课时 2 酸碱中和滴定

一、刷基础

1.下列实验中的仪器、药品的选择或操作均正确且能达到实验目的的是(      )

试题资源网 https://stzy.com试题资源网 https://stzy.com试题资源网 https://stzy.com试题资源网 https://stzy.com

A.测定醋酸溶液的浓度

B.配制 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 标准溶液

C.测 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{O}} $ 溶液的 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $

D.排出盛有 $ {\rm {\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}} $ 溶液的滴定管尖嘴内的气泡

答案:A
解析:

醋酸钠为强碱弱酸盐,醋酸钠溶液呈碱性,中和滴定测定醋酸溶液的浓度时,应使用酚酞作指示剂, $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确;配制 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液时,称量后的 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 固体不能直接在容量瓶内溶解,应先在烧杯中溶解,冷却至室温后再将溶液转移到容量瓶中, $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误; $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{O}} $ 具有强氧化性,能漂白 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 试纸,不能用 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 试纸测定 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{O}} $ 溶液的 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ ,且 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 试纸也不能直接插入溶液中,否则会污染试剂, $ {\rm \mathrm{C}} $ 错误; $ {\rm {\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}} $ 具有强氧化性,会腐蚀乳胶管,其溶液应盛放在酸式滴定管中,图中是碱式滴定管, $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。


2.用已知浓度的盐酸测定未知 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液的浓度,下列有关操作的叙述正确的有(      )

①取一锥形瓶,用 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 待测液润洗两次 ②用量筒准确量取 $ {\rm 20.00\mathrm{m}\mathrm{L}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 待测液于锥形瓶中 ③加入几滴石蕊溶液作指示剂 ④取一支酸式滴定管,查漏后用蒸馏水洗涤干净,注入盐酸,调节起始读数 ⑤左手控制酸式滴定管的玻璃活塞,右手不停摇动锥形瓶

A.1个

B.2个

C.3个

D.4个

答案:A
解析:

若用 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 待测液润洗锥形瓶,则加入锥形瓶中的 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 待测液体积偏大,导致测定的 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液的浓度偏大,①错误;量筒只能精确至 $ {\rm 0.1\mathrm{m}\mathrm{L}} $ ,应用碱式滴定管或移液管量取 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 待测液,②错误;石蕊溶液变色范围太宽,且变色时颜色变化不明显,不便于判断滴定终点,应用甲基橙或酚酞作指示剂,③错误;取一支酸式滴定管,查漏后用蒸馏水洗涤干净,然后用已知浓度的盐酸进行润洗,再注入已知浓度的盐酸,调节起始读数,④错误;滴定时,左手控制酸式滴定管的玻璃活塞,右手不停摇动锥形瓶,眼睛盯着锥形瓶中溶液颜色的变化,⑤正确;综上,选 $ {\rm \mathrm{A}} $ 。


3.下列滴定中,指示剂的选择或滴定终点颜色变化有错误的是(      )

已知: $ {\rm 2{\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}+5{\mathrm{K}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}+3{\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}\xlongequal{}6{\mathrm{K}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}+2{\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}+3{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ ; $ {\rm {\mathrm{I}}_{2}+{\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}\mathrm{S}\xlongequal{}2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{I}+\mathrm{S}↓.} $ 。

选项

滴定管中的溶液

锥形瓶中的溶液

指示剂

滴定终点颜色变化

A

$ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液

$ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}} $

溶液

酚酞

无色 $ \to $ 浅红色

B

盐酸

氨水

酚酞

浅红色 $ \to $ 无色

C

酸性 $ {\rm {\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}} $

溶液

$ {\rm {\mathrm{K}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}} $ 溶液

无色 $ \to $ 浅紫红色

D

碘水

$ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}\mathrm{S}} $ 溶液

淀粉

无色 $ \to $ 蓝色

答案:

B

解析:

