逍遥学能 2013-03-12 13:32
3-2-2《pH的应用》时练
双基练习
1．在25℃时，用0.125 ol/L的标准盐酸溶液滴定25.00 L未知浓度为NaOH溶液所得滴定曲线如图所示，图中K点代表的pH为( )
A．13 B．12
C．10 D．11
解析：K点pH值即为V(HCl)＝0时也即待测NaOH溶液的pH，V(HCl)＝20L时，混合液pH＝7，即滴定终点时，由V(HCl)•c(HCl)＝V(NaOH)•c(NaOH)，20×10－3L×0.125ol/L＝25×10－3L× c(NaOH)，c(NaOH)＝0.1 ol/L，pH＝13。
答案：A
2．下面是一段关于酸碱中和滴定的实验叙述：“取25.00 L未知浓度的盐酸溶液，①放入锥形瓶中，此瓶需事先用蒸馏水洗净，②并经待测溶液润洗过，③加入几滴酚酞试液作指示剂，④取一支酸式滴定管，经蒸馏水洗净后，⑤直接往其中注入标准NaOH溶液，进行滴定，⑥一旦发现溶液由无色变成粉红色，即停止滴定，记下数据。”下列标明序号的操作中，有错误的是( )
A．④⑤⑥ B．②④⑤⑥
C．②④⑤ D．②③⑤⑥
解析：②锥形瓶只需用蒸馏水洗净，不能用待测溶液润洗。④酸式滴定管不能盛放NaOH溶液，此处应准备碱式滴定管。⑤滴定管在注入标准NaOH溶液前必须先用标准液润洗。⑥溶液由无色变成粉红色并保持半分钟内不褪色才能确定终点，停止滴定，而不能一旦变色就停止滴定，因为过一会儿粉红色可能还会褪去。
答案：B
3．有①、②、③三瓶体积相等，浓度都是1 ol/L的HCl溶液，将①加热蒸发至体积减少一半，在②中加入少量CH3COONa固体(加入后溶液仍呈强酸性)，③不作改变，然后以酚酞作指示剂，用NaOH溶液滴定上述三种溶液，所消耗的NaOH溶液体积( )
A．①＝③＞② B．③＞②＞①
C．③＝②＞① D．①＝②＝③
解析：滴定过程中消耗NaOH的体积取决于溶液中可提供的H＋的总量，加热蒸发时：①中HCl挥发导致n(H＋)减少，使NaOH耗量减少，而②、③中没有影响溶液中可提供的H＋的总量的因素，故消耗NaOH体积相同，且大于①的耗量。
答案：C
4．常温时，向pH＝2的硫酸中加入等体积的下列溶液后，滴入甲基橙试液，出现红色，该溶液可能是( )
A．pH＝12的Ba(OH)2
B．pH＝12的氨水
C．0.005 ol/L NaOH
D．0.05 ol/L BaCl2
解析：设所给H2SO4溶液的体积为1 L，则由pH＝2可知，n(H＋)＝0.01 ol，又由于pH＝12的Ba(OH)2溶液中n(OH－)＝0.01 ol，故A选项中H2SO4与Ba(OH)2恰好反应，呈中性，甲基橙显黄色；而B选项中pH＝12的氨水，c(NH3•H2O)＞0.01 ol/L，故混合后溶液呈碱性，亦不符合题意；C选项中n(NaOH)＝0.005 ol，所以混合后溶液中c(H＋)＝(0.01 ol－0.005 ol)/2 L＝2.5×10－3 ol/L＞10－3 ol/L，所以pH＜3，溶液显红色；又由反应H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl可知，H2SO4与BaCl2混合后溶液仍呈强酸性，故使甲基橙溶液显红色。
答案：CD
5．以酚酞试液作指示剂，对某新制NaOH溶液进行中和滴定实验，数据记录如下表：
待测液消耗标准盐酸
(0.01 ol/L)的体积
①20 L NaOH溶液V1 L
②20 L NaOH溶液
＋10 L H2OV2 L
③敞口隔夜放置的
20 L NaOH溶液V3 L
则该新制的NaOH溶液的浓度c(ol/L)合理的是( )
A．c＝0.01×(V1＋V2＋V3)/(3×20)
B．c＝0.01×(V1＋V2)/(2×20)
C．c＝0.01×(V1＋V3)/(2×20)
D．c＝0.01×V1/20
