【高二特训】滴定实验和溶液PH值的计算
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．在任何条件下，纯水的pH=7 B．pH＝6的溶液一定显酸性
C．c(H＋)＜c(OH-)的溶液一定显碱性 D．c(OH-)＝1×10-6mol/L的溶液一定显酸性 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A. 若为常温下，pH=7的溶液显中性，但温度未知，不能确定酸碱性，故A错误； B. 100℃时pH=6的溶液显中性，故B错误；
C. 由c(H +) 2．准确移取20.00 mL某待测HCl溶液于锥形瓶中，用0.1000 mol·L－1 NaOH溶液滴定。下列说法正确的是 A．滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定 B．随着NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液pH由小变大 C．用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定 D．滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小 【答案】B 【解析】 【分析】 根据题意可知，本题考查碱滴定酸，运用酸碱中和滴定步骤分析。 【详解】 A.滴定管使用必须用NaOH标准液润洗，否则消耗的标准液偏大，测定酸的浓度偏大，故A错误； B.碱滴定酸，氢离子浓度逐渐减小，则随着NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液pH由小变大，故B正确； C.用酚酞作指示剂，滴定前锥形瓶中为无色溶液，则当锥形瓶中溶液由无色变红色时停止滴定，故C错误； D.滴定终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则消耗的标准液偏大，则测定酸的浓度偏大，故D错误； 答案选B。 3．若pH＝3的酸溶液和pH＝11的碱溶液等体积混合后溶液呈酸性，其原因是( ) A．生成一种强酸弱碱盐 B．弱酸溶液和强碱溶液 C．弱酸与弱碱溶液反应 D．一元强酸溶液与一元强碱溶液反应 【答案】B 【解析】 【分析】 c(H+)酸=c(OH-)碱=10-3mol/L，若pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液中，等体积混合后溶液呈酸性，说明反应后酸过量， 应为弱酸和强碱的反应，本题可通过讨论进行分析。 【详解】 pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液中，c(H+)酸=c(OH-)碱=10-3mol/L； ①若为强酸、强碱溶液，在溶液中完全电离，则反应后溶液呈中性； ②若为弱酸、强碱溶液，弱酸在溶液中部分电离，混合后酸过量，溶液呈酸性； ③若为强酸、弱碱溶液，弱碱在溶液中部分电离出OH-，碱过量，反应后溶液呈碱性； 根据分析可知，只有B符合，故答案为B。 4．下列有关实验操作的说法错误的是（ ） A．中和滴定时盛待测液的锥形瓶中有少量水对滴定结果无影响 B．在酸碱中和滴定实验中，滴定管都需润洗，否则引起误差 C．滴定时，左手控制滴定管活塞，右手握持锥形瓶，边滴边振荡，眼睛注视滴定管中的液面 D．称量时，称量物放在称量纸上，置于托盘天平的左盘，砝码放在托盘天平的右盘 【答案】C 【解析】 试卷第1页，总13页 【分析】 【详解】 A．中和滴定时盛待测液的锥形瓶中有少量水，不影响待测液中溶质的物质的量，所以不影响消耗标准液的体积，对中和滴定结果无影响，A项正确； B．滴定管不用待盛装的溶液润洗，相当于给溶液稀释，会造成误差，B项正确； C．滴定时，眼睛应观察锥形瓶内溶液颜色的变化，以判断滴定终点，C项错误； D．称量实验药品时，遵循左物右码的原则，则称量物放在称量纸上，置于托盘天平的左盘，砝码放在托盘天平的右盘，D项正确； 答案选C。 5．下列溶液一定呈碱性的是 A．酚酞显无色的溶液 B．pH＞7的溶液 C．甲基橙显黄色的溶液 D．c（H+）＜c（OH﹣） 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A．酚酞的变色范围为8～10，酚酞显无色的溶液，可能为酸性或中性； B． 温度未知，不能由pH直接判断酸碱性； C． 甲基橙的变色范围为3.1～4.4，pH大于4.4时均使甲基橙变为黄色，溶液可能为酸性； D．c(H+) 6．下列实验装置或操作设计正确、且能达到目的的是 A．