第3課時(shí) pH的應(yīng)用課時(shí)訓(xùn)練(時(shí)間:40分鐘)基礎(chǔ)過(guò)關(guān)1.某學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告所列出的下列數(shù)據(jù)中合理的是(D)A.用10 mL量筒量取7.13 mL稀鹽酸B.用托盤天平稱量25.20 g NaClC.用廣范pH試紙測(cè)得某溶液的pH為2.3D.用25 mL滴定管做中和滴定實(shí)驗(yàn)時(shí),用去某濃度的堿溶液 21.70 mL解析:量筒的精確度為0.1 mL,托盤天平的精確度為0.1 g,廣范pH試紙精確的pH為整數(shù),滴定管的精確度為 0.01 mL。2. 實(shí)驗(yàn)室用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸測(cè)定某NaOH溶液的濃度,用甲基橙作指示劑,下列對(duì)測(cè)定結(jié)果評(píng)價(jià)錯(cuò)誤的是(D)選項(xiàng)操作測(cè)定結(jié)果評(píng)價(jià)A酸式滴定管在裝液前未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤(rùn)洗 23次偏高B開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)酸式滴定管尖嘴部分有氣泡,在滴定過(guò)程中氣泡消失偏高C錐形瓶未干燥無(wú)影響D盛NaOH溶液的錐形瓶滴定前用NaOH溶液潤(rùn)洗23次偏低解析:酸式滴定管在裝液前未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤(rùn)洗23次,導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)液被稀釋,滴定時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大,測(cè)定結(jié)果偏高,A正確;開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)酸式滴定管尖嘴部分有氣泡,在滴定過(guò)程中氣泡消失,導(dǎo)致消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大,測(cè)定結(jié)果偏高,B正確;錐形瓶未干燥,對(duì)待測(cè)液沒(méi)有影響,則不影響測(cè)定結(jié)果,C正確;盛NaOH溶液的錐形瓶滴定前用NaOH溶液潤(rùn)洗23次,導(dǎo)致待測(cè)液中溶質(zhì)氫氧化鈉的物質(zhì)的量偏大,滴定時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大,測(cè)定結(jié)果偏高,D錯(cuò)誤。3.將氫氧化鈉稀溶液滴加到醋酸稀溶液中,下列各圖表示混合溶液有關(guān)量或性質(zhì)的變化趨勢(shì),其中錯(cuò)誤的是(D)解析:開(kāi)始隨著NaOH溶液的增加,中和反應(yīng)放熱越來(lái)越多,溫度逐漸升高,至CH3COOH反應(yīng)完全后,放出的熱量被環(huán)境吸收,溫度又呈下降趨勢(shì),A正確;混合液的pH隨著NaOH溶液的加入,由酸性變到中性,到達(dá)反應(yīng)終點(diǎn)時(shí),pH發(fā)生突變,再加NaOH溶液,因NaOH溶液濃度基本不變,pH基本呈水平形狀,B正確;CH3COOH是弱電解質(zhì),導(dǎo)電能力較弱,加入NaOH溶液后,生成強(qiáng)電解質(zhì)CH3COONa,導(dǎo)電能力增強(qiáng),C正確;開(kāi)始時(shí),由于NaOH不足,NaOH完全反應(yīng),所以在CH3COOH過(guò)量的階段中,c(NaOH)為0,D錯(cuò)誤。4. 下列有關(guān)酸堿中和滴定的操作會(huì)引起誤差的是(C)A.酸堿中和滴定時(shí),在錐形瓶中準(zhǔn)確地加入一定體積的待測(cè)液和滴入23滴指示劑后,為了便于觀察現(xiàn)象而加入了適量的蒸餾水B.酸堿中和滴定時(shí),使用經(jīng)過(guò)蒸餾水洗凈的錐形瓶裝待測(cè)液C.酸堿中和滴定時(shí),使用經(jīng)過(guò)蒸餾水洗凈但留有水珠的滴定管直接裝標(biāo)準(zhǔn)液D.