解析：酸碱中和滴定实验一般重复2～3次，取体积的平均值，求待测液的浓度，故D不正确；用酚酞作指示剂时，敞口放置的NaOH吸收CO2生成的Na2CO3与盐酸反应只生成NaHCO3，使所耗酸的体积偏小，故只能用V1、V2进行计算。
答案：B
6．在中和滴定操作中，盛放标准液的滴定管应该用( )
A．用自水洗
B．用自水洗后用蒸馏水洗2～3次
C．用蒸馏水洗后用标准液洗2～3次
D．用蒸馏水洗后用待测液洗2～3次
解析：滴定管用蒸馏水洗后，必须用所盛的溶液润洗2～3次，若不用所装溶液润洗会稀释所装溶液，导致实验结果误差。
答案：C
7．下列几种情况，对中和滴定结果无影响的是( )
A．滴定前标准液在零刻度以上
B．盛未知浓度溶液的锥形瓶里有少量蒸馏水
C．滴定管用蒸馏水冲洗后即注入标准液
D．滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度(其他操作均正确)
解析：A由于滴定前标准液在零刻度以上，滴定中用去的零刻度以上那部分的标准液的体积不在滴定后读出的V标的体积内，也就是实际用去的标准溶液的体积比V标要大，所以这样操作使待测溶液浓度偏小。B盛装待测液的锥形瓶内有水的话，虽然使锥形瓶内的溶液浓度变稀了，但待测溶液中溶质的物质的量没有变化，因而测定结果无影响。C滴定管用蒸馏水冲洗后，未用标准溶液润洗，使滴定管内的标准溶液变稀，V标变大，导致待测溶液浓度偏大。D滴定后，读数时视线俯视，使V标读数变小，结果使待测溶液浓度偏小。
答案：B
8．用1.0 ol/L的NaOH溶液中和某浓度的H2SO4溶液，其水溶液的pH和所用NaOH溶液的体积关系变化如图所示，则原H2SO4溶液的物质的量浓度和完全反应后溶液的大致体积是( )
A．1.0 ol/L,20 L B．0.5 ol/L,40 L
C．0.5 ol/L,80 L D．1.0 ol/L,80 L
解析：滴定前稀H2SO4的pH＝0，则c(H2SO4)＝0.5ol/L，当pH＝7时V(NaOH)＝40 L，通过计算原溶液为40 L，故答案为C。
答案：C
9．在一支25 L的酸式滴定管中盛入0.1 ol/L的HCl溶液，其液面恰好在5 L刻度处，若把滴定管中的溶液全部放入烧杯中，然后以0.1ol/L的NaOH溶液进行中和，则所需NaOH溶液的体积( )
A．大于20 L B．小于20 L
C．等于20 L D．等于5 L
解析：若要正确解答本题，必须准确了解滴定管的刻度特征，滴定管下部无刻度，盐酸溶液体积大于20 L，因此需NaOH溶液的体积大于20 L。
答案：A
10．实验室用标准盐酸溶液测定某NaOH溶液的浓度，用甲基橙作指示剂，下列操作可能使测定结果偏低的是( )
A．酸式滴定管在装液前未用标准盐酸溶液润洗2～3次
B．开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡，在滴定过程中气泡消失
C．锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻度
D．盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2～3次
解析：进行误差分析时要紧扣公式，确定不变量和变量。c标V标＝c(NaOH)V(NaOH)，此题中标准液浓度为定值，NaOH的体积为定值，故NaOH浓度与标准液体积成正比。A项酸式滴定管未用标准盐酸润洗，则导致盐酸实际浓度低，耗HCl比实际应消耗HCl体积大，则c(NaOH)偏高。B选项开始有气泡，后无气泡，实际读出的盐酸体积偏大，则c(NaOH)偏高。C选项变色后立即记录所在刻度，实际此时还未达到滴定终点，即实际读出的数值偏小，所以c(NaOH)偏低。D选项，盛NaOH的锥形瓶润洗，导致耗酸增多，V标增大，c偏高。
