高二特训滴定实验和溶液PH值的计算解析版Word文档下载推荐.docx
《高二特训滴定实验和溶液PH值的计算解析版Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高二特训滴定实验和溶液PH值的计算解析版Word文档下载推荐.docx(28页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
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
若pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液中,c(H+)酸=c(OH-)碱=10-3mol/L,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。
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
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
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+)<
c(OH−)时溶液显碱性;
故选D。
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
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.水的电离过程为H2O
H++OH-,在不同温度下其离子积为KW(25℃)=1.0×
10-14,KW(35℃)=2.1×
10-14。
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
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。
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是()
A.10∶1B.2∶9C.1∶10D.1∶9
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=
,解得V1:
V2=1∶9,故答案为D。
9.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-1B.0.017mol·
L-1
C.0.05mol·
L-1D.0.50mol·
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。
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,
酸碱混合后pH=12,则碱过量,剩余的氢氧根离子浓度为:
c(OH−)=0.01mol·
L-1,
则:
c(OH−)=
=0.01mol·
解得:
c=0.05mol·
L-1,C项正确,
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·
C.c(H+)<
c(SO42-)
D.水的电离度随温度升高而增大
100℃时蒸馏水的pH=6,c(OH-)=c(H+)=1.0×
10-6mol·
L-1,Kw=1.0×
10-12。
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×
L-1,溶液中的氢氧根就是水电离出的氢氧根,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×
L-1,故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
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)=
,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)=
,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)=
,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=___________。
【答案】1×
10-131:
1010:
1
(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;
②10a-13mol/L×
VbL,且a+b=12,则Va:
Vb=10:
1。
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
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0.100mol
L−1NaOH溶液滴定20.00mL某未知浓度的H2C2O4溶液,滴定曲线如图,c点所示溶液中:
2c(C2O
)+2c(HC2O
)+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
c(Na+)>
c(HC2O
)>
c(H+)>
c(C2O
c(OH-)
(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;
(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。
(4)根据
分析不当操作对结果的影响;
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
;
故答案为
②c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HC2O
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HC2O
电离程度远大于水的电离程度,则c(H+)>
c(OH-);
HC2O
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(H+),故溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为c(Na+)>
c(OH-)。
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。
实验编号
c(NaOH)mol·
L-1
NaOH溶液滴入的体积(mL)
待测盐酸的体积(mL)
1
0.10
23.90
20.00
2
24.00
3
24.10
(1)选择的指示剂是________溶液,滴定达到终点的标志是___________。
(2)根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为_______mol·
L-1(保留两位有效数字)。
(3)排碱式滴定管中气泡应采用如图所示操作中的________,然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
