第三章　第二节　第2课时　酸碱中和滴定及pH的简单计算 试卷

第2课时　酸碱中和滴定及pH的简单计算

课后·训练提升

基础巩固

1.常温下,将pH=3的CH3COOH溶液加水稀释至原体积的1 000倍后,溶液的(　　)。

A.pH=6

B.pH<6

C.pH>6

D.pH=7

答案:B

解析:因为CH3COOH为一元弱酸,加水稀释,促进了CH3COOH的电离,3<pH<6,选B。

2.常温下,pH=5的盐酸和pH=9的氢氧化钠溶液以体积比11∶9混合,混合溶液的pH为(　　)。

A.7.2 B.8

C.6 D.无法计算

答案:C

解析:常温下,pH=5的盐酸中c(H+)=10-5 mol·L-1,pH=9的氢氧化钠溶液中c(OH-)= 10-5 mol·L-1,因此两者以体积比11∶9混合后,混合溶液呈酸性。则有:c混(H+)= mol·L-1=10-6 mol·L-1,故pH=-lg 10-6=6,选C。

3.下列有关中和滴定实验的叙述中不正确的是(　　)。

A.滴定管下端连有乳胶管的为碱式滴定管,只能装入碱性溶液

B.重复实验操作时,开始滴速可以稍快些,临近终点时放慢滴加速度

C.滴定前应先排除尖嘴部分的气泡,以使其充满溶液

D.滴定过程中眼睛应注视滴定管内液面的变化,以观察滴速

答案:D

解析:D项应两眼观察锥形瓶内溶液的颜色变化。

4.用盐酸标准液滴定未知浓度的NaOH溶液,下列各操作中,会引起实验误差的是(　　)。

A.取干燥洁净的酸式滴定管,润洗后装入盐酸标准溶液

B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,立即装入一定体积的NaOH溶液

C.往盛有20.00 mL NaOH溶液的锥形瓶中滴入3滴酚酞溶液后进行滴定

D.用蒸馏水洗净锥形瓶后,用NaOH溶液润洗3次,再装入一定体积的NaOH溶液

答案:D

解析:A项不会引起误差;锥形瓶内存有少量蒸馏水,NaOH的物质的量不变,消耗标准液的体积不变,B项不会引起误差;锥形瓶不能用待测液润洗,否则会使测定结果偏高。

5.一支规格为a mL的滴定管,其尖嘴部分充满溶液,管内液面在m mL处,当液面降到n mL处时,下列判断正确的是(　　)。

A.流出溶液的体积为(m-n) mL

B.流出溶液的体积为(n-m) mL

C.管内溶液体积等于(a-n) mL

D.管内溶液体积多于n mL

答案:B

解析:滴定管的“0”刻度在上方,越向下刻度值越大,所以流出溶液体积为(n-m)mL。刻度线以下尖嘴部分的溶液在刻度以外,所以管内剩余溶液的体积大于(a-n)mL。

6.常温下,将0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L-1稀硫酸等体积混合,该混合溶液的pH等于(　　)。

A.1.7 B.2.0

C.12.0 D.12.4

答案:B

解析:混合后,酸过量,c(H+)= mol·L-1=0.01 mol·L-1,pH=-lg c(H+)=-lg 0.01=2.0。

7.900 mL pH=5的盐酸和100 mL pH=1的盐酸混合,该混合溶液的pH约为(　　)。

A.2 B.3

C.4 D.5

答案:A

解析:pH=5的盐酸中c(H+)=1×10-5 mol·L-1,pH=1的盐酸中c(H+)=0.1 mol·L-1。混合后,溶液的c(H+)=≈1×10-2 mol·L-1;pH=-lg(1×10-2)=2。