锥形瓶中为醋酸溶液,加入酚酞,溶液显无色,达到滴定终点时,溶液显碱性,会变为浅红色, $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确;锥形瓶中为氨水,溶液呈碱性,随着盐酸的滴入,溶液碱性减弱,当达到滴定终点时,溶液显酸性,应选择酸性范围内变色的指示剂甲基橙,当达到滴定终点时现象是溶液由黄色变为橙色, $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误;酸性高锰酸钾溶液为紫色,滴入酸性高锰酸钾溶液前锥形瓶中的溶液呈无色,当到达滴定终点时锥形瓶中的溶液为浅紫红色, $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确;淀粉遇碘变蓝色,加入碘水前溶液呈无色,当滴加碘水至 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}\mathrm{S}} $ 完全反应时,淀粉遇碘会呈现蓝色, $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。


4.室温下,向 $ {\rm 20.00\mathrm{m}\mathrm{L}0.1000\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 盐酸中滴加 $ {\rm 0.1000\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液,溶液的 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 随 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液体积的变化如图。已知 $ \lg 5\approx 0.7 $ ,不考虑混合后溶液体积的变化,下列说法不正确的是(      )

试题资源网 https://stzy.com

A. $ {\rm V(\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液 $ {\rm )=20.00\mathrm{m}\mathrm{L}} $ 时, $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=7} $

B. $ {\rm V(\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液 $ {\rm )=30.00\mathrm{m}\mathrm{L}} $ 时, $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}\approx 12.3} $

C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的小

D.滴定过程中,水的电离程度不断减小

答案:D
解析:

室温下,向 $ {\rm 20.00\mathrm{m}\mathrm{L}0.1000\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 盐酸中滴加 $ {\rm 0.1000\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液,发生中和反应,当 $ {\rm V(\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液 $ {\rm )=20.00\mathrm{m}\mathrm{L}} $ 时,两者恰好中和,溶液显中性,即 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=7} $ , $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确;根据上述分析,当 $ {\rm V(\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液 $ {\rm )=30.00\mathrm{m}\mathrm{L}} $ 时,碱过量,忽略溶液混合时体积的微量变化, $ {\rm c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})=\dfrac{30\mathrm{m}\mathrm{L}×0.1000\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}-20\mathrm{m}\mathrm{L}×0.1000\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}}{(30+20)\mathrm{m}\mathrm{L}}=0.0200\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ , $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})=5×{10}^{-13}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ,所以溶液的 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=- \lg c({\mathrm{H}}^{+})\approx 12.3} $ , $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确;反应终点的 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 与指示剂的变色范围越吻合,误差越小,据题图可知,选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙小, $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确; $ {\rm V(\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液 $ {\rm )=0\sim 20.00\mathrm{m}\mathrm{L}} $ 过程中,盐酸逐渐被中和至恰好完全反应,水的电离程度逐渐增大,当 $ {\rm V(\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液 $ {\rm )=20.00\mathrm{m}\mathrm{L}} $ 时,水的电离程度最大, $ {\rm V(\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液 $ {\rm )=20.00\sim 40.00\mathrm{m}\mathrm{L}} $ 过程中,盐酸已完全反应, $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 过量,溶液中 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 的浓度逐渐增大,碱抑制水的电离,溶液中水的电离程度逐渐减小, $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。


5.用同一浓度的 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液分别滴定等浓度的两种一元酸 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{A}} $ 和 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{B}} $ 溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是(      )

试题资源网 https://stzy.com

A.起始浓度: $ {\rm c(\mathrm{H}\mathrm{B})=0.01\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $

B. $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{A}} $ 和 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{B}} $ 起始溶液体积相同

C.滴定 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{A}} $ 和 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{B}} $ 均可用甲基橙作指示剂

D.等 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 的 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{A}} $ 和 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{B}} $ 溶液, $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{B}} $ 中和碱的能力更强

答案:D
解析:

等浓度的两种一元酸 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{A}} $ 和 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{B}} $ , $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{A}} $ 溶液 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 小,酸性强,所以 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{B}} $ 为弱酸, $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{B}} $ 溶液的 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=2} $ ,则 $ {\rm c(\mathrm{H}\mathrm{B})} $ 大于 $ {\rm 0.01\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ , $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误;用同一浓度的 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液分别滴定等浓度的两种一元酸 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{A}} $ 和 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{B}} $ 溶液,滴定终点(溶液 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 发生突变)时消耗的氢氧化钠溶液体积不同,所以酸溶液的体积也不相同, $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误; $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{B}} $ 是弱酸,用 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液滴定时,终点溶液呈碱性,应用酚酞作指示剂, $ {\rm \mathrm{C}} $ 错误;酸性: $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{A} > \mathrm{H}\mathrm{B}} $ ,等 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 的 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{A}} $ 和 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{B}} $ 溶液, $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{B}} $ 溶液中 $ {\rm c(\mathrm{H}\mathrm{B})} $ 更大,中和碱的能力更强, $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。