实验①排出碱式滴定管胶管中的气泡 B．实验②比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果 C．实验③验证牺牲阳极的阴极保护法 D．实验④进行中和热的测定实验 【答案】A 【解析】 A. 实验①，排出碱式滴定管胶管中的气泡，A正确；B. 实验②，用于比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，所加溶液的体积不同而使实验没有可比性，B不正确；C. 实验③中，用硫氰化钾溶液无法检验出Fe2+，故无法验证牺牲阳极的阴极保护法是否有效，C不正确；D. 实验④，进行中和热的测定的实验，因没有使用环形玻璃搅拌棒会导致实验误差过大，D不正确。 － 7．H＋ + OH－，KW(35℃)＝2.1×10－14。水的电离过程为H2O 在不同温度下其离子积为KW(25℃)＝1.0×1014，则下列叙述正确的是 A．c(H＋)随温度的升高而降低 B．在35℃时，c(H＋)>c(OH－) C．25℃时水的电离程度大于35℃时水的电离程度 D．水的电离是吸热的 【答案】D 【解析】 【分析】 根据题意可知，升高温度水的离子积常数增大，说明升高温度促进水电离，据此分析作答。 【详解】 A. 升高温度促进水电离，则c（H+）随温度的升高而增大，A项错误； B. 升高温度促进水电离，但水中仍然存在c（H+）=c（OH-），呈中性，B项错误； C. 升高温度会促进水的电离，则25℃时水的电离程度小于35℃时水的电离程度，C项错误； D.升高温度促进水电离，则水的电离是吸热的，D项正确； 答案选D。 8．常温下，pH=13的一元强碱溶液与pH=2的二元强酸溶液混合，所得混合液的pH=11，则强碱与强酸的体积比 试卷第2页，总13页 是 ( ) A．10∶1 B．2∶9 C．1∶10 D．1∶9 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 常温下混合溶液pH=11，则溶液显碱性，说明碱过量，设碱的体积为V1，pH=13，则溶液中c(OH-)=0.1mol/L；设酸的体积为V2，pH=2，则溶液中c(H+)=0.01mol/L，二者混合是碱过量，pH=11，则混合溶液中c(OH-)=10-3mol/L= 0.1mol/L?V1L-0.01mol/L?V2L，解得V1：V2=1∶9，故答案为D。 V1+V29．常温下，取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以3∶2体积比相混合，所得溶液的pH等于12，则原溶液的浓度为 A．0.01mol·L－1 B．0.017mol·L－1 C．0.05mol·L－1 D．0.50mol·L－1 【答案】C 【解析】 【分析】 取浓度相等的NaOH和HCl溶液，以3：2体积比相混和后pH=12，说明碱过量，剩余的c(OH-)=0.01mol/L，据此列式计算原溶液的浓度。 【详解】 设NaOH和HCl的物质的量浓度均为c，NaOH和HCl溶液以3:2体积比相混合，体积分别为3V、2V， L－1， 酸碱混合后pH=12，则碱过量，剩余的氢氧根离子浓度为：c(OH?)=0.01 mol·则：c(OH?)= c?3V?c?2V=0.01 mol·L－1， 5VL－1，C项正确， 解得：c=0.05mol· 答案选C。 10．100 ℃时向pH＝6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的pH＝2，下列叙述不正确的是( ) A．此时水的离子积Kw＝1.0×10－12 B．溶液中水电离出的c(H＋)＝1.0×10－10mol·L－1 C．c(H＋) D．水的电离度随温度升高而增大 【答案】C 【解析】 【分析】 100 ℃时蒸馏水的pH＝6，c(OH－) = c(H＋)＝1.0×10－6mol·L－1，Kw＝1.0×10－12。 【详解】 A选项，根据上面分析得出水的离子积Kw＝1.0×10－12，故A正确，不符合题意； B选项，测得溶液的pH＝2，c(H＋)＝1.0×10－2mol·L－1，则c(OH－) ＝1.0×10－10mol·L－1，溶液中的氢氧根就是水电离 ＋ 10－10mol·L－1，故出的氢氧根，水电离出的氢离子等于水电离出的氢氧根离子，因此溶液中水电离出的c(H)＝1.0× B正确，不符合题意； ＋ C选项，加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的pH＝2，此时氢离子来自于水和硫酸氢钠，因此c(H) > c(SO42－ )，故C错误，符合题意； D选项，水电离是吸热过程，升高温度，平衡正向移动，水的电离程度增大，因此水的电离度随温度升高而增大，故D正确，不符合题意。 