高中化学 第三章 水溶液中的离子平衡 第二节 水的电离和溶液的酸碱性 第3课时 pH的应用习题 新人教版选修4

1、第3课时 ph的应用课时训练(时间:40分钟)基础过关1.某学生的实验报告所列出的下列数据中合理的是(d)a.用10 ml量筒量取7.13 ml稀盐酸b.用托盘天平称量25.20 g naclc.用广范ph试纸测得某溶液的ph为2.3d.用25 ml滴定管做中和滴定实验时,用去某浓度的碱溶液 21.70 ml解析:量筒的精确度为0.1 ml,托盘天平的精确度为0.1 g,广范ph试纸精确的ph为整数,滴定管的精确度为 0.01 ml。2. 实验室用标准盐酸测定某naoh溶液的浓度,用甲基橙作指示剂,下列对测定结果评价错误的是(d)选项操作测定结果评价a酸式滴定管在装液前未用标准盐酸润洗 23次

2、偏高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偏高c锥形瓶未干燥无影响d盛naoh溶液的锥形瓶滴定前用naoh溶液润洗23次偏低解析:酸式滴定管在装液前未用标准盐酸润洗23次,导致标准液被稀释,滴定时消耗标准液体积偏大,测定结果偏高,a正确;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,导致消耗标准液体积偏大,测定结果偏高,b正确;锥形瓶未干燥,对待测液没有影响,则不影响测定结果,c正确;盛naoh溶液的锥形瓶滴定前用naoh溶液润洗23次,导致待测液中溶质氢氧化钠的物质的量偏大,滴定时消耗标准液体积偏大,测定结果偏高,d错误。3.将氢氧化钠稀溶液滴加到醋酸稀溶液中

3、,下列各图表示混合溶液有关量或性质的变化趋势,其中错误的是(d)解析:开始随着naoh溶液的增加,中和反应放热越来越多,温度逐渐升高,至ch3cooh反应完全后,放出的热量被环境吸收,温度又呈下降趋势,a正确;混合液的ph随着naoh溶液的加入,由酸性变到中性,到达反应终点时,ph发生突变,再加naoh溶液,因naoh溶液浓度基本不变,ph基本呈水平形状,b正确;ch3cooh是弱电解质,导电能力较弱,加入naoh溶液后,生成强电解质ch3coona,导电能力增强,c正确;开始时,由于naoh不足,naoh完全反应,所以在ch3cooh过量的阶段中,c(naoh)为0,d错误。4. 下列有关酸

4、碱中和滴定的操作会引起误差的是(c)a.酸碱中和滴定时,在锥形瓶中准确地加入一定体积的待测液和滴入23滴指示剂后,为了便于观察现象而加入了适量的蒸馏水b.酸碱中和滴定时,使用经过蒸馏水洗净的锥形瓶装待测液c.酸碱中和滴定时,使用经过蒸馏水洗净但留有水珠的滴定管直接装标准液d.用naoh标准溶液滴定未知浓度的稀盐酸时,选用酚酞作指示剂,实验时不小心多加入了一滴指示剂解析:a中虽然加水稀释后待测液浓度变小了,但待测液中溶质的物质的量未变,故滴定时所需标准液的体积是不会改变的;b中原理与a相同,只不过是稀释程度不同而已;c中向洗净后的滴定管中直接装入标准液,会使其浓度减小,则在滴定时耗用标准液的体积

5、会增大,致使计算的数值偏高;d中虽然多加了一滴指示剂,但不会影响实验的结果,因为酸、碱的物质的量基本上没有改变。5. 用已知浓度的naoh标准液滴定未知浓度的醋酸溶液,下列操作会导致测定结果偏高的是(b)a.以甲基橙为指示剂滴至溶液由红色变橙色b.滴定前碱式滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失c.滴定管读数时,滴定前仰视,终点时俯视d.振荡时锥形瓶中的液滴溅出来解析:a.甲基橙变色范围为3.14.4,以甲基橙为指示剂滴至溶液由红色变橙色,溶液变色时呈酸性,使用的naoh溶液体积偏小,则测定结果偏低;b.滴定前碱式滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,使用的naoh溶液体积偏大,则测定结果偏高;c.

6、滴定管读数时,滴定前仰视,终点时俯视,导致使用的naoh溶液体积偏小,则测定结果偏低;d.振荡时锥形瓶中的液滴溅出来,导致待测溶液体积偏小,使用的naoh溶液体积偏小,则测定结果偏低。6. 如图为对10.00 ml一定物质的量浓度的盐酸(x)用一定物质的量浓度的naoh溶液(y)滴定的图像,依据图像推出x和y的物质的量浓度是下表内各组中的(d)abcdc(x)(mol·l-1)0.120 00.040 000.030 000.090 00c(y)(mol·l-1)0.040 000.120 00.090 000.030 00解析:由图知,30.00 ml naoh溶液恰好中

