高中化學(xué)pH的應(yīng)用訓(xùn)練題

　　1.在25℃時(shí)，用0.125 mol/L的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定25.00 mL未知濃度為NaOH溶液所得滴定曲線如圖所示，圖中K點(diǎn)代表的pH為(　　)

　　A.13　　　　　　　　　　　 B.12

　　C.10 D.11

　　解析：K點(diǎn)pH值即為V(HCl)=0時(shí)也即待測NaOH溶液的pH，V(HCl)=20mL時(shí)，混合液pH=7，即滴定終點(diǎn)時(shí)，由V(HCl)•c(HCl)=V(NaOH)•c(NaOH)，20×10-3L×0.125mol/L=25×10-3L× c(NaOH)，c(NaOH)=0.1 mol/L，pH=13。

　　答案：A

　　2.下面是一段關(guān)于酸堿中和滴定的實(shí)驗(yàn)敘述：“取25.00 mL未知濃度的鹽酸溶液，①放入錐形瓶中，此瓶需事先用蒸餾水洗凈，②并經(jīng)待測溶液潤洗過，③加入幾滴酚酞試液作指示劑，④取一支酸式滴定管，經(jīng)蒸餾水洗凈后，⑤直接往其中注入標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液，進(jìn)行滴定，⑥一旦發(fā)現(xiàn)溶液由無色變成粉紅色，即停止滴定，記下數(shù)據(jù)。”下列標(biāo)明序號(hào)的操作中，有錯(cuò)誤的是(　　)

　　A.④⑤⑥ B.②④⑤⑥

　　C.②④⑤ D.②③⑤⑥

　　解析：②錐形瓶只需用蒸餾水洗凈，不能用待測溶液潤洗。④酸式滴定管不能盛放NaOH溶液，此處應(yīng)準(zhǔn)備堿式滴定管。⑤滴定管在注入標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液前必須先用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗。⑥溶液由無色變成粉紅色并保持半分鐘內(nèi)不褪色才能確定終點(diǎn)，停止滴定，而不能一旦變色就停止滴定，因?yàn)檫^一會(huì)兒粉紅色可能還會(huì)褪去。

　　答案：B

　　3.有①、②、③三瓶體積相等，濃度都是1 mol/L的HCl溶液，將①加熱蒸發(fā)至體積減少一半，在②中加入少量CH3COONa固體(加入后溶液仍呈強(qiáng)酸性)，③不作改變，然后以酚酞作指示劑，用NaOH溶液滴定上述三種溶液，所消耗的NaOH溶液體積(　　)

　　A.①=③>② B.③>②>①

　　C.③=②>① D.①=②=③

　　解析：滴定過程中消耗NaOH的體積取決于溶液中可提供的H+的總量，加熱蒸發(fā)時(shí)：①中HCl揮發(fā)導(dǎo)致n(H+)減少，使NaOH耗量減少，而②、③中沒有影響溶液中可提供的H+的總量的因素，故消耗NaOH體積相同，且大于①的耗量。

　　答案：C

　　4.常溫時(shí)，向pH=2的硫酸中加入等體積的下列溶液后，滴入甲基橙試液，出現(xiàn)紅色，該溶液可能是(　　)

　　A.pH=12的Ba(OH)2

　　B.pH=12的氨水

　　C.0.005 mol/L NaOH

　　D.0.05 mol/L BaCl2

　　解析：設(shè)所給H2SO4溶液的體積為1 L，則由pH=2可知，n(H+)=0.01 mol，又由于pH=12的Ba(OH)2溶液中n(OH-)=0.01 mol，故A選項(xiàng)中H2SO4與Ba(OH)2恰好反應(yīng)，呈中性，甲基橙顯黃色;而B選項(xiàng)中pH=12的氨水，c(NH3•H2O)>0.01 mol/L，故混合后溶液呈堿性，亦不符合題意;C選項(xiàng)中n(NaOH)=0.005 mol，所以混合后溶液中c(H+)=(0.01 mol-0.005 mol)/2 L=2.5×10-3 mol/L>10-3 mol/L，所以pH<3，溶液顯紅色;又由反應(yīng)H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl可知，H2SO4與BaCl2混合后溶液仍呈強(qiáng)酸性，故使甲基橙溶液顯紅色。

　　答案：CD

　　5.以酚酞試液作指示劑，對某新制NaOH溶液進(jìn)行中和滴定實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄如下表：