用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的稀鹽酸時(shí),選用酚酞作指示劑,實(shí)驗(yàn)時(shí)不小心多加入了一滴指示劑解析:A中雖然加水稀釋后待測(cè)液濃度變小了,但待測(cè)液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量未變,故滴定時(shí)所需標(biāo)準(zhǔn)液的體積是不會(huì)改變的;B中原理與A相同,只不過(guò)是稀釋程度不同而已;C中向洗凈后的滴定管中直接裝入標(biāo)準(zhǔn)液,會(huì)使其濃度減小,則在滴定時(shí)耗用標(biāo)準(zhǔn)液的體積會(huì)增大,致使計(jì)算的數(shù)值偏高;D中雖然多加了一滴指示劑,但不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,因?yàn)樗?、堿的物質(zhì)的量基本上沒(méi)有改變。5. 用已知濃度的NaOH標(biāo)準(zhǔn)液滴定未知濃度的醋酸溶液,下列操作會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高的是(B)A.以甲基橙為指示劑滴至溶液由紅色變橙色B.滴定前堿式滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后氣泡消失C.滴定管讀數(shù)時(shí),滴定前仰視,終點(diǎn)時(shí)俯視D.振蕩時(shí)錐形瓶中的液滴濺出來(lái)解析:A.甲基橙變色范圍為3.14.4,以甲基橙為指示劑滴至溶液由紅色變橙色,溶液變色時(shí)呈酸性,使用的NaOH溶液體積偏小,則測(cè)定結(jié)果偏低;B.滴定前堿式滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后氣泡消失,使用的NaOH溶液體積偏大,則測(cè)定結(jié)果偏高;C.滴定管讀數(shù)時(shí),滴定前仰視,終點(diǎn)時(shí)俯視,導(dǎo)致使用的NaOH溶液體積偏小,則測(cè)定結(jié)果偏低;D.振蕩時(shí)錐形瓶中的液滴濺出來(lái),導(dǎo)致待測(cè)溶液體積偏小,使用的NaOH溶液體積偏小,則測(cè)定結(jié)果偏低。6. 如圖為對(duì)10.00 mL一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸(X)用一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液(Y)滴定的圖像,依據(jù)圖像推出X和Y的物質(zhì)的量濃度是下表內(nèi)各組中的(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:由圖知,30.00 mL NaOH溶液恰好中和10.00 mL鹽酸,即3Y=X,表中A、D屬此種情況,但A組中c(X)=0.120 0 molL-1,c(H+)=0.120 0 molL-1,pH<1,不符合圖像;D組中c(X)=0.090 00 molL-1,pH>1,加入20.00 mL NaOH溶液后的c(H+)=0.010 00 molL-1,pH=-lg(110-2)=2,符合題意。7. 如圖是用0.100 0 molL-1 NaOH溶液滴定20.00 mL未知濃度鹽酸(酚酞作指示劑)的滴定曲線。下列說(shuō)法正確的是(D)A.水電離出的氫離子濃度:a>bB.鹽酸的物質(zhì)的量濃度為0.010 0 molL-1C.指示劑變色時(shí),說(shuō)明鹽酸與NaOH恰好完全反應(yīng)D.當(dāng)?shù)渭覰aOH溶液10.00 mL時(shí),該混合液的pH=1+lg 3解析:a處比b處酸性強(qiáng),對(duì)水的電離抑制程度大,故水電離出的氫離子濃度:a<b,A錯(cuò)誤;等體積等濃度的鹽酸與NaOH溶液恰好中和,故鹽酸的物質(zhì)的量濃度為0.100 0 molL-1,B錯(cuò)誤;酚酞變色的pH范圍是8.210.0,而HCl與NaOH恰好完全反應(yīng)的pH=7,C錯(cuò)誤;當(dāng)?shù)渭覰aOH溶液10.00 mL時(shí),c(H+)= molL-1= molL-1,pH=-lg =1+lg 3,D正確。8. 某燒堿樣品中含有少量不與酸作用的可溶性雜質(zhì),為了測(cè)定其純度,進(jìn)行以下滴定操作:A.在250 mL容量瓶中配制250 mL燒堿溶液B.用堿式滴定管量取25.00 mL燒堿溶液于錐形瓶中并加幾滴甲基橙指示劑C.在天平上準(zhǔn)確稱取燒堿樣品w g,在燒杯中加蒸餾水溶解D.將物質(zhì)的量濃度為M mol/L的標(biāo)準(zhǔn)H2SO4溶液裝入酸式滴定管,調(diào)整液面,記下開(kāi)始刻度V1 mLE.在錐形瓶下墊一張白紙,滴定到終點(diǎn),記錄終點(diǎn)刻度為V2 mL回答下列問(wèn)題:(1)正確的操作步驟順序中B前面是、D后面是(填字母)。(2)滴定讀數(shù)應(yīng)注意:滴定管與水平的實(shí)驗(yàn)臺(tái)面,并使刻度線與滴定管液面的相切。