6.下列有关实验操作的说法中错误的是(      )

A.中和滴定时,溶液刚刚变色便立即读数,会导致测量结果偏大

B.中和滴定实验中,若滴定管用蒸馏水清洗后就装入标准液滴定,会导致测量结果偏大

C.中和滴定时盛待测液的锥形瓶中有少量蒸馏水对滴定结果无影响

D.用碱式滴定管量取 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液,开始时仰视液面读数,取出部分溶液后,俯视液面读数,实际量取的液体体积比读数偏大

答案:A
解析:

中和滴定时,溶液刚刚变色便立即读数,后续可能会出现恢复原色的现象,会导致 $ {\rm {V}_{标准}} $ 偏小,测量结果偏小, $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误;若滴定管用蒸馏水清洗后就装入标准液滴定,会导致标准液浓度偏小,则 $ {\rm {V}_{标准}} $ 偏大,测量结果偏大, $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确;中和滴定时盛待测液的锥形瓶中有少量蒸馏水,不影响待测液中溶质的物质的量,对滴定结果无影响, $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确;用碱式滴定管量取 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液,开始时仰视液面读数,取出部分溶液后,俯视液面读数,实际量取的液体体积比读数偏大, $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。


7.某校的化学社团计划用浓度为 $ {\rm 0.1000\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 的 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 标准溶液确定醋酸浓度,实验过程如下:向体积为 $ {\rm 25.00\mathrm{m}\mathrm{L}} $ 醋酸溶液中滴加 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 标准溶液,记录使用的 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 标准溶液的体积。

(1) 滴定前需排放装有 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 标准溶液的滴定管尖嘴处的气泡,正确的图示为    (填序号)。

A.试题资源网 https://stzy.comB.试题资源网 https://stzy.comC.试题资源网 https://stzy.comD.试题资源网 https://stzy.com

(2) 若滴定开始和结束时,该仪器中溶液读数如图甲所示,所用 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 标准溶液的体积为     $ {\rm \mathrm{m}\mathrm{L}} $ 。

试题资源网 https://stzy.com

(3) 该滴定过程应选择    (填“酚酞”或“甲基橙”)作为指示剂,滴定终点的现象是                                                                                      。若实验过程中选择前文括号中另一种指示剂,则测定的醋酸浓度    (填“偏大”“偏小”或“无变化”)。

(4) 某学生根据3次实验分别记录有关数据如表所示:

滴定次数

待测醋酸溶液的体积/ $ {\rm \mathrm{m}\mathrm{L}} $

$ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 标准溶液

滴定前的刻度/ $ {\rm \mathrm{m}\mathrm{L}} $

滴定后的刻度/ $ {\rm \mathrm{m}\mathrm{L}} $

第一次

25.00

0.06

26.17

第二次

25.00

1.56

30.30

第三次

25.00

0.22

26.31

依据表中数据计算该醋酸的物质的量浓度为             $ {\rm \mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ (保留四位有效数字)。

(5) 该滴定过程的滴定曲线为图    (填“乙”或“丙”)。

试题资源网 https://stzy.com试题资源网 https://stzy.com

(6) 第(5)题中 $ {\rm A} $ 点对应的溶液中 $ {\rm c({\mathrm{N}\mathrm{a}}^{+})} $      $ {\rm c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}}^{-})+c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H})} $ (填“ $ > $ ”“ $ < $ ”或“ $ = $ ”)。

答案:

(1) A

(2) 26.10

(3) 酚酞;滴入最后半滴 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 标准溶液,锥形瓶内溶液颜色由无色变为粉红色,且 $ 30\mathrm{s} $ 内不褪色;偏小

(4) $ 0.1044 $

(5) 丙

(6) $ < $

解析:

(1) $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液应该盛放在碱式滴定管中,滴定前需排出滴定管尖嘴处的气泡,碱式滴定管正确的排气泡操作为 $ {\rm \mathrm{A}} $ 。

