浙江专版2023_2024学年新教材高中化学第3章水溶液中的离子反应与平衡第2节水的电离和溶液的pH第2课时酸碱中和滴定及pH的简单计算训练提升新人教版选择性必修1

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+)=10-5mol·L-1,pH=9的氢氧化钠溶液中c(OH-)=10-5mol·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=10-6mol·L-1,故pH=-lg10-6=6,选C。

3.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。

4.一支规格为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。

5.900 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+)=1×10-5mol·L-1,pH=1的盐酸中c(H+)=0.1mol·L-1。混合后,溶液的c(H+)=≈1×10-2mol·L-1;pH=-lg(1×10-2) =2。

6.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。

7.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。

8.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0.2000mol·L-1。

(6)待测溶液中烧碱的质量为250mL×10-3×0.2000mol·L-1×40g·mol-1=2.00g,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。

9.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-)=5×10-7mol·L-1,所以该温度下KW=2.5×10-13,滴入稀硫酸后,c(H+)=5.0×10-3mol·L-1,则溶液中c(OH-)==5.0×10-11mol·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.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。

2.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,溶液由紫红色变为无色

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,当观察到溶液由橙色变为黄色,且半分钟不恢复原色时达到滴定终点

答案:B

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项错误。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项错误。

3.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,0.10mol·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。

4.工业废水中常含有一定量氧化性较强的Cr2,利用滴定原理测定Cr2含量的方法如下:

步骤Ⅰ:量取30.00 mL废水于锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化。

步骤Ⅱ:加入过量的碘化钾溶液充分反应:Cr2+6I-+14H+2Cr3++3I2+7H2O。

步骤Ⅲ:向锥形瓶中滴入几滴指示剂。用滴定管量取0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液进行滴定,数据记录如表:(I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6)

(1)步骤Ⅰ量取30.00 mL废水选择的仪器是　　　　　　　。 

(2)步骤Ⅲ中滴加的指示剂为　　　　;滴定达到终点时的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(3)步骤Ⅲ中a的读数如图所示,则:

①a=　　　　　。 

②Cr2的含量为　　　 g·L-1。 

(4)以下操作会造成废水中Cr2含量测定值偏高的是　　　　(填字母)。 

A.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度

B.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗

C.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液

D.量取Na2S2O3溶液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗

答案:(1)酸式滴定管

(2)淀粉溶液　滴入最后半滴Na2S2O3溶液,溶液刚好从蓝色变为无色,且半分钟内不变色

(3)①18.20　②2.16

(4)CD

解析:(1)根据信息,Cr2氧化性较强,量取废水应用酸式滴定管。

(2)滴定碘单质应选用淀粉溶液作指示剂;滴定达到终点时碘单质刚好被消耗,溶液的颜色由蓝色变为无色,且在半分钟内不变色。

(3)①根据图示,滴定管“0”刻度在上,且精确到0.01mL,a值为18.20。

②根据Cr2+6I-+14H+2Cr3++3I2+7H2O和I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6, Cr2~3I2~6Na2S2O3,n(Cr2)=n(Na2S2O3)=c(Na2S2O3)·V(Na2S2O3),将三次数据分别代入,并求平均值,得n(Cr2)=3×10-4mol,进而求得Cr2的含量为=2.16g·L-1。

(4)根据Cr2+6I-+14H+2Cr3++3I2+7H2O和I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6,则c(待测)偏高,所测Cr2含量就偏高;A项,滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,造成V(标准)偏小,c(待测)偏低;B项,盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗,对V(标准)无影响,则c(待测)无影响;C项,滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液,造成V(标准)偏大,则c(待测)偏高;D项,未用标准液润洗滴定管,标准液的浓度偏小,造成V(标准)偏大,则c(待测)偏高。