1、pH的应用一、选择题(每小题4分,每小题有1个正确选项,共44分)1某学生用碱式滴定管量取0.1 molL1的NaOH溶液,开始时仰视液面,读数为1.00 mL。取出部分溶液后,俯视液面,读数为11.00 mL,该同学在操作中实际取出的液体为(A)A大于10.00 mLB小于10.00 mLC等于10.00 mLD等于11.00 mL解析:由于开始读数时,视线低,读数大于正确读数,而取出液体后读数视线高,读数小于正确读数,说明实际量取的体积大于他读数的体积数,故体积大于10.00 mL。20.1 molL1盐酸滴定0.1 molL1NaOH溶液,若达到滴定终点时不慎多加了1滴盐酸(1滴溶液体积
2、约为0.05 mL),继续加水至50 mL,所得溶液的pH是(A)A4 B7.2 C10 D11.3解析:滴定终点时溶液中c(H)1104molL1,pH4。3用已知浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的醋酸溶液,下列操作中会使测定结果偏低的有(D)A以酚酞作指示剂B锥形瓶沾有少量水C滴定前,滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失D滴定前仰视滴定管读数,滴定后平视刻度读数解析:氢氧化钠滴定醋酸,终点时溶液显碱性,A不影响,同样B也不影响。C中说明消耗氢氧化钠的体积偏多,测定结果偏高。仰视读数,读数偏大,所以消耗氢氧化钠的体积偏少,测定结果偏低,答案选D。4.在25 时,用0.125 molL1的标准盐
3、酸溶液滴定25.00 mL未知浓度的NaOH溶液所得滴定曲线如图所示,图中K点代表的pH为(A)A13 B12C10 D11解析:由图示可知,在V(HCl)20.00 mL时,pH7,HCl与NaOH恰好完全反应,由c(HCl)V(HCl)c(NaOH)V(NaOH),知c(NaOH)0.1 molL1。由KWc(H)c(OH)知,0.1 molL1的NaOH溶液的c(H)1013 molL1,即其pH13。5用0.102 6 molL1的盐酸滴定25.00 mL未知浓度的氢氧化钠溶液,滴定达终点时,滴定管中的液面如图所示,正确的读数为(B)A. 22.30 mLB. 22.35 mLC. 2
4、3.65 mLD. 23.70 mL解析:由题给滴定管液面示意图可知,图中每一小格代表0.10 mL,滴定管液面读数介于22.3022.40,只有B项符合题意。6.下图是对10 mL一定物质的量浓度的盐酸用一定物质的量浓度的NaOH溶液滴定的图像,依据图像推出盐酸和NaOH溶液的物质的量浓度是下表内各组中的(D)ABCDc(HCl)/(molL1)0.120.040.030.09c(NaOH)/(molL1)0.040.120.090.03解析:由图像可知,30 mL NaOH溶液恰好中和10 mL盐酸,则3c(NaOH)c(HCl),表中A、D组属此种情况,但A组中c(HCl)0.12 mo
5、lL1,c(H)0.12 molL1,pH1,加入20 mL NaOH后溶液的c(H)1102 molL1,pHlg(1102)2,正好符合题意。7如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液的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 molL1BP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测定曲线D酚酞不能用作本实验的指示剂解析:根据起始时溶液的pH可知曲线a为NaOH溶液滴定盐酸的曲线,当V(NaOH)0时,溶液的pH1,由此可知c(HCl)0.1 molL1,A项和C项均错;强酸和强碱互滴,既可选用甲基橙又可选用酚酞作指示剂,D项错误。8将氢氧化钠稀溶液
6、滴加到醋酸稀溶液中,下列各图示意混合溶液有关量或性质的变化趋势,其中错误的是(D)解析:A选项,氢氧化钠和醋酸发生中和反应,反应放热,当酸反应完全后,再加碱,相当于往热水中加入冷水,温度降低,图意正确。B选项,醋酸中滴加氢氧化钠溶液,酸性减弱,pH增大,滴定终点附近pH出现突跃,图意正确。C选项,醋酸中滴加氢氧化钠溶液,相当于弱电解质变成强电解质,因此导电能力增加,图意正确。D选项,最终的CH3COOH都完全反应,当NaOH溶液滴加一定量后曲线会上扬,图意错误。9向20.00 mL稀氨水中逐滴加入等物质的量浓度的盐酸,下列示意图变化趋势正确的是(B)解析:NH3H2O是弱酸,pH7,A、C错误