　　待測液 消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸

　　(0.01 mol/L)的體積

　?、?20 mL NaOH溶液 V1 mL

　?、?20 mL NaOH溶液

　　+10 mL H2O V2 mL

　?、?敞口隔夜放置的

　　20 mL NaOH溶液 V3 mL

　　則該新制的NaOH溶液的濃度c(mol/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：酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)一般重復(fù)2～3次，取體積的平均值，求待測液的濃度，故D不正確;用酚酞作指示劑時(shí)，敞口放置的NaOH吸收CO2生成的Na2CO3與鹽酸反應(yīng)只生成NaHCO3，使所耗酸的體積偏小，故只能用V1、V2進(jìn)行計(jì)算。

　　答案：B

　　6.在中和滴定操作中，盛放標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管應(yīng)該用(　　)

　　A.用自來水洗

　　B.用自來水洗后用蒸餾水洗2～3次

　　C.用蒸餾水洗后用標(biāo)準(zhǔn)液洗2～3次

　　D.用蒸餾水洗后用待測液洗2～3次

　　解析：滴定管用蒸餾水洗后，必須用所盛的溶液潤洗2～3次，若不用所裝溶液潤洗會(huì)稀釋所裝溶液，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差。

　　答案：C

　　7.下列幾種情況，對中和滴定結(jié)果無影響的是(　　)

　　A.滴定前標(biāo)準(zhǔn)液在零刻度以上

　　B.盛未知濃度溶液的錐形瓶里有少量蒸餾水

　　C.滴定管用蒸餾水沖洗后即注入標(biāo)準(zhǔn)液

　　D.滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)，俯視滴定管的刻度(其他操作均正確)

　　解析：A由于滴定前標(biāo)準(zhǔn)液在零刻度以上，滴定中用去的零刻度以上那部分的標(biāo)準(zhǔn)液的體積不在滴定后讀出的V標(biāo)的體積內(nèi)，也就是實(shí)際用去的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積比V標(biāo)要大，所以這樣操作使待測溶液濃度偏小。B盛裝待測液的錐形瓶內(nèi)有水的話，雖然使錐形瓶內(nèi)的溶液濃度變稀了，但待測溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量沒有變化，因而測定結(jié)果無影響。C滴定管用蒸餾水沖洗后，未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗，使滴定管內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)溶液變稀，V標(biāo)變大，導(dǎo)致待測溶液濃度偏大。D滴定后，讀數(shù)時(shí)視線俯視，使V標(biāo)讀數(shù)變小，結(jié)果使待測溶液濃度偏小。

　　答案：B

　　8.用1.0 mol/L的NaOH溶液中和某濃度的H2SO4溶液，其水溶液的pH和所用NaOH溶液的體積關(guān)系變化如圖所示，則原H2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度和完全反應(yīng)后溶液的大致體積是(　　)

　　A.1.0 mol/L,20 mL B.0.5 mol/L,40 mL

　　C.0.5 mol/L,80 mL D.1.0 mol/L,80 mL

　　解析：滴定前稀H2SO4的pH=0，則c(H2SO4)=0.5mol/L，當(dāng)pH=7時(shí)V(NaOH)=40 mL，通過計(jì)算原溶液為40 mL，故答案為C。

　　答案：C

　　9.在一支25 mL的酸式滴定管中盛入0.1 mol/L的HCl溶液，其液面恰好在5 mL刻度處，若把滴定管中的溶液全部放入燒杯中，然后以0.1mol/L的NaOH溶液進(jìn)行中和，則所需NaOH溶液的體積(　　)

　　A.大于20 mL B.小于20 mL

　　C.等于20 mL D.等于5 mL

　　解析：若要正確解答本題，必須準(zhǔn)確了解滴定管的刻度特征，滴定管下部無刻度，鹽酸溶液體積大于20 mL，因此需NaOH溶液的體積大于20 mL。

　　答案：A

　　10.實(shí)驗(yàn)室用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液測定某NaOH溶液的濃度，用甲基橙作指示劑，下列操作可能使測定結(jié)果偏低的是(　　)

　　A.酸式滴定管在裝液前未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液潤洗2～3次

　　B.開始實(shí)驗(yàn)時(shí)酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，在滴定過程中氣泡消失

　　C.錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化由黃色變橙色，立即記下滴定管液面所在刻度

　　D.盛NaOH溶液的錐形瓶滴定前用NaOH溶液潤洗2～3次

　　解析：進(jìn)行誤差分析時(shí)要緊扣公式，確定不變量和變量。c標(biāo)V標(biāo)=c(NaOH)V(NaOH)，此題中標(biāo)準(zhǔn)液濃度為定值，NaOH的體積為定值，故NaOH濃度與標(biāo)準(zhǔn)液體積成正比。A項(xiàng)酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤洗，則導(dǎo)致鹽酸實(shí)際濃度低，耗HCl比實(shí)際應(yīng)消耗HCl體積大，則c(NaOH)偏高。B選項(xiàng)開始有氣泡，后無氣泡，實(shí)際讀出的鹽酸體積偏大，則c(NaOH)偏高。C選項(xiàng)變色后立即記錄所在刻度，實(shí)際此時(shí)還未達(dá)到滴定終點(diǎn)，即實(shí)際讀出的數(shù)值偏小，所以c(NaOH)偏低。D選項(xiàng)，盛NaOH的錐形瓶潤洗，導(dǎo)致耗酸增多，V標(biāo)增大，c偏高。