综上所述，答案为C。 二、多选题 11．实验室用标准盐酸溶液测定某NaOH溶液的浓度，用甲基橙作指示剂，下列操作中可能使测定结果偏高的是( ) A．酸式滴定管在装酸液前用标准盐酸溶液润洗2～3次 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 C．锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻度 D．盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2～3次 【答案】BD 【解析】 试卷第3页，总13页 【分析】 【详解】 A. 酸式滴定管在装酸液前用标准盐酸溶液润洗2～3次，该操作正确，可知c（待测）准确，故A不选； B. 酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失，造成V（标准）偏大，根据c（待测）= c?标准??V?标准?V?待测?， 可知c（标准）偏大，故B选； C. 滴定过程中，锥形瓶内溶液颜色由黄色变为橙色，立即记下滴定管内液面所在刻度，造成V（标准）偏小，因为需等半分钟不褪色根据c（待测）= c?标准??V?标准?V?待测?，可知c（标准）偏小，故C正确； D. 盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2～3次，待测液的物质的量偏大，造成V（标准）增大，根据根据c（待测）= c?标准??V?标准?V?待测?，可知c（标准）偏大，故D选； 故选BD。 三、计算题 12．在某温度时，测得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH＝11。 (1)该温度下水的离子积常数Kw＝_________。 (2)在此温度下，将pH＝a的NaOH溶液VaL与pH＝b的硫酸VbL混合。 ①若所得混合液为中性，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝___________。 ②若所得混合液为中性，且a＋b＝12，则Va∶Vb＝___________。 10-13 1:10 10:1 【答案】1× 【解析】 【分析】 【详解】 (1)0.01mol/L的NaOH溶液的pH为11，则c(H+)=1×10-11mol/L，c(OH-)=0.01mol/L，Kw=c(H+)×c(OH-)=1×10-13； (2)①混合溶液呈中性，且硫酸和氢氧化钠都是强电解质，所以酸中氢离子物质的量和碱中氢氧根离子的物质的量相等，pH=a的NaOH溶液中氢氧根离子浓度=10a-13mol/L，pH=b的H2SO4溶液氢离子浓度=10-bmol/L，10a-13mol/L×VaL=10-bmol/L×VbL且a=12，b=2，则Va:Vb=1:10； a-13-b VaL=10mol/L×VbL，且a+b=12，则Va:Vb=10:1。 ②10mol/L× 四、实验题 13．某学生用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸溶液，其操作可分解为如下几步： (A)用标准溶液润洗滴定管2～3次 (B)取标准NaOH溶液注入碱式滴定管至0刻度以上2～3cm (C)把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节液面使滴定管尖嘴充满溶液 (D)调节液面至0或0刻度以下，记下读数 (E)移取10.00mL待测的盐酸溶液注入洁净的锥形瓶，并加入2～3滴酚酞 (F)在锥形瓶下垫一张白纸，用标准NaOH溶液滴定至终点，记下滴定管液面的刻度完成以下填空： (1)排去碱式滴定管中气泡的方法应采用如图_____的操作，然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。 (2)E操作中在锥形瓶下垫一张白纸的作用是_____。 (3)实验中，用左手控制_____(填仪器及名称)，眼睛应注视_____，直至滴定终点。 (4)用标准的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，选用酚酞为指示剂，造成测定结果偏高的原因可能是_____。 A．滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度，其它操作均正确 B．