7、;NH3H2OHCl=NH4ClH2O,随着盐酸加入,溶液pH减小,当盐酸过量时,溶液的pH由过量的盐酸决定,HCl是强电解质,当氨水与盐酸等浓度时,盐酸的pH离7远,B符合。10.右图是用0.100 0 molL1 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 molL1C指示剂变色时,说明盐酸与NaOH恰好完全反应D当滴加NaOH溶液为10.00 mL时,该混合液的pH1lg3解析:a、b两点均是盐酸过量,溶液显酸性,盐酸电离出的H均会抑制水的电离,且c(H)越大,对水的电离抑
8、制程度越大,由水电离出的氢离子浓度越小,由于a点的c(H)较大,故由水电离出的氢离子浓度:ab,A项错误;当NaOH溶液的体积是20.00 mL时,二者恰好反应,故盐酸的物质的量浓度与氢氧化钠的相等,均是0.100 0 molL1,B项错误;指示剂由无色变为浅红色时,说明溶液已经显碱性,即NaOH已经有一点点过量,C项错误;当滴加的氢氧化钠溶液的体积是0.01 L时,溶液显酸性,此时c(H) molL1,pHlgc(H)lg1lg3,D项正确。11在一定体积pH12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2恰好完全沉淀时,溶液pH11。若反应后溶液的体
9、积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是(D)A19 B11 C12 D14解析:本题考查pH的计算,当溶液中Ba2恰好完全沉淀发生的化学反应方程式为:NaHSO4Ba(OH)2=BaSO4H2ONaOH由化学方程式得反应后n(OH)n(NaOH)nBa(OH)2,所以c(OH)1103 molL1,解得。二、非选择题(共56分)12(22分)实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学生测定盐酸的浓度在实验室中进行实验。请完成下列填空:(1)配制100 mL 0.10 mol/L NaOH标准溶液。主要操作步骤:计算称量溶解转移(冷却后)洗
10、涤(并将洗涤液移入容量瓶)定容摇匀将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴上标签。称量0.4 g氢氧化钠固体所需仪器有:天平(带砝码、镊子)、烧杯(或表面皿)、药匙。(2)取20.00 mL待测盐酸溶液放入锥形瓶中,并滴加23滴酚酞作指示剂,用自己配制的标准液NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作23次,记录数据如下:实验编号NaOH溶液的浓度(mol/L)滴定完成时,NaOH溶液滴入的体积(mL)待测盐酸溶液的体积(mL)10.1022.6220.0020.1022.7220.0030.1022.8020.00滴定达到终点的标志是最后一滴NaOH溶液加入时,溶液由无色恰好变成浅粉红色并且在半分钟内不恢
11、复原色。根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为0.11_mol/L(保留两位有效数字)。在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有D。A滴定终点读数时俯视读数B酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸溶液润洗C锥形瓶水洗后未干燥D碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失解析:(1)题目要求配制100 mL 0.10 mol/L NaOH标准液,应用天平称取0.1 L0.10 mol/L40 g/mol0.4 g氢氧化钠固体。由于NaOH属于腐蚀性药品,不能放在天平上直接称量,应放在玻璃器皿(一般用烧杯或表面皿)中进行称量。(2)根据指示剂在酸性溶液或碱性溶液中的颜色变化,判断中和反应