(4)在上述实验中,下列操作会造成测定结果偏高的有______(填字母序号)。
A.滴定终点读数时俯视
B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗
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
(5)若滴定开始和结束时,碱式滴定管中的液面如图所示:
则起始读数为_____mL,终点读数_____mL;
【答案】酚酞(甲基橙)当加入最后一滴NaOH溶液时,锥形瓶中溶液颜色变为红色(黄色),且半分钟不恢复原来的颜色0.12丙D0.0026.10
本酸碱中和滴定实验其基本原理是利用HCl+NaOH=NaCl+H2O,通过标准碱溶液滴定未知酸溶液,通过酸碱指示剂颜色变化确定反应是否进行完全,然后利用充分反应过程消耗的标准碱溶液的物质的量确定未知酸溶液浓度。
(1)该滴定实验是强酸与强碱反应,二者反应生成盐为强酸强碱盐,因此可选用酚酞或甲基橙作指示剂;
该实验过程中是将碱滴入酸溶液中,酚酞遇酸呈无色,遇碱呈红色,甲基橙遇酸呈红色,遇碱呈黄色,因此滴定达到终点的标志是:
当加入最后一滴NaOH溶液时,锥形瓶中溶液颜色变为红色(黄色),且半分钟不恢复原来的颜色;
(2)由表格数据可知,消耗NaOH标准溶液体积可取3次实验平均值,V=
mL=24.00mL,NaOH标准溶液浓度为0.1mol/L,因此消耗n(NaOH)=0.1mol/L×
24.00×
10-3L=2.4×
10-3mol,由HCl+NaOH=NaCl+H2O可知,反应过程中n(NaOH)=n(HCl),因此
(3)碱式滴定管排气泡操作为:
把橡皮管向上弯曲,出口上斜,挤捏玻璃珠,使溶液从尖嘴快速喷出,气泡即可随之排掉,因此采用操作丙排气;
(4)A.滴定终点读数时俯视,会使NaOH标准溶液体积偏小,由n(NaOH)=n(HCl)可知,最终会导致实验结果偏低;
B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗,会使盐酸浓度偏低,所量取的盐酸溶液中n(HCl)偏低,滴定过程中所消耗的标准液体积偏低,导致实验结果偏低;
C.锥形瓶水洗后未干燥并不会影响n(HCl)和n(NaOH),因此对实验结果无影响;
D.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,会导致读出的标准液体积偏大,造成实验结果偏大;
故能够导致实验结果偏高的是D项;
(5)滴定管读数精确到0.01mL,且滴定管刻度构造为“上小下大”,根据图示,起始读数为0.00mL;
终点读数为26.10mL。
15.阅读下列实验内容,根据题目要求回答问题:
某学生为测定未知浓度的硫酸溶液,实验如下:
用1.00mL待测硫酸配制100mL稀H2SO4溶液;
以0.14mol·
L-1的NaOH溶液滴定上述稀H2SO425.00mL,滴定终止时消耗NaOH溶液15.00mL。
(1)该学生用标准0.14mol·
L-1NaOH溶液滴定硫酸的实验操作如下:
A、用酸式滴定管取稀H2SO425.00mL,注入锥形瓶中,加入指示剂。
B、用待测定的溶液润洗酸式滴定管。
C、用蒸馏水洗干净滴定管。
D、取下碱式滴定管用标准的NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管刻度“0”以上2~3cm处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至刻度“0”或“0”刻度以下。
E、检查滴定管是否漏水。
F、另取锥形瓶,再重复操作一次。
G、把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度。
①滴定操作的正确顺序是(用序号填写)______________________。
②该滴定操作中应选用的指示剂是________________________。
③在G操作中如何确定终点?
__________________________。
(2)碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗导致滴定结果______________(填“偏小”、“偏大”或“无影响”)。
(3)配制准确浓度的稀H2SO4溶液,必须使用的主要容器是______________。
(4)如有1mol·
L-1和0.1mol·
L-1的NaOH溶液,应用______________的NaOH溶液,原因是___________________。
(5)用标准NaOH溶液滴定时,应将标准NaOH溶液注入____(选填“甲”或“乙”)中。
(6)观察碱式滴定管读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,则结果会导致测得的稀H2SO4溶液浓度测定值____________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】ECDBAGF酚酞溶液由无色变为浅红色(或粉红色)且半分钟内不褪色偏大100mL容量瓶0.1mol·
L-1溶液浓度越稀,误差就越小乙偏小
(1)①用标准0.14mol/LNaOH溶液滴定硫酸的实验操作步骤为:
检查滴定管是否漏水、洗涤滴定管、润洗并盛装标准液、润洗盛装标准液的滴定管、盛装标准液、开始滴定、重复滴定等,所以正确的操作顺序为:
ECDBAGF;
②由于氢氧化钠与硫酸恰好中和,溶液的pH=7,可以选用酚酞(变色范围为:
8.2~10)作为指示剂;
③滴定结束前,滴入酚酞的硫酸溶液为无色,滴定结束时,溶液变成红色,所以滴定终点现象为:
滴入最后一滴NaOH溶液,溶液突然从无色变成浅红色(或粉红色),半分钟不褪色;
(2)碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗,相当于标准液被稀释,所以消耗掉的氢氧化钠就会增多,滴定结果偏大;
(3)配制准确浓度的100mL稀H2SO4溶液必须使用的主要容器是100mL容量瓶;
(4)溶液浓度越稀,误差就越小,如有1mol/L和0.1mol/L的NaOH溶液,应选择0.1mol/L的NaOH溶液滴定;
(5)NaOH溶液为碱性溶液,应该用碱式滴定管量取,即使用图中带有橡胶管和玻璃球的乙;
(6)观察碱式滴定管读数时,若滴定前仰视,则读数偏大,滴定后俯视,则读数偏小,两个读数差即是反应消耗的氢氧化钠的体积,即消耗的氢氧化钠的体积偏小,求出硫酸的物质的量浓度偏小。
五、原理综合题
16.某研究性学习小组的同学利用滴定分析法进行下面定量分析。
(1)测定某品牌的碘盐(含有碘酸钾)中碘元素的百分含量。
准确称取5.0000g该碘盐,溶于蒸馏水,然后与足量的KI溶液在酸性条件下混合(发生的反应为KIO3+3H2SO4+5KI=3K2SO4+3I2+3H2O),充分反应后将混合溶液稀释至250mL,然后用5.0×
10-4mol·
L-1的Na2S2O3标准溶液进行滴定(用淀粉作指示剂,反应为
)。
取用Na2S