Question

某工廠的廢水中只含氯化鎂和少量鹽酸，欲測(cè)定廢水中各組分的濃度，某興趣小組采用滴定法按以下步驟進(jìn)行操作：
①取25.00mL工廠廢水放入錐形瓶中，加入2～3滴甲基橙指示劑，用 0.2020mol?L^-1氫氧化鈉溶液滴至終點(diǎn)，滴定前后滴定管中示數(shù)如右圖．
②再取25.00mL工廠廢水放入錐形瓶中，加入 0.2020mol?L^-1NaOH溶液V₁ mL（過(guò)量），振蕩．然后加入2～3滴甲基橙試液，用0.1012mol?L^-1的鹽酸滴定過(guò)量的氫氧化鈉溶液至終點(diǎn)，消耗鹽酸V₂mL．
③略．
（1）步驟①取25.00mL廢水所用的儀器

酸式滴定管

，滴定時(shí)左手

擠壓玻璃球

，眼睛注視

錐形瓶溶液顏色變化

．計(jì)算c（HCl）=

0.1010

mol?L^-1．
（2）步驟②滴定至終點(diǎn)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

溶液的顏色由黃色橙色變成橙色，沉淀溶解

．步驟②測(cè)出氯化鎂的濃度明顯不合理，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在問(wèn)題，請(qǐng)?zhí)岢鲆环N改進(jìn)的方法

過(guò)濾并洗滌沉淀，然后對(duì)濾液進(jìn)行滴定

．若改進(jìn)后步驟②消耗鹽酸的體積為V₃mL．請(qǐng)列出計(jì)算c（MgCl₂）的表達(dá)式

0.2020mol/L×V1×10-3L-0.2020mol/L×0.0125L-0.1012mol/LV×3×10-3L

0.025L×2

．
（3）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)另外一種測(cè)定該工業(yè)廢水各組分濃度的實(shí)驗(yàn)方案并簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)酸式滴定管盛放酸性溶液；根據(jù)滴定操作的方法；根據(jù)讀數(shù)求出氫氧化鈉的體積，然后根據(jù)氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)的關(guān)系式NaOH～HCl求出鹽酸的物質(zhì)的量濃度；
（2）廢水中加入過(guò)量NaOH溶液，溶液中含有氫氧化鎂沉淀、NaOH，根據(jù)用甲基橙試液作指示劑，堿滴定酸時(shí)到終點(diǎn)時(shí)溶液的顏色由黃色橙色變成橙色，沉淀溶解；根據(jù)廢水放入NaOH溶液會(huì)產(chǎn)生氫氧化鎂沉淀，再加鹽酸，鹽酸與氫氧化鎂、氫氧化鈉都能反應(yīng)，在測(cè)定過(guò)量的氫氧化鈉時(shí)，應(yīng)除去氫氧化鎂沉淀；根據(jù)步驟①用氫氧化鈉溶液滴至終點(diǎn)，滴定前后滴定管中示數(shù)如右圖求出與氯化鎂反應(yīng)的氫氧化鈉的物質(zhì)的量；根據(jù)步驟②用鹽酸滴定過(guò)量的氫氧化鈉溶液至終點(diǎn)，消耗鹽酸的體積求出過(guò)量的氫氧化鈉的物質(zhì)的量，最后用總的氫氧化鈉的物質(zhì)的量-與氯化鎂反應(yīng)的氫氧化鈉的物質(zhì)的量-過(guò)量的氫氧化鈉的物質(zhì)的量=與鹽酸反應(yīng)的氫氧化鈉的物質(zhì)的量，最后求出鹽酸的物質(zhì)的量濃度；
（3）根據(jù)在一定量的廢水放入燒杯中，加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液溶液，過(guò)濾、洗滌沉淀、烘干、稱重．計(jì)算出氯化鎂的濃度．在一定量廢水放入燒杯中，加入過(guò)量的硝酸銀溶液，過(guò)濾、洗滌沉淀、烘干、稱重，計(jì)算出鹽酸的濃度．

解答：解：（1）根據(jù)廢水呈酸性，所以取25.00mL廢水所用的儀器為25.00mL酸式滴定管；
滴定時(shí)左手?jǐn)D壓玻璃球，眼睛注視錐形瓶溶液顏色變化；
消耗氫氧化鈉的體積為13.90mL-1.40 mL=12.50mL   
氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)的關(guān)系式   NaOH～HCl
                            1          1
                0.2020mol?L^-1×12.50mL   C（HCl）×25.00mL  
   C（HCl）=0.1010mol/L
故答案為：酸式滴定管；擠壓玻璃球，錐形瓶溶液顏色變化；0.1010；
（2）廢水中加入過(guò)量NaOH溶液，溶液中含有氫氧化鎂沉淀、NaOH溶液，所以終點(diǎn)時(shí)溶液的顏色由黃色橙色變成橙色，沉淀溶解；廢水放入NaOH溶液會(huì)產(chǎn)生氫氧化鎂沉淀，再加鹽酸，鹽酸與氫氧化鎂、氫氧化鈉都能反應(yīng)，在測(cè)定過(guò)量的氫氧化鈉時(shí)，應(yīng)除去氫氧化鎂沉淀，所以過(guò)濾并洗滌沉淀，然后對(duì)濾液進(jìn)行滴定，與氯化鎂反應(yīng)的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：0.2020mol?L^-1×0.0125L，總的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：0.2020mol?L^-1×V₁×10^-3L，過(guò)量的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：0.1012mol?L^-1×V₃×10^-3L，
則氯化鎂的物質(zhì)的量濃度為

0.2020mol/L×V1×10-3L-0.2020mol/L×0.0125L-0.1012mol/LV×3×10-3L

0.025L×2

，
故答案為：溶液的顏色由黃色橙色變成橙色，沉淀溶解；過(guò)濾并洗滌沉淀，然后對(duì)濾液進(jìn)行滴定；

0.2020mol/L×V1×10-3L-0.2020mol/L×0.0125L-0.1012mol/LV×3×10-3L

0.025L×2

；
（3）取25.00mL工廠廢水放入燒杯中，加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液溶液，過(guò)濾、洗滌沉淀、烘干、稱重．計(jì)算出氯化鎂的濃度；取25.00mL工廠廢水放入燒杯中，加入過(guò)量的硝酸銀溶液，過(guò)濾、洗滌沉淀、烘干、稱重，計(jì)算出鹽酸的濃度，
答：取25.00mL工廠廢水放入燒杯中，加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液溶液，過(guò)濾、洗滌沉淀、烘干、稱重．計(jì)算出氯化鎂的濃度；取25.00mL工廠廢水放入燒杯中，加入過(guò)量的硝酸銀溶液，過(guò)濾、洗滌沉淀、烘干、稱重．計(jì)算出鹽酸的濃度．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了物質(zhì)成分的測(cè)定，難度不大，注意氫氧化鈉與各物質(zhì)之間的關(guān)系．