(2) 起始读数为 $ {\rm 0.00\mathrm{m}\mathrm{L}} $ ,终止读数为 $ {\rm 26.10\mathrm{m}\mathrm{L}} $ ,所用标准溶液的体积为 $ {\rm 26.10\mathrm{m}\mathrm{L}-0.00\mathrm{m}\mathrm{L}=26.10\mathrm{m}\mathrm{L}} $ 。

(3) 用 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液滴定醋酸溶液,滴定终点时溶液中溶质是醋酸钠,醋酸钠是强碱弱酸盐,溶液呈碱性,因此该滴定过程应选择酚酞作为指示剂;滴定终点的现象:滴入最后半滴 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 标准溶液,锥形瓶内溶液颜色由无色变为粉红色,且 $ 30\mathrm{s} $ 内不褪色;若实验过程中选择甲基橙作为指示剂,甲基橙的变色范围为 $ 3.1\sim 4.4 $ ,导致实际消耗的 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 标准溶液较少,则将会导致测定的醋酸浓度偏小。

(4) 三次滴定实验中,第二次读数误差较大,应舍弃,第一和第三次滴定时消耗的 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 标准溶液体积的平均值为 $ {\rm \dfrac{(26.17-0.06)+(26.31-0.22)}{2}\mathrm{m}\mathrm{L}=26.10\mathrm{m}\mathrm{L}} $ ,则该醋酸的物质的量浓度 $ {\rm c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H})=\dfrac{c(\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H})\cdot V(\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H})}{V({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H})}=\dfrac{0.1000×0.02610}{0.02500}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}=0.1044\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 。

(5) $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 为强碱,醋酸是弱酸,结合乙、丙两图中曲线变化趋势可知 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液滴定醋酸溶液的曲线是图丙。

(6) $ {\rm A} $ 点对应的溶液呈中性,即 $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})=c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})} $ ,再结合电荷守恒 $ {\rm c({\mathrm{N}\mathrm{a}}^{+})+c({\mathrm{H}}^{+})=c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}}^{-})+c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})} $ ,可得 $ {\rm c({\mathrm{N}\mathrm{a}}^{+})=c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}}^{-})} $ ,因此 $ {\rm c({\mathrm{N}\mathrm{a}}^{+}) < c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}}^{-})+c({\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H})} $ 。


8.滴定实验是化学学科中重要的定量实验。

已知某 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 试样中含有 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 杂质,为测定试样中 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 的质量分数,按如下步骤进行实验:

①称量 $ 1.00\mathrm{g} $ 样品溶于水,配成 $ {\rm 250\mathrm{m}\mathrm{L}} $ 溶液;

②准确量取 $ {\rm 25.00\mathrm{m}\mathrm{L}} $ 所配溶液于锥形瓶中;

③滴加几滴甲基橙指示剂;

④用 $ {\rm 0.10\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 的标准盐酸滴定三次,每次消耗盐酸的体积记录如下。

滴定次数

待测液体积/ $ {\rm \mathrm{m}\mathrm{L}} $

标准盐酸

滴定前的刻度/ $ {\rm \mathrm{m}\mathrm{L}} $

滴定后的刻度/ $ {\rm \mathrm{m}\mathrm{L}} $

1

25.00

0.50

20.60

2

25.00

6.00

26.00

3

25.00

1.10

21.00

(1) 该酸碱中和滴定(题干中②③④步)所需仪器有    (填序号,下同)。

A.酸式滴定管 $ {\rm (50\mathrm{m}\mathrm{L})} $ B.碱式滴定管 $ {\rm (50\mathrm{m}\mathrm{L})} $

C.量筒 $ {\rm (10\mathrm{m}\mathrm{L})} $ D.铁架台

E.玻璃棒

(2) 碱式滴定管不能盛装的试剂有    

A.氨水B. $ {\rm {\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}} $ 溶液

C. $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{H}}_{4}{\mathrm{H}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ 溶液D. $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}} $ 溶液

(3) 滴定达到终点时,溶液由    色变    色。

(4) 试样中 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 的质量分数为        

(5) 若出现下列情况,测定结果偏低的是      (填序号)。

$ \mathrm{a} $ .滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶

$ \mathrm{b} $ .酸式滴定管滴至终点时,俯视读数

$ \mathrm{c} $ .酸式滴定管用蒸馏水洗后,未用标准液润洗

$ \mathrm{d} $ .碱式滴定管放液前有气泡,放出液体后气泡消失

答案:

(1) ABD

(2) BC

(3) 黄;橙

(4) $ 80\% $

(5) $ \mathrm{b}\mathrm{d} $

解析:

(1) 该酸碱中和滴定中,用碱式滴定管准确量取 $ {\rm 25.00\mathrm{m}\mathrm{L}} $ 所配溶液于锥形瓶中;用酸式滴定管盛装 $ {\rm 0.10\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 的标准盐酸进行滴定;实验时需要用铁架台固定滴定管,选 $ {\rm \mathrm{A}\mathrm{B}\mathrm{D}} $ 。

(2) 氨水呈碱性,能用碱式滴定管盛装,故不选 $ {\rm \mathrm{A}} $ ; $ {\rm {\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}} $ 溶液具有强氧化性,能腐蚀乳胶管,不能用碱式滴定管盛装,故选 $ {\rm \mathrm{B}} $ ; $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{H}}_{4}{\mathrm{H}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ 溶液呈酸性,不能用碱式滴定管盛装,故选 $ {\rm \mathrm{C}} $ ; $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}} $ 溶液呈碱性,能用碱式滴定管盛装,故不选 $ {\rm \mathrm{D}} $ 。

(3) 甲基橙作指示剂,待测液呈碱性,滴入甲基橙显黄色,用盐酸滴定,随反应进行, $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 减小,滴定达到终点时,溶液变为橙色。

(4) 三次滴定消耗标准盐酸的平均体积为 $ {\rm 20.00\mathrm{m}\mathrm{L}} $ ,则氢氧化钠的浓度 $ {\rm c(\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H})=\dfrac{0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}×20.00\mathrm{m}\mathrm{L}}{25.00\mathrm{m}\mathrm{L}}=0.08\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ,试样中 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 的质量分数为 $ {\rm \dfrac{0.08\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}×0.25\mathrm{L}×40\mathrm{g}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}}{1.00\mathrm{g}}×100\%=80.0\%} $ 。

(5) 滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶,不影响氢氧化钠的物质的量,即不影响消耗标准盐酸的体积,对测定结果无影响,故不选 $ \mathrm{a} $ ;酸式滴定管滴至终点时,俯视读数,计算得到的消耗标准液体积偏小,测定结果偏低,故选 $ \mathrm{b} $ ;酸式滴定管用蒸馏水洗后,未用标准液润洗,盐酸浓度偏低,消耗标准盐酸体积偏大,测定结果偏高,故不选 $ \mathrm{c} $ ;碱式滴定管放液前有气泡,放出液体后气泡消失,所取待测液体积偏小,消耗标准液体积偏小,测定结果偏低,故选 $ \mathrm{d} $ 。


二、刷提升

1.关于下列实验或装置的叙述,不正确的是(      )

试题资源网 https://stzy.com

A.①可用于测溶液 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $

B.②是用酸性 $ {\rm {\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}} $ 溶液滴定 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}} $ 溶液

C.③是滴定时手的操作

D.④中滴入半滴 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 标准液使溶液由无色变为粉红色,即到达滴定终点

答案:D
解析:

将 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 试纸放在干燥洁净玻璃片或点滴板上,用胶头滴管吸取待测液,滴到 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,即可测得溶液的 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ , $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确;酸性 $ {\rm {\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}} $ 溶液有强氧化性,应装在酸式滴定管中, $ {\rm {\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}} $ 与 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}} $ 可发生氧化还原反应,且滴定终点颜色变化迅速、明显,故可用酸性 $ {\rm {\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}} $ 溶液滴定 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}} $ 溶液, $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确;滴定时左手控制活塞,右手摇动锥形瓶, $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确;④中滴入半滴 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 标准液使溶液由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色,即到达滴定终点, $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。


2.用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液,甲基橙作指示剂,下列说法正确的是(      )

A.滴定终点时,酸碱恰好完全反应

B.滴定前须用待测液润洗锥形瓶

C.若氢氧化钠吸收少量 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ ,不影响滴定结果

D.当锥形瓶内溶液由橙色变为红色,且半分钟内不恢复原色,即到达滴定终点

答案:C
解析:

甲基橙的 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 变色范围为 $ 3.1~4.4 $ ,当最后半滴标准盐酸滴入,溶液颜色由黄色变为橙色,此时溶液呈弱酸性,盐酸过量一点点,不是酸碱恰好完全反应, $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误;锥形瓶不需要用待测液润洗,否则测定结果偏大, $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误;若待测氢氧化钠溶液吸收了少量 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ 生成碳酸钠,碳酸钠会与盐酸反应生成 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ ,由 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}} $ 、 $ {\rm \mathrm{C}\mathrm{l}} $ 元素守恒知,消耗的盐酸的量不变,故不影响滴定结果, $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确;滴定终点时锥形瓶内溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复原色, $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。


3.已知: $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{O}\mathrm{H}=- \lg c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})} $ 。 $ {\rm 298\mathrm{K}} $ 时,向 $ {\rm 20.00\mathrm{m}\mathrm{L}0.10\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 氨水中滴入 $ {\rm 0.10\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 盐酸,溶液的 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 和 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 与加入盐酸体积关系如图所示。下列说法正确的是(      )

试题资源网 https://stzy.com

A.曲线 $ {\rm PJN} $ 表示溶液中 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 的变化

B. $ {\rm M} $ 点水的电离程度比 $ {\rm N} $ 点大

C. $ a+b $ 不一定等于14

D. $ {\rm J} $ 点对应的 $ {\rm V} $ (盐酸)小于 $ {\rm 20.00\mathrm{m}\mathrm{L}} $

答案:D
解析:

随着盐酸的加入,溶液中 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 减小、 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 增大,所以曲线 $ {\rm PJN} $ 为溶液中 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 变化曲线,曲线 $ {\rm MJQ} $ 为溶液中 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 变化曲线, $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误; $ {\rm J} $ 点 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=\mathrm{p}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ ,此时溶液呈中性, $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 与 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{H}}_{3}\cdot {\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ 恰好完全反应时生成 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{H}}_{4}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ ,溶液呈酸性, $ {\rm M} $ 点溶液呈碱性,说明 $ {\rm M} $ 点溶质为 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{H}}_{3}\cdot {\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{H}}_{4}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ ,对水的电离起抑制作用, $ {\rm N} $ 点溶液呈酸性, $ {\rm N} $ 点溶质为 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{H}}_{4}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ ,抑制水的电离, $ {\rm M} $ 点 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 与 $ {\rm N} $ 点 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 相等,则水的电离程度: $ {\rm M=N} $ , $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误; $ {\rm M} $ 、 $ {\rm P} $ 点为滴定过程中相同时刻, $ {\rm M} $ 点 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=a} $ 、 $ {\rm P} $ 点 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{O}\mathrm{H}=b} $ ,则 $ {\rm M} $ 点 $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})={10}^{-a}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 、 $ {\rm P} $ 点 $ {\rm c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})={10}^{-b}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ , $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})\cdot c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})={K}_{\mathrm{w}}} $ ,此时温度为 $ {\rm 298\mathrm{K}} $ ,即 $ 25℃ $ , $ {\rm {K}_{\mathrm{w}}={10}^{-14}} $ ,所以 $ a+b=14 $ , $ {\rm \mathrm{C}} $ 错误; $ {\rm J} $ 为 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 与 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 的交点,此时 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=\mathrm{p}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ ,则 $ {\rm c({\mathrm{H}}^{+})=c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})} $ ,溶液呈中性,一水合氨是弱碱,且由题可知,氨水与盐酸浓度相同,则氨水应该稍微过量,所以盐酸体积小于 $ {\rm 20.00\mathrm{m}\mathrm{L}} $ , $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。


4. 常温下,将 $ {\rm 0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液分别滴入 $ {\rm 20\mathrm{m}\mathrm{L}0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\mathrm{H}\mathrm{X}} $ 溶液与 $ {\rm 20\mathrm{m}\mathrm{L}0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 溶液中,溶液 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 随滴入 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液体积变化的图像如图所示。下列说法错误的是(      )

试题资源网 https://stzy.com

$ {\rm \mathrm{N}} $ 曲线代表 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 溶液