答案：C
能力提升
11．乙二酸俗名草酸，下面是化学学习小组的同学对草酸晶体(H2C2O4•xH2O)进行的探究性学习的过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务。
该组同学的研究题是：探究测定草酸晶体(H2C2O4•xH2O)中x值。通过查阅资料和网络查寻得，草酸易溶于水，水溶液可以用酸性KnO4溶液进行滴定：
2nO－4＋5H2C2O4＋6H＋===2n2＋＋
10CO2↑＋8H2O
学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值。
①称取1.260 g纯草酸晶体，将其制成100.00 L水溶液为待测液。
②取25.00 L待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀H2SO4。
③用浓度为0.100 0 ol/L的KnO4标准溶液进行滴定，达到终点时消耗10.00 L。
(1)滴定时，KnO4标准液装在如图中的__________(填“甲”或“乙”)滴定管中。
(2)本实验滴定达到终点的标志可以是______________________ _______。
(3)通过上述数据，求得x＝__________。讨论：①若滴定终点时俯视滴定管刻度，则由此测得的x值会__________(填“偏大”、“偏小”或“不变”，下同)。
②若滴定时所用的KnO4溶液因久置而导致浓度变小，由此测得的x值会__________。
解析：(1)因为KnO4具有强氧化性，会腐蚀橡胶管，故应用酸式滴定管盛装。
(2)可利用KnO4溶液自身的颜色作为指示剂判断滴定终点时，再滴加KnO4溶液时，溶液将由无色变为紫色。
(3)由题给化学方程式及数据可知，1.260g纯草酸晶体中含H2C2O4的物质的量为：0.100 0 ol/L×10.00 L×10－3 L/L×52×100 L25 L＝0.0100 ol，则1.260 g H2C2O4•xH2O中含H2O的物质的量为
1.260 g－0.010 0 ol×90 g/ol18 g/ol＝0.020 0 ol则x＝2。
若滴定终点时俯视滴定管读数，则所得消耗酸性KnO4溶液的体积偏小，由此所得n(H2C2O4)偏小，则n(H2O)偏大，x偏大；同理，若KnO4溶液变质，则消耗其体积偏大，所得x值偏小。
答案：(1)甲
(2)当滴入最后一滴KnO4溶液时，溶液由无色变为紫色，且半分钟内不褪色，即达滴定终点
(3)2 偏大 偏小
12．(2011•黄冈高二检测)利用下列实验用品：
①铁架台(含铁圈、各种铁夹)；②锥形瓶；③滴定管(酸式与碱式)；④烧杯(若干个)；⑤玻璃棒；⑥天平(含砝码)；⑦滤纸；⑧量筒；⑨漏斗
Na2CO3固体；标准NaOH溶液；未知浓度盐酸；Na2CO3溶液。
进行下列实验或操作：
(1)做酸碱中和滴定时，还缺少的试剂是：__________。
(2)配制250 L 0.1 ol/L某溶液时，还缺少的仪器是：_______ _______________________。
(3)过滤时，应选用上述仪器中的__________(填编号)。
解析：(1)做酸碱中和滴定时，指示终点需要酸碱指示剂，洗涤仪器需要使用蒸馏水。
(2)配制250 L 0.1 ol/L某溶液时，需要250 L容量瓶，定容时需要使用胶头滴管。
(3)过滤时，应选用上述仪器中的铁架台(含铁圈、各种铁夹)、烧杯(若干个)、玻璃棒、滤纸、漏斗。
答案：(1)指示剂(甲基橙或酚酞)、蒸馏水
(2)250 L容量瓶、胶头滴管 (3)①④⑤⑦⑨
