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第3课时 pH的应用 酸碱中和滴定
课后篇巩固提升
基础巩固
1.某同学在实验报告中记录了下列数据,其中正确的是( )
A.用25 mL量筒量取12.36 mL盐酸
B.用pH试纸测出某溶液pH为3.5
C.用托盘天平称取8.75 g食盐
D.用酸式滴定管测出消耗盐酸的体积为15.60 mL
解析 25 mL的量筒不能读数到小数点后2位;pH试纸不估读数字;托盘天平仅可以读数到0.1 g;滴定管读数要达到0.01 mL。
答案 D
2.下面是中学化学实验室中几种常见的玻璃仪器,在仪器上标明具体使用温度的是( )
A.圆底烧瓶
B.滴定管
C.烧杯
D.锥形瓶
解析 精确度较高的量器都需要考虑温度的影响,所以都会标明具体的使用温度。
答案 B
3.一支规格为a mL的滴定管,其尖嘴部分充满溶液,管内液面在m mL处,当液面降到n mL处时,下列判断正确的是( )
A.流出溶液的体积为(m-n)mL
B.流出溶液的体积为(n-m)mL
C.管内溶液体积等于(a-n)mL
D.管内溶液体积多于n mL
解析 滴定管的结构特点:“0”刻度在上,自上而下,刻度数值逐渐增大,故放出液体的体积为(n-m)mL。
答案 B
4.用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,下列操作中不正确的是( )
A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后,直接加入已知物质的量浓度的盐酸
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B.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接加入一定体积的未知物质的量浓度的NaOH溶液
C.滴定时,应左手控制活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛时刻注视着锥形瓶内颜色的变化
D.读数时,视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持水平
解析 滴定管用蒸馏水洗净后,要用待装液润洗2~3次。
答案 A
5.关于下列各实验或装置的叙述中,不正确的是( )
A.①可用于测溶液pH
B.②是用酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液
C.③是滴定操作时手的操作
D.④中最后一滴NaOH标准液使溶液由无色变为红色,即达到滴定终点
解析 A、B、C三项都正确;D项,④中最后一滴NaOH标准液使溶液由无色变为红色,且半分钟内不恢复成原来的颜色,即达到滴定终点,错误。
答案 D
6.下面是一段关于酸碱中和滴定实验操作的叙述:①取一锥形瓶,用待测NaOH溶液润洗两次 ②在一锥形瓶中加入25 mL待测NaOH溶液 ③加入几滴石蕊溶液作指示剂 ④取一支酸式滴定管,洗涤干净 ⑤直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定 ⑥左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停摇动锥形瓶 ⑦两眼注视着滴定管内盐酸液面下降,直至滴定终点。文中所述操作有错误的序号为( )
A.④⑥⑦ B.①⑤⑥⑦
C.③⑤⑦ D.①③⑤⑦
解析 锥形瓶不用待测液润洗,①错;石蕊变色不明显,不易观察颜色,在酸碱中和滴定时不用石蕊作指示剂,③错;滴定管使用前要润洗,⑤错;滴定过程中眼睛应观察锥形瓶中溶液颜色的变化,⑦错。
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答案 D
7.在25 ℃时,用0.125 mol·L-1的标准盐酸滴定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.13 B.12 C.10 D.11
解析 由图示可知,在V(HCl溶液)=20.00 mL时,pH=7,HCl与NaOH恰好完全反应,由c(HCl)·V(HCl溶液)=c(NaOH)·V(NaOH溶液)知c(NaOH)=c(HCl)·V(HCl溶液)V(NaOH溶液)=0.125mol·L-1×20.00 mL25.00 mL=0.1 mol·L-1。由KW=c(H+)·c(OH-)知,0.1 mol·L-1的NaOH溶液的c(H+)=10-13 mol·L-1,即其pH=13。
答案 A
8.如图为10 mL一定物质的量浓度的盐酸(HCl),用一定浓度的NaOH溶液滴定的图示,依据图示可推出HCl和NaOH的物质的量浓度( )
选项
A
B
C
D
HCl物质的量浓度/(mol·L-1)
0.12
0.04
0.03
0.09
NaOH物质的量浓度/(mol·L-1)
0.04
0.12
0.09
0.03
解析 观察图知,当NaOH溶液用至30 mL时正好将盐酸中和,根据c酸V酸=c碱V碱,V酸∶V碱=10∶30=1∶3,则c酸∶c碱=3∶1,故B、C选项被排除,但又由于加入NaOH溶液20 mL时,溶液pH已达到2,设HCl的浓度为3x,则NaOH的浓度为x。c(H+)=3x·10 mL-x·20 mL10 mL+20 mL=10x30 mol·L-1=0.01 mol·L-1,x=c(NaOH)=0.03 mol·L-1,3c(NaOH)=0.09 mol·L-1,故选D。
答案 D
9.用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,若测定结果偏低,其原因可能是( )
A.配制标准溶液的固体KOH中混有NaOH杂质