(3)操作D中液面應(yīng)調(diào)整到的某一刻度。(4)滴定到終點(diǎn)時(shí)錐形瓶?jī)?nèi)溶液的pH約為;終點(diǎn)時(shí)的顏色變化是 。(5)若堿式滴定管沒(méi)有用待測(cè)燒堿溶液潤(rùn)洗,會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果有何影響? 。(6)該燒堿樣品的純度計(jì)算式是 。解析:(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先稱量一定質(zhì)量的固體,溶解后配制成溶液,量取待測(cè)液于錐形瓶中,然后用標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定。(2)滴定管垂直,液面不再變化時(shí)才可讀數(shù),視線與溶液凹液面最低點(diǎn)相平,滴定管讀數(shù)準(zhǔn)確到0.01 mL。(3)滴定管0刻度在上,滴定前應(yīng)調(diào)節(jié)到零刻度或零稍下的某一刻度。(4)指示劑為甲基橙,變色范圍為3.14.4,終點(diǎn)時(shí),溶液由黃色變?yōu)槌壬?且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)為原來(lái)的顏色。(5)若堿式滴定管沒(méi)有用待測(cè)燒堿溶液潤(rùn)洗,則消耗的標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏小。(6)滴定消耗的硫酸為:n(H2SO4)=cV=M mol/L(V2-V1)10-3L,根據(jù)反應(yīng)方程式可知,n(NaOH)=2n(H2SO4)=2M(V2-V1)10-3 mol,所以原來(lái)樣品中氫氧化鈉的物質(zhì)的量為:2M(V2-V1)10-3 mol=2M(V2-V1)10-2 mol,則樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量為m(NaOH)=80M(V2-V1)10-2 g,則該燒堿樣品的純度為100%=100%。答案:(1)AE(2)垂直凹液面最低點(diǎn)(3)零刻度或零稍下(4)3.14.4溶液由黃色變?yōu)槌壬?且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)為原來(lái)的顏色(5)偏小(6)100%能力提升9. 用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液時(shí),若測(cè)得的結(jié)果偏低,則產(chǎn)生誤差的原因可能是(D)A.滴定時(shí),裝未知濃度的NaOH溶液的錐形瓶忘記用NaOH溶液潤(rùn)洗B.酸式滴定管用蒸餾水洗滌后,沒(méi)用鹽酸潤(rùn)洗C.滴定前,滴定管的尖嘴處有氣泡,而在滴定后氣泡消失D.滴定前仰視讀取了酸式滴定管的讀數(shù),滴定后讀數(shù)正確解析:A項(xiàng),若錐形瓶用NaOH溶液潤(rùn)洗了,會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏高,故不潤(rùn)洗是正確的;B項(xiàng),酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗,所以鹽酸變稀了,V(鹽酸)就大了,會(huì)使測(cè)定的c(NaOH)偏高;C項(xiàng),滴定前有氣泡,滴定后無(wú)氣泡,使一部分鹽酸充滿原來(lái)氣泡的體積,未與NaOH溶液反應(yīng),使鹽酸的體積比實(shí)際反應(yīng)用量大,V(鹽酸)變大了,測(cè)定的c(NaOH)會(huì)偏高;D項(xiàng),滴定前仰視,讀數(shù)偏大,滴定后讀數(shù)正確,使V(鹽酸)小了,會(huì)使c(NaOH)偏低。10.某學(xué)習(xí)小組用“間接碘量法”測(cè)定某CuCl2晶體試樣的純度,試樣不含其他能與I-發(fā)生反應(yīng)的氧化性雜質(zhì),已知:2Cu2+4I-2CuI+I2,I2+2S2S4+2I-。取m g試樣溶于水,加入過(guò)量KI固體,充分反應(yīng),用 0.100 0 molL-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,部分實(shí)驗(yàn)儀器和讀數(shù)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(D)A.試樣在甲中溶解,滴定管選乙B.選用淀粉作指示劑,當(dāng)甲中溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色時(shí),即達(dá)到滴定終點(diǎn)C.