　　答案：C

　　能力提升

　　11.乙二酸俗名草酸，下面是化學(xué)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對草酸晶體(H2C2O4•xH2O)進(jìn)行的探究性學(xué)習(xí)的過程，請你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù)。

　　該組同學(xué)的研究課題是：探究測定草酸晶體(H2C2O4•xH2O)中x值。通過查閱資料和網(wǎng)絡(luò)查尋得，草酸易溶于水，水溶液可以用酸性KMnO4溶液進(jìn)行滴定：

　　2MnO-4+5H2C2O4+6H+===2Mn2++

　　10CO2↑+8H2O

　　學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了滴定的方法測定x值。

　?、俜Q取1.260 g純草酸晶體，將其制成100.00 mL水溶液為待測液。

　　②取25.00 mL待測液放入錐形瓶中，再加入適量的稀H2SO4。

　?、塾脻舛葹?.100 0 mol/L的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，達(dá)到終點(diǎn)時(shí)消耗10.00 mL。

　　(1)滴定時(shí)，KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液裝在如圖中的__________(填“甲”或“乙”)滴定管中。

　　(2)本實(shí)驗(yàn)滴定達(dá)到終點(diǎn)的標(biāo)志可以是______________________ _______。

　　(3)通過上述數(shù)據(jù)，求得x=__________。討論：①若滴定終點(diǎn)時(shí)俯視滴定管刻度，則由此測得的x值會(huì)__________(填“偏大”、“偏小”或“不變”，下同)。

　?、谌舻味〞r(shí)所用的KMnO4溶液因久置而導(dǎo)致濃度變小，由此測得的x值會(huì)__________。

　　解析：(1)因?yàn)镵MnO4具有強(qiáng)氧化性，會(huì)腐蝕橡膠管，故應(yīng)用酸式滴定管盛裝。

　　(2)可利用KMnO4溶液自身的顏色作為指示劑判斷滴定終點(diǎn)時(shí)，再滴加KMnO4溶液時(shí)，溶液將由無色變?yōu)樽仙?/p>

　　(3)由題給化學(xué)方程式及數(shù)據(jù)可知，1.260g純草酸晶體中含H2C2O4的物質(zhì)的量為：0.100 0 mol/L×10.00 mL×10-3 L/mL×52×100 mL25 mL=0.0100 mol，則1.260 g H2C2O4•xH2O中含H2O的物質(zhì)的量為

　　1.260 g-0.010 0 mol×90 g/mol18 g/mol=0.020 0 mol則x=2。

　　若滴定終點(diǎn)時(shí)俯視滴定管讀數(shù)，則所得消耗酸性KMnO4溶液的體積偏小，由此所得n(H2C2O4)偏小，則n(H2O)偏大，x偏大;同理，若KMnO4溶液變質(zhì)，則消耗其體積偏大，所得x值偏小。

　　答案：(1)甲

　　(2)當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO4溶液時(shí)，溶液由無色變?yōu)樽仙野敕昼妰?nèi)不褪色，即達(dá)滴定終點(diǎn)

　　(3)2　偏大　偏小

　　12.(2011•黃岡高二檢測)利用下列實(shí)驗(yàn)用品：

　　①鐵架臺(tái)(含鐵圈、各種鐵夾);②錐形瓶;③滴定管(酸式與堿式);④燒杯(若干個(gè));⑤玻璃棒;⑥天平(含砝碼);⑦濾紙;⑧量筒;⑨漏斗

　　Na2CO3固體;標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液;未知濃度鹽酸;Na2CO3溶液。

