氢钾直接放在锥形瓶中溶解,对实验无影响;
故答案为:无影响;
(4)滴定前,用蒸馏水洗净碱式滴定管,然后加待测定的NaOH溶液滴定,NaOH溶液稀释,物质的量偏小,造成V(标准)偏小,根据c(待测)=V(标准)×c(标准)V(待测)分析,c(待测)偏小;
故答案为:偏小;
(5)0.5105gKHC8H4O4的物质的量为0.5105g204.2g/mol=0.0025mol,
KHC8H4O4 +NaOH=KNaC8H4O4+H2O
1 1
0.0025mol 0.02L×c(NaOH)
解得:c(NaOH)=0.1250 mol/L
故答案为:0.1250 mol/L.
解析
- 指示剂选择:邻苯二甲酸氢钾与NaOH反应生成盐,终点pH为9.1,需选择变色范围在此附近的指示剂。
- 操作顺序:中和滴定需遵循“称量→溶解→加指示剂→滴定→重复→计算”的流程。
- 实验影响:固体直接溶解是否影响实验结果需考虑是否引入杂质或改变浓度。
- 误差分析:滴定管未润洗导致NaOH浓度被稀释,需判断对最终结果的影响方向。
- 浓度计算:根据反应式和物质的量关系,通过已知质量计算NaOH浓度。
第(1)题
关键点:终点pH为9.1,酚酞的变色范围为8.2~10.0(无色→粉红色)。
结论:选用酚酞作指示剂,终点时溶液由无色变为浅红色。
第(2)题
正确顺序:
- 称量(⑤)→ 溶解(②)→ 加指示剂(①)→ 滴定(③)→ 重复实验(④)→ 计算(⑥)。
逻辑:实验需先配制待测液,再进行滴定操作,重复后取平均值。
第(3)题
分析:锥形瓶中直接溶解固体不会引入杂质或改变浓度,对实验无影响。
第(4)题
误差来源:蒸馏水洗后未用NaOH润洗,导致滴定管内壁残留水分,稀释NaOH溶液。
影响:实际用量V(标准)偏小,计算得c(NaOH)偏小。
第(5)题
计算步骤:
- 物质的量计算:
$n(\text{KHC}_8\text{H}_4\text{O}_4) = \frac{0.5105}{204.2} = 0.0025 \, \text{mol}$ - 浓度关系:
$1 \, \text{mol KHC}_8\text{H}_4\text{O}_4 \sim 1 \, \text{mol NaOH}$
$c(\text{NaOH}) = \frac{0.0025}{0.02000} = 0.1250 \, \text{mol/L}$