13．称取NaOH和Na2CO3的混合物W g溶于水中，加入酚酞(pH变色范围：8.2??→浅红色 10)做指示剂，以物质的量浓度为的盐酸滴定，耗用V1L时酚酞变为无色，此时发生的化学反应方程式是①___ ___________________，__________________________；若改用甲基橙(pH变色范围：3.1??→橙色 4.4)为指示剂，当耗用V2 L盐酸时甲基橙变为橙红色，此时发生的化学反应方程式是②__________，______ ____。混合物中NaOH的质量分数为__________，Na2CO3的质量分数为__________。新标第一网
解析：向NaOH和Na2CO3的混合液中滴加盐酸，酚酞作指示剂变为无色时，Na2CO3与盐酸反应的产物为NaHCO3，因为NaHCO3溶液呈弱碱性，方程式为①NaOH＋HCl===NaCl＋H2O；Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3xkb1.co
以甲基橙为指示剂时，甲基橙变为橙红色时，pH在3.1～4.4之间，呈酸性，Na2CO3与HCl反应产物为NaCl，方程式为②NaOH＋HCl===NaCl＋H2O；Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑；
设NaOH物质的量为x，Na2CO3的物质的量为y，由①中方程式得x＋y＝V1，由②中方程式得x＋2y＝V2
解得x＝2V1－V2 y＝(V2－V1)
NaOH质量分数为w(NaOH)＝402V1－V2w×100%
Na2CO3质量分数为w(Na2CO3)＝106V2－V1W×100%
答案：①NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3
②NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
402V1－V2W×100% 106V2－V1W×100%
14．在中和滴定操作过程中，有以下各项因操作不当引起的实验误差，用“偏高”“偏低”或“无影响”等：
(1)滴定管用蒸馏水洗净后，未用已知浓度的标准溶液润洗，使滴定结果__________；
(2)锥形瓶用蒸馏水洗净后，又用待测溶液润洗，使滴定结果_ _________________________________________________；
(3)滴定管(装标准溶液)在滴定前尖嘴处有气泡，滴定终了无气泡，使滴定结果__________________________________；
(4)滴定前平视，滴定终了俯视，使滴定结果________；
(5)滴定前仰视，滴定终了平视，使滴定结果________；
(6)过早估计终点，使滴定结果__________；
(7)过晚估计终点，使滴定结果__________；
(8)用含Na2O杂质的NaOH固体配制已知浓度的标准溶液，用于滴定未知浓度的盐酸，使测得盐酸的浓度__________；
(9)用含Na2CO3杂质的NaOH固体配制已知浓度的标准溶液，用于滴定未知浓度的盐酸，使测得盐酸的浓度__________；
(10)洗涤锥形瓶中，误把稀食盐水当作蒸馏水，然后用锥形瓶装待测的盐酸，用NaOH标准溶液滴定时，对测得的结果__________。
解析：中和滴定误差分析的依据
c(待测)＝n×c标准×V标准V待测＝n×c标准V待测×V(标准)
根据V(标准)的偏大或偏小判断c(待测)是偏高还是偏低。
如(1)，滴定管装液前未用标准溶液润洗，会使标准溶液冲稀，导致所耗V(标准)偏大，使测定的c(待测)偏高。
又如(2)，锥形瓶装液前用待测溶液润洗，会使锥形瓶内待测的溶质增加，导致所耗V(标准)偏大，使测定的c(待测)偏高，其余各选项可仿此分析。
答案：(1)偏高 (2)偏高 (3)偏高 (4)偏低 (5)偏低 (6)偏低 (7)偏高 (8)偏低 (9)偏高 (10)无影响