盛装未知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 试卷第4页，总13页 D．未用标准液润洗碱式滴定管 E．碱式滴定管滴定前无气泡滴定后尖嘴部分有气泡 (5)常温下，通过pH传感器，用0.100molL?1NaOH溶液滴定20.00mL某未知浓度的H2C2O4溶液，滴定曲线如图， 2--c点所示溶液中：2c(C2O4) +2c(HC2O4)+2c(H2C2O4) =c(Na+) ①该草酸溶液的物质的量浓度为_____。 ②a点所示溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为_____。 【答案】丙 便于准确判断终点时颜色的变化情况 活塞 锥形瓶内溶液的颜色的变化情况 CD -2-0.054mol/L c(Na+)>c(HC2O4)>c(H+)>c(C2O4)>c(OH-) 【解析】 【分析】 (1)中和滴定的实验顺序为：检查、洗涤、润洗、装液、读数、取待测液、加指示剂、滴定、读数、处理废液、洗涤； (4)酸碱中和滴定中的误差分析，主要看错误操作对标准液V(NaOH)的影响，错误操作导致标准液体积偏大，则测定结果偏高，错误操作导致标准液体积偏小，则测定结果偏低，据此分析。 (5)①用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL某未知浓度的H2C2O4溶液，根据c点离子浓度之间的关系，得到c点的溶液是草酸钠的水溶液，根据滴定原理来计算； ②a点所示溶液显示酸性，此时得到的是草酸氢钠溶液，据此回答； 【详解】 (1)碱式滴定管的气泡通常橡皮管内，只要将滴定玻璃头朝上，并挤橡皮管中的玻璃珠就可以将气泡冲排出，故丙图正确； (2)因锥形瓶下垫一张白纸使滴定终点颜色变化更明显，便于分辨； (3)滴定时，左手控制滴定管活塞，右手握持锥形瓶，边滴边振荡，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。 V?标准?c?标准?(4)根据c?待测?=分析不当操作对结果的影响； V?待测?A．滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度，其它操作均正确，导致V(标准)偏小，则结果偏低，故A错误； B．盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过，未用待测液润洗，待测液的物质的量不变，标准液的体积不变，结果不变，故B错误； C．滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液，造成消耗的V(标准)偏大，所以c(待测)偏大，即造成测定结果偏高，故C正确； D．碱式滴定管未润洗就装标准液滴定，造成消耗的V(标准)偏大，可知c(待测)偏大，即造成测定结果偏高，故D正确； E．碱式滴定管滴定前无气泡，滴定后尖嘴部分有气泡，造成消耗的V(标准)偏小，可知c(待测)偏小，即造成测定结果偏低，故E错误； 故答案选CD。 (5)①用0.100mol/LNaOH溶液滴定20.00mL某未知浓度的H2C2O4溶液，根据c点离子浓度之间的关系，得到c点的溶液是草酸钠的水溶液，草酸和氢氧化钠之间按照1：2物质的量之比进行反应，所以该草酸溶液的物质的量浓度 c?H2C2O4?=0.100mol/L?21.6mL1??0.054mol/L；故答案为0.054mol/L； 20.00mL2②c点为Na2C2O4溶液，此时NaOH溶液的体积是21.60mL，而a点时NaOH溶液的体积是10.80mL，恰好是c点消 -耗的一半，则a点溶液为NaHC2O4溶液；所示溶液显示酸性，说明HC2O4电离程度大于其水解程度，且溶液中同时存在水电离产生H+，且HC2O4电离程度远大于水的电离程度，则c(H+)>c(C2O4)>c(OH-)；HC2O4由于电离、水解消耗，而溶液中Na+不发生任何变化，盐电离产生的离子浓度远大于其电离产生的微粒浓度，所以c(Na+)>c(HC2O -4-2--)>c(H+)，故溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HC2O4)>c(H+)>c(C2O4)>c(OH-)。 -2-14．实验室中有一未知浓度的稀盐酸，某学生在实验室中进行测定盐酸的浓度的实验。请完成下列填空： I、配制100mL0.10mol·L-1NaOH标准溶液。 II、取20.00mL待测盐酸放入锥形瓶中，并滴加2～3滴作指示剂，用自己配制的NaOH标准溶液进行滴定。重复上述滴定操作2～3次，记录数据如下。 试卷第5页，总13页
滴定实验和溶液PH值的计算(解析版)