7、和10.00 ml盐酸,即3y=x,表中a、d属此种情况,但a组中c(x)=0.120 0 mol·l-1,c(h+)=0.120 0 mol·l-1,ph<1,不符合图像;d组中c(x)=0.090 00 mol·l-1,ph>1,加入20.00 ml naoh溶液后的c(h+)=0.010 00 mol·l-1,ph=-lg(1×10-2)=2,符合题意。7. 如图是用0.100 0 mol·l-1 naoh溶液滴定20.00 ml未知浓度盐酸(酚酞作指示剂)的滴定曲线。下列说法正确的是(d)a.水电离出的氢离子浓度:

8、a>bb.盐酸的物质的量浓度为0.010 0 mol·l-1c.指示剂变色时,说明盐酸与naoh恰好完全反应d.当滴加naoh溶液10.00 ml时,该混合液的ph=1+lg 3解析:a处比b处酸性强,对水的电离抑制程度大,故水电离出的氢离子浓度:a<b,a错误;等体积等浓度的盐酸与naoh溶液恰好中和,故盐酸的物质的量浓度为0.100 0 mol·l-1,b错误;酚酞变色的ph范围是8.210.0,而hcl与naoh恰好完全反应的ph=7,c错误;当滴加naoh溶液10.00 ml时,c(h+)= mol·l-1= mol·l-1,ph=-

9、lg =1+lg 3,d正确。8. 某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质,为了测定其纯度,进行以下滴定操作:a.在250 ml容量瓶中配制250 ml烧碱溶液b.用碱式滴定管量取25.00 ml烧碱溶液于锥形瓶中并加几滴甲基橙指示剂c.在天平上准确称取烧碱样品w g,在烧杯中加蒸馏水溶解d.将物质的量浓度为m mol/l的标准h2so4溶液装入酸式滴定管,调整液面,记下开始刻度v1 mle.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定到终点,记录终点刻度为v2 ml回答下列问题:(1)正确的操作步骤顺序中b前面是、d后面是(填字母)。 (2)滴定读数应注意:滴定管与水平的实验台面,并使刻度线与滴

10、定管液面的相切。 (3)操作d中液面应调整到的某一刻度。 (4)滴定到终点时锥形瓶内溶液的ph约为;终点时的颜色变化是 。 (5)若碱式滴定管没有用待测烧碱溶液润洗,会对测定结果有何影响? 。 (6)该烧碱样品的纯度计算式是 。 解析:(1)实验时应先称量一定质量的固体,溶解后配制成溶液,量取待测液于锥形瓶中,然后用标准液进行滴定。(2)滴定管垂直,液面不再变化时才可读数,视线与溶液凹液面最低点相平,滴定管读数准确到0.01 ml。(3)滴定管0刻度在上,滴定前应调节到零刻度或零稍下的某一刻度。(4)指示剂为甲基橙,变色范围为3.14.4,终点

11、时,溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复为原来的颜色。(5)若碱式滴定管没有用待测烧碱溶液润洗,则消耗的标准液的体积偏小。(6)滴定消耗的硫酸为:n(h2so4)=cv=m mol/l×(v2-v1)×10-3l,根据反应方程式可知,n(naoh)=2n(h2so4)=2m(v2-v1)×10-3 mol,所以原来样品中氢氧化钠的物质的量为:2m(v2-v1)×10-3 mol×=2m(v2-v1)×10-2 mol,则样品中氢氧化钠的质量为m(naoh)=80m(v2-v1)×10-2 g,则该烧碱样品的纯度为×

12、100%=×100%。答案:(1)ae(2)垂直凹液面最低点(3)零刻度或零稍下(4)3.14.4溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复为原来的颜色(5)偏小(6)×100%能力提升9. 用标准盐酸滴定未知浓度的naoh溶液时,若测得的结果偏低,则产生误差的原因可能是(d)a.滴定时,装未知浓度的naoh溶液的锥形瓶忘记用naoh溶液润洗b.酸式滴定管用蒸馏水洗涤后,没用盐酸润洗c.滴定前,滴定管的尖嘴处有气泡,而在滴定后气泡消失d.滴定前仰视读取了酸式滴定管的读数,滴定后读数正确解析:a项,若锥形瓶用naoh溶液润洗了,会使测定结果偏高,故不润洗是正确的;b项,酸式滴定管未

13、用标准液润洗,所以盐酸变稀了,v(盐酸)就大了,会使测定的c(naoh)偏高;c项,滴定前有气泡,滴定后无气泡,使一部分盐酸充满原来气泡的体积,未与naoh溶液反应,使盐酸的体积比实际反应用量大,v(盐酸)变大了,测定的c(naoh)会偏高;d项,滴定前仰视,读数偏大,滴定后读数正确,使v(盐酸)小了,会使c(naoh)偏低。10.某学习小组用“间接碘量法”测定某cucl2晶体试样的纯度,试样不含其他能与i-发生反应的氧化性杂质,已知:2cu2+4i-2cui+i2,i2+2s2s4+2i-。取m g试样溶于水,加入过量ki固体,充分反应,用 0.100 0 mol·l-1 na2s

