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)(molL-1)0.120 00.040 000.030 000.090 00c(Y)(molL-1)0.040 000.120 00.090 000.030 00解析:由图知,30.00 mL NaOH溶液恰好中和10.00 mL盐酸,
7、即3Y=X,表中A、D属此种情况,但A组中c(X)=0.120 0 molL-1,c(H+)=0.120 0 molL-1,pH1,加入20.00 mL NaOH溶液后的c(H+)=0.010 00 molL-1,pH=-lg(110-2)=2,符合题意。7. 如图是用0.100 0 molL-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:abB.盐酸的物质的量浓度为0.010 0 molL-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:
8、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:ab,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 molL-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+)= molL-1= molL-1,pH=-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
9、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
10、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
11、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
12、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
13、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 molL-1 Na2S2O3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
14、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
15、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,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
16、)标准盐酸体积(mL)滴定前读数滴定后读数第一次10.000.5020.40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/L20.00 mL,c(NaOH)=0.402 0 mol
17、/L,烧碱纯度为100%98.05%。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
18、,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,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125.001.0221.03225.002.0021.99325.000.0020.
19、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/L0.020 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
20、(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 TiO2xH2O,经过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉状TiO2。用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小,用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。请回答下列问题:(1)滴定终点的现象是 。(2)滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为M g/mol)试样w g,消耗c mol/L NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL,则TiO2质量分数表达式为。解析:(1)Fe3+与Ti3+反应,生成Fe2+和Ti4+,加入KSCN溶液不显红色,当达到滴定终点时,再加入NH4Fe(SO4)2溶液,Fe3+过量,与SCN-生成红色的Fe(SCN)3。(2)Fe3+与Ti3+反应,生成Fe2+和Ti4+,根据得失电子守恒,有n(Ti3+)1=n(Fe3+)1,故n(Fe3+)=n(Ti3+)=n(TiO2)=cV10-3mol,其质量分数为100%=%。答案:(1)滴入最后一滴标准液后,锥形瓶内溶液由无色变为红色,且半分钟内不褪色(2)%
