Question

（12分）某化學實驗小組從商店買回的濃硫酸試劑標簽的部分內容破損。由于試劑瓶口密封簽已破損，他們懷疑該硫酸的質量分數與標簽不符，決定開展研究。部分破損標簽內容為硫酸：化學純(CP)　品名：硫酸, 化學式：H₂SO₄ 相對分子質量：98,質量分數：98% 密度：1.98 g/cm³。
甲同學認為，可以用一種精密儀器測量該溶液的c(H^＋)，若c(H^＋)＝36.8 mol·L^－1，則該溶液的質量分數為98%。
乙同學認為，即使有精密的儀器，甲同學的方案也不行，建議用重量分析法來測定。具體設想：取一定體積的該硫酸與足量氯化鋇溶液反應，過濾、洗滌、干燥沉淀，稱量沉淀的質量。
丙同學則建議用中和滴定法進行測定，設想如下：①準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準濃度的氫氧化鈉溶液滴定，直到出現滴定終點為止；④記錄消耗的氫氧化鈉溶液的體積。
請回答下列問題：(1)乙同學推測甲同學的方案不可行的理由是______________（1分）
(2)乙同學的方案的關鍵操作有兩點：①確保SO完全沉淀；②洗滌沉淀，確保沉淀不含雜質。在實際中，洗滌沉淀的操作方法是________________________________________；,
設計簡單實驗檢驗SO是否完全沉淀：_________________________________（2分）
(3)在丙同學的方案中步驟②用到的指示劑是________；達到滴定終點的標志是________________________________________________________________________。（2分）
(4)丙同學的方案中，下列操作對測定結果的影響無法確定的是________。（2分）
①在滴定前未用NaOH標準溶液潤洗滴定管,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，沒有用待測液潤洗,④滴定前，仰視讀數，滴定后，仍仰視讀數,⑤滴定前，仰視讀數，滴定后俯視讀數
(5)丙同學在實驗中，分別取等體積原硫酸，用NaOH溶液滴定三次，終點時，得到的NaOH溶液體積如下表所示：,

實驗序號	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

通過計算，確認該濃硫酸質量分數與標簽是否相符？________(填“相符”或“不相符”)，理由（計算步驟）是______________________________________________________。（5分）

Answer 1

(1)濃硫酸含水少，硫酸主要以分子形式存在
(2)通過玻璃棒引流，向過濾器中注入蒸餾水，浸沒沉淀，待水流出后，再注入蒸餾水，重復多次直到沉淀洗凈為止　在上層清液中滴加氯化鋇(或硝酸鋇等)溶液，若產生白色沉淀，則說明SO沒有完全沉淀；若不產生白色沉淀，則說明SO已完全沉淀
(3)酚酞試液　無色變成粉紅色，且半分鐘內不褪色,(4)②④,(5)不相符　舍去誤差大的數據(V_NaOH＝39.65 mL)，可得＝＝35.60 mL，根據標簽數據計算得濃硫酸的物質的量濃度為c(H₂SO₄)＝ mol·L^－1＝19.8mol·L^－1，根據中和滴定測得濃硫酸的濃度為c(H₂SO₄)＝mol·L^－1＝17.8mol·L^－1<19.8mol·L^－1

本題考查探究的基本方法，設計濃硫酸的性質，酸堿滴定的操作和計算，過濾、洗滌的基本操作。(1)因為濃硫酸含水少，極少數能電離出H⁺，主要以分子形式存在，故不能測定；
(2)通過玻璃棒引流，向過濾器中注入蒸餾水，浸沒沉淀，待水流出后，再注入蒸餾水，重復多次直到沉淀洗凈為止　在上層清液中滴加氯化鋇(或硝酸鋇等)溶液，若產生白色沉淀，則說明SO沒有完全沉淀；若不產生白色沉淀，則說明SO已完全沉淀
(3)強酸強堿的滴定可以使用酚酞或者甲基橙；
(4)①中未潤洗，導致NaOH濃度減小，消耗體積增大，測定結果偏高，②滴定前后都有氣泡，氣泡所占的體積不確定，故不能確定，③為正確操作，沒有影響，④兩次雖均仰視，但仰視的角度是否一樣，同樣不能確定，⑤滴定錢仰視，滴定后俯視，是體積偏小，測定濃度偏小，故答案為②④；
(5)不相符　舍去誤差大的數據(V_NaOH＝39.65 mL)，可得＝＝35.60 mL，根據標簽數據計算得濃硫酸的物質的量濃度為c(H₂SO₄)＝ mol·L^－1＝19.8mol·L^－1，根據中和滴定測得濃硫酸的濃度為c(H₂SO₄)＝mol·L^－1＝17.8mol·L^－1<19.8mol·L^－1