丁圖中滴定前,滴定管的讀數(shù)為a-0.50 mLD.對(duì)裝有標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管讀數(shù)時(shí),滴定前后讀數(shù)方式如丁圖所示,則測(cè)得的結(jié)果偏小解析:甲中盛裝的是含有I2的溶液,則滴定管中盛裝的為Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液,該溶液顯堿性,應(yīng)選用堿式滴定管(丙),A不正確;溶液變色且經(jīng)過(guò)30 s左右溶液不恢復(fù)原來(lái)的顏色,視為滴定終點(diǎn),B不正確;滴定管“0”刻度在上端,故滴定前的讀數(shù)為a+0.50 mL,C不正確;滴定后俯視讀數(shù),將導(dǎo)致讀數(shù)偏小,故測(cè)得的結(jié)果偏小,D正確。11. 如圖曲線a和b是鹽酸與氫氧化鈉溶液相互滴定的滴定曲線,下列敘述正確的是(B)A.鹽酸的物質(zhì)的量濃度為1 mol/LB.P點(diǎn)時(shí)反應(yīng)恰好完全,溶液呈中性C.曲線a是鹽酸滴定氫氧化鈉溶液的滴定曲線D.酚酞不能用作本實(shí)驗(yàn)的指示劑解析:鹽酸的物質(zhì)的量濃度為1 mol/L時(shí),pH應(yīng)該等于0,A錯(cuò)誤;由圖可知,鹽酸與氫氧化鈉溶液的濃度相等,都是0.1 mol/L,P點(diǎn)時(shí)鹽酸與氫氧化鈉溶液的體積相等,恰好完全中和,溶液呈中性,B正確;曲線a對(duì)應(yīng)的溶液起點(diǎn)的pH等于1,故曲線a是氫氧化鈉溶液滴定鹽酸的滴定曲線,C錯(cuò)誤;強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的中和滴定,達(dá)到終點(diǎn)時(shí)溶液為中性,指示劑選擇酚酞或甲基橙都可以,D錯(cuò)誤。12. 用中和滴定法測(cè)定燒堿的純度,若燒堿中不含有與酸反應(yīng)的雜質(zhì),試根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答:(1)準(zhǔn)確稱取4.1 g燒堿樣品,所用主要儀器是 。(2)將樣品配成250 mL待測(cè)液,需要的儀器有 。(3)取10.00 mL待測(cè)液,用 量取。(4)用0.201 0 mol/L標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)燒堿溶液,滴定時(shí)手旋轉(zhuǎn)酸式滴定管的玻璃活塞, 手不停地?fù)u動(dòng)錐形瓶,兩眼注視 ,直到滴定終點(diǎn)。(5)根據(jù)下列數(shù)據(jù),計(jì)算待測(cè)燒堿的純度: 。滴定次數(shù)待測(cè)液體積(mL)標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積(mL)滴定前讀數(shù)滴定后讀數(shù)第一次10.000.5020.40第二次10.004.0024.10解析:(1)稱取4.1 g燒堿樣品,所用主要儀器有托盤天平(帶砝碼)、小燒杯、藥匙。(2)配制250 mL待測(cè)液需要的儀器有250 mL容量瓶、小燒杯、玻璃棒、膠頭滴管。(3)取10.00 mL待測(cè)液,應(yīng)用堿式滴定管量取。(4)滴定時(shí)左手旋轉(zhuǎn)酸式滴定管的玻璃活塞,右手不停地?fù)u動(dòng)錐形瓶,兩眼注視錐形瓶中溶液顏色的變化。(5)平均消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積V=20.00 mL。由題意知,c(NaOH)10.00 mL=0.201 0 mol/L20.00 mL,c(NaOH)=0.402 0 mol/L,燒堿純度為100%98.05%。答案:(1)托盤天平、小燒杯、藥匙(2)250 mL容量瓶、小燒杯、玻璃棒、膠頭滴管(3)堿式滴定管(4)左右錐形瓶中溶液顏色變化(5)98.05%13.實(shí)驗(yàn)室常利用甲醛法測(cè)定(NH4)2SO4樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù),其反應(yīng)原理為4N+6HCHO3H+6H2O+(CH2)6N4H+滴定時(shí),1 mol(CH2)6N4H+與1 mol H+相當(dāng),然后用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定反應(yīng)生成的酸。某興趣小組用甲醛法進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):步驟稱取樣品1.500 g。