12、是否恰好进行完全。计算盐酸的浓度时,应计算三次的平均值,因NaOH标准液浓度以及待测液的体积都一样,故只算NaOH溶液体积的平均值即可。A项,滴定终点时俯视读数,相当于把数值看小,造成测定结果偏小;B项,酸式滴定管的作用在本题中是移取溶液,水洗后未用待测液润洗导致待测液浓度偏小,测定结果偏低;C项,锥形瓶水洗后未干燥对结果无影响。13(20分)某学生为测定某烧碱样品中NaOH的质量分数,进行如下实验(已知该样品中含有少量不与酸作用的杂质):A在250 mL 容量瓶中定容,配制成250 mL 烧碱溶液B用移液管(或碱式滴定管)量取25.00 mL 烧碱溶液于锥形瓶中并滴加几滴甲基橙指示剂C在天平
13、上准确称取烧碱样品20.5 g,在烧杯中加蒸馏水溶解D将物质的量浓度为1.00 mol/L 的标准H2SO4溶液装入酸式滴定管,调整液面,记下开始刻度数V1 mL E在锥形瓶下垫一张白纸,滴定至溶液变为橙色为止,记录终点耗酸体积V2 mL回答下列问题:(1)正确的操作步骤的顺序是(填写字母)CABDE。(2)滴定管读数应注意视线与凹液面最低点齐平,读数精确到0.01_mL。(3)E步骤的操作中在锥形瓶下垫一张白纸的作用是使滴定到终点时,溶液颜色变化更明显,易于分辨。(4)下列操作中可能使所测NaOH的质量分数偏低的是bd(填字母)。aA步操作中未将溶液冷却至室温就转移到容量瓶中定容bC步操作中
14、,称量药品时,砝码放在左盘,NaOH放在右盘cD步操作中酸式滴定管在装入标准H2SO4溶液前未用标准液润洗d读取硫酸体积时,开始时仰视读数,结束时俯视读数(5)硫酸的初读数和末读数如图所示。末读数为24.00 mL,初读数为0.30 mL,用量为23.70 mL。按滴定所得数据来计算出的烧碱样品中NaOH的质量分数为92.49%。解析:(1)正确顺序应是称量溶解定容滴定,所以应是C、A、B、D、E。(2)观察滴定管液面高度时视线应与凹液面最低点齐平,读数估读到0.01 mL。(3)滴定终点时,白纸起衬托作用,更易于分辨颜色变化。(4)a项,会使所配NaOH溶液的浓度偏大,从而使质量分数偏高;b
15、项,会使所称药品小于20.5 g,而使样品质量分数偏低;c项,会稀释H2SO4而使V(H2SO4)偏大,从而使样品质量分数偏大;d项,会使V(H2SO4)偏小,从而使计算所得样品质量分数偏小。所以应选b、d。(5)注意读数估读到0.01 mL,滴定管“0”刻度在上,末读数为24.00 mL,初读数为0.30 mL,用量为23.70 mL。c(NaOH)1.896 mol/L。烧碱样品中NaOH的质量分数为w(NaOH)100%92.49%。14(14分)在标准状况下,充满HCl的烧瓶做完喷泉实验后得到稀盐酸,用标准Na2CO3溶液滴定这种盐酸来测定它的准确浓度,请你回答下列问题:(1)用标准N
16、a2CO3溶液滴定这种盐酸时,Na2CO3溶液应装在碱式滴定管中,若用甲基橙作指示剂,达到滴定终点时,溶液从红色变为橙色。(2)现配制三种浓度的标准Na2CO3溶液,你认为最合适的是下列第种(填序号)。2.500 molL10.25 molL10.025 molL1(3)若采用上述合适浓度的标准Na2CO3溶液滴定,用c(Na2CO3)表示,滴定时实验数据列表如下:实验次数编号待测盐酸体积(mL)滴入Na2CO3溶液体积(mL)120.0018.80220.0016.95320.0017.05求这种待测稀盐酸的物质的量浓度(用数据和符号列式即可):c(HCl)1.7c(Na2CO3)。解析:(1)Na2CO3溶液呈碱性,应装在碱式滴定管中;甲基橙遇盐酸显红色,滴加Na2CO3溶液至滴定终点时,溶液由红色变橙色。(2)充满HCl的烧瓶做完喷泉实验后,所得盐酸的物质的量浓度为c(HCl)0.045 molL1,为减小实验误差应用浓度与之接近的Na2CO3溶液进行滴定,故选。(3)实验1中Na2CO3溶液的体积偏大,应删除,因此实验2和实验3所用Na2CO3溶液体积的平均值为17.00 mL,用甲基橙作指示剂时,Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O,因此c(HCl)1.7c(Na2CO3)。