3-2-2《pH的應(yīng)用》時練
雙基練習(xí)
1．在25℃時，用0.125 ol/L的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定25.00 L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時也即待測NaOH溶液的pH，V(HCl)＝20L時，混合液pH＝7，即滴定終點(diǎn)時，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．下面是一段關(guān)于酸堿中和滴定的實(shí)驗(yàn)敘述：“取25.00 L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)�！毕铝袠�(biāo)明序號的操作中，有錯誤的是( )
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^一會兒粉紅色可能還會褪去。
答案：B
3．有①、②、③三瓶體積相等，濃度都是1 ol/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：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，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 ol/L NaOH
D．0.05 ol/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 ol，又由于pH＝12的Ba(OH)2溶液中n(OH－)＝0.01 ol，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 ol/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 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 ol/L)的體積
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
則該新制的NaOH溶液的濃度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，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．用自水洗
B．用自水洗后用蒸餾水洗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，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 ol/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 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，則c(H2SO4)＝0.5ol/L，當(dāng)pH＝7時V(NaOH)＝40 L，通過計(jì)算原溶液為40 L，故答案為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刻度處，若把滴定管中的溶液全部放入燒杯中，然后以0.1ol/L的NaOH溶液進(jìn)行中和，則所需NaOH溶液的體積( )
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 L，因此需NaOH溶液的體積大于20 L。
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KnO4溶液進(jìn)行滴定：
2nO－4＋5H2C2O4＋6H＋===2n2＋＋
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。
①稱取1.260 g純草酸晶體，將其制成100.00 L水溶液為待測液。
②取25.00 L待測液放入錐形瓶中，再加入適量的稀H2SO4。
③用濃度為0.100 0 ol/L的KnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，達(dá)到終點(diǎn)時消耗10.00 L。
(1)滴定時，KnO4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)時俯視滴定管刻度，則由此測得的x值會__________(填“偏大”、“偏小”或“不變”，下同)。
②若滴定時所用的KnO4溶液因久置而導(dǎo)致濃度變小，由此測得的x值會__________。
解析：(1)因?yàn)镵nO4具有強(qiáng)氧化性，會腐蝕橡膠管，故應(yīng)用酸式滴定管盛裝。
(2)可利用KnO4溶液自身的顏色作為指示劑判斷滴定終點(diǎn)時，再滴加KnO4溶液時，溶液將由無色變?yōu)樽仙?br />(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 ol/L×10.00 L×10－3 L/L×52×100 L25 L＝0.0100 ol，則1.260 g H2C2O4•xH2O中含H2O的物質(zhì)的量為
1.260 g－0.010 0 ol×90 g/ol18 g/ol＝0.020 0 ol則x＝2。
若滴定終點(diǎn)時俯視滴定管讀數(shù)，則所得消耗酸性KnO4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KnO4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nO4溶液時，溶液由無色變?yōu)樽仙�，且半分鐘�?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(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)；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，還缺少的試劑是：__________。
(2)配制250 L 0.1 ol/L某溶液時，還缺少的儀器是：_______ _______________________。
(3)過濾時，應(yīng)選用上述儀器中的__________(填編號)。
解析：(1)做酸堿中和滴定時，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 L 0.1 ol/L某溶液時，需要250 L容量瓶，定容時需要使用膠頭滴管。
(3)過濾時，應(yīng)選用上述儀器中的鐵架臺(含鐵圈、各種鐵夾)、燒杯(若干個)、玻璃棒、濾紙、漏斗。
答案：(1)指示劑(甲基橙或酚酞)、蒸餾水
(2)250 L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)的量濃度為的鹽酸滴定，耗用V1L時酚酞變?yōu)闊o色，此時發(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鹽酸時甲基橙變?yōu)槌燃t色，此時發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是②__________，______ ____�；旌衔镏蠳aOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________，Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________。新標(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，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.co
以甲基橙為指示劑時，甲基橙變?yōu)槌燃t色時，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＝V1，由②中方程式得x＋2y＝V2
解得x＝2V1－V2 y＝(V2－V1)
NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w(NaOH)＝402V1－V2w×100%
Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為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：
(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，對測得的結(jié)果__________。
解析：中和滴定誤差分析的依據(jù)
c(待測)＝n×c標(biāo)準(zhǔn)×V標(biāo)準(zhǔn)V待測＝n×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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