8.室温下,下列溶液等体积混合后,所得溶液的pH一定大于7的是(　　)。

A.0.1 mol·L-1的盐酸和0.1 mol·L-1的氢氢化钠溶液

B.0.1 mol·L-1的盐酸和0.05 mol·L-1的氢氧化钡溶液

C.pH=4的CH3COOH溶液和pH=10的氢氧化钠溶液

D.pH=4的盐酸和pH=10的氨水

答案:D

解析:HCl为一元强酸,NaOH为一元强碱,Ba(OH)2为二元强碱,故等体积等物质的量浓度的盐酸与NaOH溶液恰好中和,pH=7,与Ba(OH)2溶液反应时,c(H+)=c(OH-)=2c[Ba(OH)2],pH=7,A、B两项错误;pH=4的CH3COOH溶液中电离出的c(H+)=1×10-4 mol·L-1,pH=10的NaOH溶液中电离出的c(OH-)=1×10-4 mol·L-1,因此CH3COOH电离出的H+恰好与NaOH中和,反应过程中CH3COOH会继续电离出H+,故pH<7,同理,D项中氨水过量,溶液显碱性,pH>7,C项错误,D项正确。

9.酚酞溶液作指示剂,用NaOH溶液滴定盐酸时,由于滴定速率太快,当混合溶液变红时,不知NaOH溶液是否过量,判断它是否过量的方法是(　　)。

A.加入5 mL盐酸进行滴定

B.返滴一滴待测盐酸

C.重新进行滴定

D.以上方法均不适用

答案:B

解析:判断是否滴定过量的方法是返滴一滴待测盐酸,看颜色是否复原。

10.用中和滴定法测定烧碱的纯度,若烧碱中不含有与酸反应的杂质,试根据实验回答下列问题。

(1)准确称取烧碱样品2.50 g,将样品配成250 mL的待测溶液。

(2)滴定管使用前洗涤后应　。 

(3)取10.00 mL待测溶液,用　　　　　　(填仪器名称)量取注入锥形瓶中。 

(4)用0.200 0 mol·L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,滴定时左手旋转酸式滴定管的玻璃活塞,右手不停地摇动锥形瓶,两眼注视　　　　　　　　直到滴定终点。 

(5)根据下列测定数据,分析得到合理数据,计算待测烧碱溶液的浓度为　　　　。 

(6)根据上述测定数据,分析得到合理数据,计算烧碱的纯度为　　　　。 

(7)若锥形瓶中的溶液在滴定过程中溅出,结果偏　　　　;酸式滴定管装液后尖嘴部位有气泡,滴定后气泡消失,结果偏　　　　。 

答案:(2)用待盛溶液润洗　(3)碱式滴定管　(4)锥形瓶中溶液颜色的变化　(5)0.200 0 mol·L-1　(6)80%

(7)小　大

解析:(5)第三次实验标准溶液体积误差较大舍去,取前两次数据进行计算,可得待测烧碱溶液的浓度为0.200 0 mol·L-1。

(6)待测溶液中烧碱的质量为250 mL×10-3×0.200 0 mol·L-1×40 g·mol-1=2.00 g,则纯度为×100%=80%。

(7)锥形瓶中的溶液在滴定过程中溅出,则待测溶液减少,所用标准溶液偏少,结果偏小;滴定前有气泡,滴定后气泡消失,所用标准溶液偏多,结果偏大。

11.请回答下列问题。

(1)某温度下,纯水中c(H+)=5×10-7 mol·L-1,则此时纯水中的c(OH-)=　　　 mol·L-1;若温度不变,滴入稀硫酸使c(H+)=5.0×10-3 mol·L-1,则c(OH-)=　　　 mol·L-1。

(2)已知常温下pH=2的高碘酸(H5IO6)溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,所得混合溶液呈酸性,则高碘酸的电离方程式是　。 

答案:(1)5×10-7　5.0×10-11

(2)H5IO6H++H4I

解析:(1)纯水中c(H+)=c(OH-)=5×10-7 mol·L-1,所以该温度下KW=2.5×10-13,滴入稀硫酸后,c(H+)=5.0×10-3 mol·L-1,则溶液中c(OH-)==5.0×10-11 mol·L-1。(2)常温下pH=2的高碘酸(H5IO6)溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,所得混合溶液呈酸性,表明高碘酸H5IO6为弱酸,不完全电离,所以电离方程式为H5IO6H++H4I。