　　進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)或操作：

　　(1)做酸堿中和滴定時(shí)，還缺少的試劑是：__________。

　　(2)配制250 mL 0.1 mol/L某溶液時(shí)，還缺少的儀器是：_______ _______________________。

　　(3)過濾時(shí)，應(yīng)選用上述儀器中的__________(填編號(hào))。

　　解析：(1)做酸堿中和滴定時(shí)，指示終點(diǎn)需要酸堿指示劑，洗滌儀器需要使用蒸餾水。

　　(2)配制250 mL 0.1 mol/L某溶液時(shí)，需要250 mL容量瓶，定容時(shí)需要使用膠頭滴管。

　　(3)過濾時(shí)，應(yīng)選用上述儀器中的鐵架臺(tái)(含鐵圈、各種鐵夾)、燒杯(若干個(gè))、玻璃棒、濾紙、漏斗。

　　答案：(1)指示劑(甲基橙或酚酞)、蒸餾水

　　(2)250 mL容量瓶、膠頭滴管　(3)①④⑤⑦⑨

　　13.稱取NaOH和Na2CO3的混合物W g溶于水中，加入酚酞(pH變色范圍：8.2――→淺紅色　10)做指示劑，以物質(zhì)的量濃度為M的鹽酸滴定，耗用V1L時(shí)酚酞變?yōu)闊o色，此時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是①___ ___________________，__________________________;若改用甲基橙(pH變色范圍：3.1――→橙色　4.4)為指示劑，當(dāng)耗用V2 L鹽酸時(shí)甲基橙變?yōu)槌燃t色，此時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是②__________，______ ____。混合物中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________，Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________。新課標(biāo)第一網(wǎng)

　　解析：向NaOH和Na2CO3的混合液中滴加鹽酸，酚酞作指示劑變?yōu)闊o色時(shí)，Na2CO3與鹽酸反應(yīng)的產(chǎn)物為NaHCO3，因?yàn)镹aHCO3溶液呈弱堿性，方程式為①NaOH+HCl===NaCl+H2O;Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3xkb1.com

　　以甲基橙為指示劑時(shí)，甲基橙變?yōu)槌燃t色時(shí)，pH在3.1～4.4之間，呈酸性，Na2CO3與HCl反應(yīng)產(chǎn)物為NaCl，方程式為②NaOH+HCl===NaCl+H2O;Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑;

　　設(shè)NaOH物質(zhì)的量為x，Na2CO3的物質(zhì)的量為y，由①中方程式得x+y=MV1，由②中方程式得x+2y=MV2

　　解得x=2MV1-MV2　y=M(V2-V1)

　　NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w(NaOH)=402V1-V2Mw×100%

　　Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w(Na2CO3)=106V2-V1MW×100%

　　答案：①NaOH+HCl===NaCl+H2O

　　Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3

　?、贜aOH+HCl===NaCl+H2O

　　Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O

　　402V1-V2MW×100%　106V2-V1MW×100%

　　14.在中和滴定操作過程中，有以下各項(xiàng)因操作不當(dāng)引起的實(shí)驗(yàn)誤差，用“偏高”“偏低”或“無影響”等填空：

　　(1)滴定管用蒸餾水洗凈后，未用已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗，使滴定結(jié)果__________;

　　(2)錐形瓶用蒸餾水洗凈后，又用待測溶液潤洗，使滴定結(jié)果_ _________________________________________________;

　　(3)滴定管(裝標(biāo)準(zhǔn)溶液)在滴定前尖嘴處有氣泡，滴定終了無氣泡，使滴定結(jié)果__________________________________;

　　(4)滴定前平視，滴定終了俯視，使滴定結(jié)果________;

　　(5)滴定前仰視，滴定終了平視，使滴定結(jié)果________;

　　(6)過早估計(jì)終點(diǎn)，使滴定結(jié)果__________;

　　(7)過晚估計(jì)終點(diǎn)，使滴定結(jié)果__________;

　　(8)用含Na2O雜質(zhì)的NaOH固體來配制已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，用于滴定未知濃度的鹽酸，使測得鹽酸的濃度__________;

　　(9)用含Na2CO3雜質(zhì)的NaOH固體來配制已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，用于滴定未知濃度的鹽酸，使測得鹽酸的濃度__________;

　　(10)洗滌錐形瓶中，誤把稀食鹽水當(dāng)作蒸餾水，然后用錐形瓶裝待測的鹽酸，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時(shí)，對測得的結(jié)果__________。

　　解析：中和滴定誤差分析的依據(jù)

　　c(待測)=mn×c標(biāo)準(zhǔn)×V標(biāo)準(zhǔn)V待測=mn×c標(biāo)準(zhǔn)V待測×V(標(biāo)準(zhǔn))

　　根據(jù)V(標(biāo)準(zhǔn))的偏大或偏小判斷c(待測)是偏高還是偏低。

　　如(1)，滴定管裝液前未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗，會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)溶液沖稀，導(dǎo)致所耗V(標(biāo)準(zhǔn))偏大，使測定的c(待測)偏高。

　　又如(2)，錐形瓶裝液前用待測溶液潤洗，會(huì)使錐形瓶內(nèi)待測的溶質(zhì)增加，導(dǎo)致所耗V(標(biāo)準(zhǔn))偏大，使測定的c(待測)偏高，其余各選項(xiàng)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)無影響

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