题目

题型：不详难度：来源：

（12分）某化学实验小组从商店买回的浓硫酸试剂标签的部分内容破损。由于试剂瓶口密封签已破损，他们怀疑该硫酸的质量分数与标签不符，决定开展研究。部分破损标签内容为硫酸：化学纯(CP)　品名：硫酸, 化学式：H₂SO₄ 相对分子质量：98,质量分数：98% 密度：1.98 g/cm³。
甲同学认为，可以用一种精密仪器测量该溶液的c(H^＋)，若c(H^＋)＝36.8 mol·L^－1，则该溶液的质量分数为98%。
乙同学认为，即使有精密的仪器，甲同学的方案也不行，建议用重量分析法来测定。具体设想：取一定体积的该硫酸与足量氯化钡溶液反应，过滤、洗涤、干燥沉淀，称量沉淀的质量。
丙同学则建议用中和滴定法进行测定，设想如下：①准确量取一定体积的硫酸，用适量的水稀释；②往稀释后的溶液中滴入几滴指示剂；③用碱式滴定管量取标准浓度的氢氧化钠溶液滴定，直到出现滴定终点为止；④记录消耗的氢氧化钠溶液的体积。
请回答下列问题：(1)乙同学推测甲同学的方案不可行的理由是______________（1分）
(2)乙同学的方案的关键操作有两点：①确保SO完全沉淀；②洗涤沉淀，确保沉淀不含杂质。在实际中，洗涤沉淀的操作方法是________________________________________；,
设计简单实验检验SO是否完全沉淀：_________________________________（2分）
(3)在丙同学的方案中步骤②用到的指示剂是________；达到滴定终点的标志是________________________________________________________________________。（2分）
(4)丙同学的方案中，下列操作对测定结果的影响无法确定的是________。（2分）
①在滴定前未用NaOH标准溶液润洗滴定管,②滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后滴定管尖嘴部分仍有气泡,③锥形瓶用蒸馏水洗净后，没有用待测液润洗,④滴定前，仰视读数，滴定后，仍仰视读数,⑤滴定前，仰视读数，滴定后俯视读数
(5)丙同学在实验中，分别取等体积原硫酸，用NaOH溶液滴定三次，终点时，得到的NaOH溶液体积如下表所示：,

实验序号	硫酸体积	NaOH溶液体积	NaOH溶液浓度
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

通过计算，确认该浓硫酸质量分数与标签是否相符？________(填“相符”或“不相符”)，理由（计算步骤）是______________________________________________________。（5分）

答案

(1)浓硫酸含水少，硫酸主要以分子形式存在
(2)通过玻璃棒引流，向过滤器中注入蒸馏水，浸没沉淀，待水流出后，再注入蒸馏水，重复多次直到沉淀洗净为止　在上层清液中滴加氯化钡(或硝酸钡等)溶液，若产生白色沉淀，则说明SO没有完全沉淀；若不产生白色沉淀，则说明SO已完全沉淀
(3)酚酞试液　无色变成粉红色，且半分钟内不褪色,(4)②④,(5)不相符　舍去误差大的数据(V_NaOH＝39.65 mL)，可得＝＝35.60 mL，根据标签数据计算得浓硫酸的物质的量浓度为c(H₂SO₄)＝ mol·L^－1＝19.8mol·L^－1，根据中和滴定测得浓硫酸的浓度为c(H₂SO₄)＝mol·L^－1＝17.8mol·L^－1<19.8mol·L^－1

解析

本题考查探究的基本方法，设计浓硫酸的性质，酸碱滴定的操作和计算，过滤、洗涤的基本操作。(1)因为浓硫酸含水少，极少数能电离出H⁺，主要以分子形式存在，故不能测定；
(2)通过玻璃棒引流，向过滤器中注入蒸馏水，浸没沉淀，待水流出后，再注入蒸馏水，重复多次直到沉淀洗净为止　在上层清液中滴加氯化钡(或硝酸钡等)溶液，若产生白色沉淀，则说明SO没有完全沉淀；若不产生白色沉淀，则说明SO已完全沉淀
(3)强酸强碱的滴定可以使用酚酞或者甲基橙；
(4)①中未润洗，导致NaOH浓度减小，消耗体积增大，测定结果偏高，②滴定前后都有气泡，气泡所占的体积不确定，故不能确定，③为正确操作，没有影响，④两次虽均仰视，但仰视的角度是否一样，同样不能确定，⑤滴定钱仰视，滴定后俯视，是体积偏小，测定浓度偏小，故答案为②④；
(5)不相符　舍去误差大的数据(V_NaOH＝39.65 mL)，可得＝＝35.60 mL，根据标签数据计算得浓硫酸的物质的量浓度为c(H₂SO₄)＝ mol·L^－1＝19.8mol·L^－1，根据中和滴定测得浓硫酸的浓度为c(H₂SO₄)＝mol·L^－1＝17.8mol·L^－1<19.8mol·L^－1