水的电离程度: $ d > c > b > a $

$ {\rm \mathrm{H}\mathrm{X}} $ 的电离常数 $ {\rm {K}_{\mathrm{a}}} $ 约为 $ {10}^{-11} $

$ c $ 点: $ {\rm c({\mathrm{N}\mathrm{a}}^{+})+c({\mathrm{H}}^{+})=c({\mathrm{X}}^{-})+2c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})} $

答案:D
解析:

$ {\rm 0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 的 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 溶液 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=1} $ ,即 $ {\rm \mathrm{N}} $ 曲线代表 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 溶液, $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确; $ {\rm \mathrm{M}} $ 曲线代表 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{X}} $ 溶液,根据开始时 $ {\rm 0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 的 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{X}} $ 溶液的 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 为6可知, $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{X}} $ 是弱酸,当 $ {\rm V[\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}(\mathrm{a}\mathrm{q})]=10\mathrm{m}\mathrm{L}} $ 时,两溶液中溶质分别为等物质的量的 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 和 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 、 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{X}} $ 和 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{X}} $ ,当 $ {\rm V[\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}(\mathrm{a}\mathrm{q})]=20\mathrm{m}\mathrm{L}} $ 时,两溶液中溶质分别为 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ 、 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{X}} $ ,从 $ b $ 点到 $ d $ 点,随着 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液的加入,酸的浓度逐渐减小,酸对水电离的抑制作用减弱,因此水的电离程度: $ d > c > b $ , $ a $ 点与 $ b $ 点相比, $ a $ 点溶液的酸性更强,对水电离的抑制作用更强,即水的电离程度: $ b > a $ ,则水的电离程度: $ d > c > b > a $ , $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确;由题图可知, $ {\rm 0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 的 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{X}} $ 溶液 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}=6} $ ,即 $ {\rm c({\mathrm{X}}^{-})\approx c({\mathrm{H}}^{+})={10}^{-6}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ,则 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{X}} $ 的电离常数 $ {\rm {K}_{\mathrm{a}}=\dfrac{c({\mathrm{H}}^{+})\cdot c({\mathrm{X}}^{-})}{c(\mathrm{H}\mathrm{X})}\approx \dfrac{{10}^{-6}×{10}^{-6}}{{10}^{-1}}={10}^{-11}} $ , $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确; $ c $ 点溶液溶质是等浓度的 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{X}} $ 和 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{X}} $ ,存在电荷守恒: $ {\rm c({\mathrm{N}\mathrm{a}}^{+})+c({\mathrm{H}}^{+})=c({\mathrm{X}}^{-})+c({\mathrm{O}\mathrm{H}}^{-})} $ , $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。


5.空气中 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 含量的测定方法如下。

①将 $ {\rm V\mathrm{L}} $ 气样通入适量酸化的 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{O}}_{2}} $ 溶液中,使 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 完全被氧化成 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}^{-}{}_{3}} $ ,加水稀释至 $ {\rm 100.00\mathrm{m}\mathrm{L}} $ 。

②取 $ {\rm 20.00\mathrm{m}\mathrm{L}} $ 该溶液,加入 $ {\rm {V}_{1}\mathrm{m}\mathrm{L}{c}_{1}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}{\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ 标准溶液(过量),充分反应后,用 $ {\rm {c}_{2}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}{\mathrm{K}}_{2}{\mathrm{C}\mathrm{r}}_{2}{\mathrm{O}}_{7}} $ 标准溶液滴定剩余的 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}} $ ,终点时消耗 $ {\rm {V}_{2}\mathrm{m}\mathrm{L}} $ 。

下列说法错误的是(      )

A.滴定时 $ {\rm {\mathrm{K}}_{2}{\mathrm{C}\mathrm{r}}_{2}{\mathrm{O}}_{7}} $ 标准溶液应装在酸式滴定管中

B.滴定过程中涉及以下反应: $ {\rm 3{\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}+{\mathrm{N}\mathrm{O}}^{-}{}_{3}+4{\mathrm{H}}^{+}\xlongequal{}\mathrm{N}\mathrm{O}↑+3{\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+}+2{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}.} $ 、 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{r}}_{2}{\mathrm{O}}_{7}^{2-}+6{\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}+14{\mathrm{H}}^{+}\xlongequal{}2{\mathrm{C}\mathrm{r}}^{3+}+6{\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+}+7{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $

C.气样中 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 的含量为 $ {\rm \dfrac{23×({c}_{1}{V}_{1}-6{c}_{2}{V}_{2})}{3V}×{10}^{4}\mathrm{m}\mathrm{g}\cdot {\mathrm{m}}^{-3}} $

D.若 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ 标准溶液部分变质,会使 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 含量测定结果偏低

答案:D
解析:

$ {\rm {\mathrm{K}}_{2}{\mathrm{C}\mathrm{r}}_{2}{\mathrm{O}}_{7}} $ 具有强氧化性,能腐蚀橡胶,因此标准液装在酸式滴定管中, $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确。酸性条件下, $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}^{-}{}_{3}} $ 与 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}} $ 反应生成 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+}} $ , $ {\rm \mathrm{N}} $ 元素化合价由 $ +5 $ 降低至 $ +2 $ , $ {\rm \mathrm{F}\mathrm{e}} $ 元素化合价由 $ +2 $ 升高至 $ +3 $ ,反应的离子方程式为 $ {\rm 3{\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}+{\mathrm{N}\mathrm{O}}^{-}{}_{3}+4{\mathrm{H}}^{+}\xlongequal{}\mathrm{N}\mathrm{O}↑+3{\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+}+2{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}.} $ ; $ {\rm {\mathrm{K}}_{2}{\mathrm{C}\mathrm{r}}_{2}{\mathrm{O}}_{7}} $ 标准溶液滴定剩余的 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}} $ 过程中 $ {\rm \mathrm{F}\mathrm{e}} $ 元素化合价由 $ +2 $ 升高至 $ +3 $ , $ {\rm \mathrm{C}\mathrm{r}} $ 元素化合价由 $ +6 $ 降低至 $ +3 $ ,可得反应的离子方程式为 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{r}}_{2}{\mathrm{O}}_{7}^{2-}+6{\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}+14{\mathrm{H}}^{+}\xlongequal{}2{\mathrm{C}\mathrm{r}}^{3+}+6{\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+}+7{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ , $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确。根据反应的离子方程式可建立关系式: $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{r}}_{2}{\mathrm{O}}_{7}^{2-}~6{\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}} $ ,因此过量的 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}} $ 的物质的量为 $ {\rm \dfrac{6{c}_{2}{V}_{2}}{1000}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}} $ ,则与 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}^{-}{}_{3}} $ 反应的 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}} $ 的物质的量为 $ {\rm \dfrac{{c}_{1}{V}_{1}-6{c}_{2}{V}_{2}}{1000}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}} $ ,所以 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}^{-}{}_{3}} $ 的物质的量为 $ {\rm \dfrac{\dfrac{{c}_{1}{V}_{1}-6{c}_{2}{V}_{2}}{1000}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}{3}} $ ,根据 $ {\rm \mathrm{N}} $ 元素守恒, $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}^{-}{}_{3}} $ 与 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 的物质的量相等,滴定所用溶液为 $ {\rm 20.00\mathrm{m}\mathrm{L}} $ ,因此 $ {\rm V\mathrm{L}} $ 气样中 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 的物质的量为 $ {\rm 5×\dfrac{\dfrac{{c}_{1}{V}_{1}-6{c}_{2}{V}_{2}}{1000}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}{3}} $ ,质量为 $ {\rm 5×\dfrac{\dfrac{{c}_{1}{V}_{1}-6{c}_{2}{V}_{2}}{1000}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}{3}×46\mathrm{g}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}=\dfrac{230({c}_{1}{V}_{1}-6{c}_{2}{V}_{2})}{3}\mathrm{m}\mathrm{g}} $ , $ {\rm V\mathrm{L}={10}^{-3}V{\mathrm{m}}^{3}} $ ,因此气样中 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 含量为 $ {\rm \dfrac{23×({c}_{1}{V}_{1}-6{c}_{2}{V}_{2})}{3V}×{10}^{4}\mathrm{m}\mathrm{g}\cdot {\mathrm{m}}^{-3}} $ , $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确。若 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ 标准溶液部分变质,计算时相当于将这部分变质的 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}} $ 算作是被硝酸根离子氧化的,所以测定结果偏高, $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。