能力提升

1.如图是常温下向20.0 mL的盐酸中,逐滴加入0.10 mol·L-1 NaOH溶液时,溶液的pH随NaOH溶液的体积V(mL)变化的曲线。下列结论中正确的是(　　)。

A.原盐酸的浓度为0.10 mol·L-1

B.原盐酸的浓度为1.0 mol·L-1

C.x=2.0

D.pH=12时V=20.4 mL

答案:A

解析:当V=0 mL时,盐酸的pH=1,因此c(HCl)=0.10 mol·L-1,A项正确,B项错误;当溶液的pH=7时,HCl与NaOH恰好完全反应,因此n(HCl)=n(NaOH),故V=20.0 mL,C项错误;当溶液的pH=12时,0.10 mol·L-1×V mL-0.10 mol·L-1×20 mL=(V+20) mL×1×10-2 mol·L-1,解得V≈24.4,D项错误。

2.常温下,①pH=2的CH3COOH溶液、②pH=2的H2SO4溶液、③pH=12的氨水、④pH=12的NaOH溶液,相同条件下,有关上述溶液的比较中正确的是(　　)。

A.水电离的c(H+):①=②=③=④

B.将②④溶液混合后,pH=7,消耗溶液的体积:②<④

C.等体积的①②④溶液分别与足量铝粉反应,生成H2的量②最大

D.向10 mL上述四溶液中各加入90 mL水后,溶液的pH:③>④>①>②

答案:A

解析:①②的c(H+)相同,③④的c(OH-)相同,无论酸还是碱都抑制水的电离,且相同c(H+)或相同c(OH-)对水的电离抑制程度相同,A项正确;硫酸中c(H+)与NaOH溶液中c(OH-)相等,等体积混合后恰好完全中和,pH=7,所以消耗溶液体积应为②=④,B项错误;CH3COOH是弱酸,故与Al反应时会继续电离出H+,所以产生H2最多的不是②,C项错误;CH3COOH是弱酸,加水稀释后能促进CH3COOH电离,所以①②稀释后溶液的pH:②>①,D项错误。

3.酸碱中和滴定是一种操作简单、准确度高的定量分析方法。实际工作中也可利用物质间的氧化还原反应、沉淀反应进行类似的滴定分析。下列有关几种具体的滴定分析(待测液置于锥形瓶内)的说法不正确的是(　　)。

A.用标准酸性KMnO4溶液滴定待测浓度的Na2SO3溶液:滴定终点时,溶液由无色变为紫红色

B.利用反应Ag++SCN-AgSCN↓,用标准KSCN溶液测量AgNO3溶液浓度时可用Fe(NO3)3作指示剂

C.利用反应2Fe3++2I-I2+2Fe2+,用FeCl3溶液测量KI样品中KI的百分含量时,可用淀粉作指示剂

D.用标准HCl溶液测定某NaOH溶液的浓度时,若用甲基橙作指示剂,当观察到溶液由黄色变为橙色,且半分钟不恢复原色时达到滴定终点

答案:C

解析:A项,反应到达终点后,再滴入酸性KMnO4溶液,溶液变为紫红色,A项正确。B项,当Ag+沉淀完全后,再滴入标准KSCN溶液,会生成Fe(SCN)3,溶液呈红色,B项正确。C项,只要反应一发生就有I2生成,溶液就呈蓝色,C项错误。D项,碱性条件下甲基橙呈黄色,酸碱中和后,滴入标准HCl溶液,当滴定至溶液呈弱酸性时,甲基橙由黄色变为橙色,D项正确。

4.浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg的变化如图所示。下列叙述错误的是(　　)。

A.MOH的碱性强于ROH的碱性

B.ROH的电离程度:b点大于a点

C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等

D.当lg=2时,若两溶液同时升高温度,则增大

答案:D

解析:由图像知,0.10 mol·L-1的MOH溶液的pH为13,说明MOH为强碱,ROH溶液的pH小于13,说明ROH为弱碱,所以MOH的碱性强于ROH的碱性,A项正确;稀释有利于弱电解质的电离,B项正确;若两溶液无限稀释则接近中性,则它们的c(OH-)相等,C项正确;当lg=2时,MOH溶液的pH为11,ROH溶液的pH为10,若两溶液同时升高温度,ROH溶液中存在电离平衡,平衡会右移,c(R+)增大,c(M+)不变,比值减小,D项错误。