步驟將樣品溶解后,完全轉(zhuǎn)移到250 mL容量瓶中,定容,充分搖勻。步驟移取25.00 mL樣品溶液于250 mL錐形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,搖勻、靜置5 min后,加入 12滴酚酞試液,用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。按上述操作方法再重復(fù)2次。(1)根據(jù)步驟填空:堿式滴定管用蒸餾水洗滌后,直接裝入NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,則測(cè)得樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。錐形瓶用蒸餾水洗滌后,水未倒盡,則滴定時(shí)用去NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí),酚酞指示劑由色變成色。(2)滴定結(jié)果如表所示:滴定次數(shù)待測(cè)溶液的體積/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積/mL滴定前刻度滴定后刻度125.001.0221.03225.002.0021.99325.000.0020.20若NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.101 0 mol/L,則該樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。解析:(1)直接裝入NaOH溶液,c(NaOH)會(huì)減小,則 V(NaOH溶液)偏大,樣品的含氮量會(huì)偏高;錐形瓶中的蒸餾水對(duì) n(H+)無(wú)影響,故對(duì)V(NaOH溶液)無(wú)影響;NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定反應(yīng)生成的酸,用酚酞作指示劑時(shí),滴定終點(diǎn)時(shí)溶液由無(wú)色變淺(粉)紅色。(2)分析表中數(shù)據(jù),第3組為異常值,應(yīng)舍去,則V(NaOH溶液)=20.00 mL,故n(N)=0.101 0 mol/L0.020 00 L=0.002 020 mol,(NH4)2SO4樣品中的含氮量為100%18.87%。答案:(1)偏高無(wú)影響無(wú)粉紅(淺紅)(2)18.87%14.利用中和滴定的原理,在工業(yè)生產(chǎn)中還可以進(jìn)行氧化還原滴定測(cè)定物質(zhì)含量。制備納米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成 TiO2xH2O,經(jīng)過(guò)濾、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙燒除去水分得到粉狀TiO2。用現(xiàn)代分析儀器測(cè)定TiO2粒子的大小,用氧化還原滴定法測(cè)定TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù):一定條件下,將TiO2溶解并還原為Ti3+,再以KSCN溶液作指示劑,用NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是 。(2)滴定分析時(shí),稱取TiO2(摩爾質(zhì)量為M g/mol)試樣w g,消耗c mol/L NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL,則TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為。解析:(1)Fe3+與Ti3+反應(yīng),生成Fe2+和Ti4+,加入KSCN溶液不顯紅色,當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),再加入NH4Fe(SO4)2溶液,Fe3+過(guò)量,與SCN-生成紅色的Fe(SCN)3。(2)Fe3+與Ti3+反應(yīng),生成Fe2+和Ti4+,根據(jù)得失電子守恒,有n(Ti3+)1=n(Fe3+)1,故n(Fe3+)=n(Ti3+)=n(TiO2)=cV10-3mol,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%=%。答案:(1)滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液后,錐形瓶?jī)?nèi)溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色,且半分鐘內(nèi)不褪色(2)%