14、2o3标准溶液滴定,部分实验仪器和读数如图所示。下列说法正确的是(d)a.试样在甲中溶解,滴定管选乙b.选用淀粉作指示剂,当甲中溶液由蓝色变为无色时,即达到滴定终点c.丁图中滴定前,滴定管的读数为a-0.50 mld.对装有标准液的滴定管读数时,滴定前后读数方式如丁图所示,则测得的结果偏小解析:甲中盛装的是含有i2的溶液,则滴定管中盛装的为na2s2o3标准溶液,该溶液显碱性,应选用碱式滴定管(丙),a不正确;溶液变色且经过30 s左右溶液不恢复原来的颜色,视为滴定终点,b不正确;滴定管“0”刻度在上端,故滴定前的读数为a+0.50 ml,c不正确;滴定后俯视读数,将导致读数偏小,故测得的结果

15、偏小,d正确。11. 如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的滴定曲线,下列叙述正确的是(b)a.盐酸的物质的量浓度为1 mol/lb.p点时反应恰好完全,溶液呈中性c.曲线a是盐酸滴定氢氧化钠溶液的滴定曲线d.酚酞不能用作本实验的指示剂解析:盐酸的物质的量浓度为1 mol/l时,ph应该等于0,a错误;由图可知,盐酸与氢氧化钠溶液的浓度相等,都是0.1 mol/l,p点时盐酸与氢氧化钠溶液的体积相等,恰好完全中和,溶液呈中性,b正确;曲线a对应的溶液起点的ph等于1,故曲线a是氢氧化钠溶液滴定盐酸的滴定曲线,c错误;强酸和强碱的中和滴定,达到终点时溶液为中性,指示剂选择酚酞或甲基橙都可以

16、,d错误。12. 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:(1)准确称取4.1 g烧碱样品,所用主要仪器是  。 (2)将样品配成250 ml待测液,需要的仪器有  。 (3)取10.00 ml待测液,用 量取。 (4)用0.201 0 mol/l标准盐酸滴定待测烧碱溶液,滴定时手旋转酸式滴定管的玻璃活塞, 手不停地摇动锥形瓶,两眼注视 , 直到滴定终点。(5)根据下列数据,计算待测烧碱的纯度: 。 滴定次数待测液体积(ml)标准盐酸体积(ml)滴定前读数滴定后读数第一次10.000.502

17、0.40第二次10.004.0024.10解析:(1)称取4.1 g烧碱样品,所用主要仪器有托盘天平(带砝码)、小烧杯、药匙。(2)配制250 ml待测液需要的仪器有250 ml容量瓶、小烧杯、玻璃棒、胶头滴管。(3)取10.00 ml待测液,应用碱式滴定管量取。(4)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,两眼注视锥形瓶中溶液颜色的变化。(5)平均消耗标准盐酸体积v=20.00 ml。由题意知,c(naoh)×10.00 ml=0.201 0 mol/l×20.00 ml,c(naoh)=0.402 0 mol/l,烧碱纯度为×100%98.0

18、5%。答案:(1)托盘天平、小烧杯、药匙(2)250 ml容量瓶、小烧杯、玻璃棒、胶头滴管(3)碱式滴定管(4)左右锥形瓶中溶液颜色变化(5)98.05%13.实验室常利用甲醛法测定(nh4)2so4样品中氮的质量分数,其反应原理为4n+6hcho3h+6h2o+(ch2)6n4h+滴定时,1 mol(ch2)6n4h+与1 mol h+相当,然后用naoh标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:步骤称取样品1.500 g。步骤将样品溶解后,完全转移到250 ml容量瓶中,定容,充分摇匀。步骤移取25.00 ml样品溶液于250 ml锥形瓶中,加入10 ml 20%的中性甲

19、醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入 12滴酚酞试液,用naoh标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。(1)根据步骤填空:碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接装入naoh标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去naoh标准溶液的体积(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 滴定达到终点时,酚酞指示剂由色变成色。 (2)滴定结果如表所示:滴定次数待测溶液的体积/ml标准溶液的体积/ml滴定前刻度滴定后刻度125.001.0221.03225.002.0021.99325.000.002

20、0.20若naoh标准溶液的浓度为0.101 0 mol/l,则该样品中氮的质量分数为。 解析:(1)直接装入naoh溶液,c(naoh)会减小,则 v(naoh溶液)偏大,样品的含氮量会偏高;锥形瓶中的蒸馏水对 n(h+)无影响,故对v(naoh溶液)无影响;naoh标准溶液滴定反应生成的酸,用酚酞作指示剂时,滴定终点时溶液由无色变浅(粉)红色。(2)分析表中数据,第3组为异常值,应舍去,则v(naoh溶液)=20.00 ml,故n(n)=0.101 0 mol/l×0.020 00 l=0.002 020 mol,(nh4)2so4样品中的含氮量为×100%18.87%。答案:(1)偏高无影响无粉红(浅红)(2)18.87%14.利用中和滴定的原理,在工业生产中还可以进行氧化还原滴定测定物质含量。制备纳米tio2的方法之一是ticl4水解生成 tio2·xh2o,经过滤、水洗除去其中的cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