5.下列几种情况,对中和滴定结果无影响的是(　　)。

A.滴定管用水冲洗后即注入标准溶液

B.锥形瓶里有少量水

C.滴定前标准溶液在“0”刻度以上

D.滴定管尖端未充满液体

答案:B

解析:滴定管水洗后应润洗,否则所盛溶液被稀释,A项不符合题意;锥形瓶里有少量水对滴定结果无影响,B项符合题意;滴定前标准溶液应调节至“0”刻度或“0”刻度以下,否则无法记录溶液体积,C项不符合题意;滴定管尖嘴应充满液体,不能留有气泡,D项不符合题意。

6.(1)选用以下主要仪器和试剂,是否可以达到测定NaOH溶液浓度的目的?　　　　(填“是”或“否”)。 

主要仪器:滴定管、锥形瓶、烧杯

试剂:NaOH溶液、0.100 0 mol·L-1盐酸

(2)现用物质的量浓度为0.100 0 mol·L-1的标准NaOH溶液去滴定V mL盐酸,请回答下列问题。

①用标准NaOH溶液滴定时,应将标准NaOH溶液注入　　　(填“甲”或“乙”)中。 

②某学生的操作步骤如下:

A.移取V mL待测盐酸注入洁净的锥形瓶,并加入2~3滴酚酞溶液;

B.用标准溶液润洗滴定管2~3次;

C.把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管使尖嘴部分充满溶液;

D.取标准NaOH溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上2~3 mL;

E.调节液面至“0”或“0”以下刻度,记下读数;

F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准NaOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。

正确操作步骤的顺序是　　　　(用字母序号填写)。 

上述B步骤操作的目的是 　　　　　　　　　　　　　　　。 

判断到达滴定终点的实验现象是 　　　　　　　　　　　　　　　。 

③如图是碱式滴定管中液面在滴定前后的读数,c(HCl)=　　　　　　mol·L-1。

答案:(1)否

(2)①乙　②BDCEAF　洗去附在滴定管内壁上的水,防止其将标准溶液稀释而带来误差　当滴入最后半滴标准溶液后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色　③

解析:(1)缺少酸碱指示剂,无法判断滴定终点。

(2)①NaOH为强碱,应将NaOH溶液注入碱式滴定管中,故选乙。②按查漏→水洗→润洗→装液→排气泡→调液面→读数→加待测溶液和指示剂→滴定→判断终点→读数、记录数据→计算的顺序思考。判断滴定终点的方法是当滴入最后半滴标准溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色。③滴定过程中消耗NaOH溶液的体积为(V2-V1) mL,因此c(HCl)= mol·L-1。

7.食品药品中Ca元素含量的测定方法之一为利用Na2C2O4将处理后的样品中的Ca2+沉淀,过滤洗涤,然后将所得CaC2O4固体溶于过量的强酸,最后使用已知浓度的KMnO4溶液通过滴定来测定溶液中Ca2+的含量。针对该实验中的滴定过程,回答以下问题。

(1)KMnO4溶液应该用　　　　(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装,除滴定管外,还需要的玻璃仪器有　　　　　　　　。 

(2)试写出滴定过程中发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　。 

(3)滴定终点的颜色变化为溶液由　　　　色变为　　　　色。 

(4)以下操作会导致测定的结果偏高的是　　　　(填字母)。 

A.装入KMnO4溶液前未润洗滴定管

B.滴定结束后俯视读数

C.滴定结束后,滴定管尖端悬有半滴溶液

D.滴定过程中,振荡时将待测溶液洒出

答案:(1)酸式　烧杯、锥形瓶　(2)2Mn+5C2+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O　(3)无　浅紫

(4)AC

解析:(1)KMnO4溶液具有强氧化性,应放在酸式滴定管中。

(3)KMnO4溶液本身可以作为指示剂,终点的颜色变化为无色变为浅紫色。