B.滴定终点读数时,仰视滴定管的刻度,其他操作正确
C.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用待测液润洗
D.滴定到终点读数时,发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
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解析 A项将会使标准碱液的c(OH-)偏大,滴定时耗用的V(OH-)偏小,导致结果偏低,故正确;终点时仰视读数,将使读取碱液的体积偏大,测定结果偏高,B项错误;用待测液润洗锥形瓶将使测定结果偏高,C项错;尖嘴处悬挂溶液将使读取的标准液体积偏大,测定结果偏高,D项错。
答案 A
10.在中和滴定操作过程中,用标准液滴定待测液,有以下各项因操作不当而引起的实验误差,用“偏高”“偏低”或“无影响”等填空:
(1)滴定管用蒸馏水洗净后,未用已知浓度的标准溶液润洗,使滴定结果 。
(2)锥形瓶用蒸馏水洗净后,又用待测溶液润洗,使滴定结果 。
(3)滴定管在滴定前尖嘴处有气泡,滴定过程中气泡消失,使滴定结果 。
(4)滴定前平视,滴定终点俯视,使滴定结果 。
(5)用NaOH溶液滴定盐酸(酚酞作指示剂),当加入一滴NaOH溶液时溶液呈浅红色,此时便停止滴定,使滴定结果 。
(6)用含Na2O杂质的NaOH固体来配制已知浓度的标准溶液,用于滴定未知浓度的盐酸,使测得盐酸的浓度 。
(7)用含Na2CO3杂质的NaOH固体来配制已知浓度的标准溶液,用于滴定未知浓度的盐酸,使测得盐酸的浓度 。
(8)洗涤锥形瓶时,误把稀食盐水当作蒸馏水,然后用锥形瓶装待测的盐酸,用NaOH标准溶液滴定时,对测得的结果 。
解析 中和滴定误差分析的依据是c待=c标·V标V待,若向待测溶液中滴加标准溶液,则由V标来分析实验误差。
(1)滴定管装液前未用标准溶液润洗,会使标准溶液被稀释,导致所耗V标偏大,使测定的c待偏高。
(2)锥形瓶装液前用待测溶液润洗,会使锥形瓶内待测的溶质增加,导致所耗V标偏大,使测定的c待偏高。
(3)气泡的体积计入了标准溶液,使结果偏高。
(4)滴定终点俯视读数,V标偏低因而c待偏低。
(5)终点判断提前(应保持半分钟不褪色),结果偏低。
(6)NaOH中含有Na2O,则标准溶液的浓度已经偏高(62 g Na2O相当于80 g NaOH),因而所需滴入的标准溶液的体积偏小,测得结果偏低。
(7)把标准溶液视为Na2CO3溶液,由于53 g Na2CO3相当于40 g NaOH,所以中和相同量的盐酸所需Na2CO3溶液的体积比NaOH溶液的体积大,使V标偏高,结果偏高。
(8)食盐水对结果无影响。
答案 (1)偏高 (2)偏高 (3)偏高 (4)偏低 (5)偏低 (6)偏低 (7)偏高 (8)无影响
能力提升
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11.两人用同一瓶盐酸滴定同一瓶NaOH溶液。甲将锥形瓶用NaOH待测液润洗后,使用水洗过的碱式滴定管取碱液于锥形瓶中;乙则用甲用过的滴定管取碱液于刚用蒸馏水洗过且存有蒸馏水的锥形瓶中,其他操作及读数均正确,你的判断是( )
A.甲操作有错
B.乙操作有错
C.甲测定数值一定比乙小
D.乙实际测得值偏小
解析 锥形瓶不应用碱液润洗。甲用过的滴定管对乙来说已润洗过。
答案 A
12.酚酞作指示剂,用NaOH溶液滴定盐酸时,由于滴定速率太快,当混合溶液变红时,不知NaOH是否过量,判断它是否过量的方法是( )
A.加入5 mL盐酸进行滴定
B.再滴一滴待测盐酸
C.重新进行滴定
D.以上方法均不适用
解析 判断是否过量的方法是再滴一滴待测盐酸,看颜色是否复原。
答案 B
13.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)准确称取烧碱样品4.1 g,所用的主要仪器是 。
(2)将样品配成250 mL的待测液,需要的仪器有 。
(3)取10.00 mL待测液,用 量取注入 中。
(4)用0.201 0 mol·L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,滴定时左手 ,右手 ,两眼注视 ,直到滴定终点。
(5)根据下列数据,计算待测烧碱溶液的浓度: 。
滴定次数
待测液体积/mL
标准盐酸体积/mL
滴定前读数/mL
滴定后读数/mL
第一次
10.00
0.50
20.40
第二次
10.00
4.00
24.10
(6)根据上述数据,计算烧碱的纯度 。
(7)由于碱式滴定管调零时仰视读数,使计算出的烧碱溶液浓度与实际浓度比较( )
A.偏高 B.准确
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C.偏低 D.可能偏高或偏低
解析 (5)V(NaOH溶液)=10.00 mL,V(HCl溶液)=(20.40 mL-0.50 mL)+(24.10 mL-4.00 mL)2=20.00 mL,
根据:c(NaOH)V(NaOH溶液)=c(HCl)V(HCl溶液),则:c(NaOH)=0.402 0 mol·L-1。
(6)样品中m(NaOH)=0.402 0 mol·L-1×0.250 L×40 g·mol-1=4.02 g,
则烧碱的纯度为4.02 g4.1 g×100%=98%。
(7)由于调零时仰视读数,导致量取的碱液体积偏低,使得最后计算的浓度偏高。
答案 (1)药匙、托盘天平、小烧杯
(2)小烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管
(3)碱式滴定管(或移液管) 锥形瓶
(4)旋转酸式滴定管的玻璃活塞 摇动锥形瓶 锥形瓶中溶液颜色的变化
(5)0.402 0 mol·L-1 (6)98% (7)A
14.现用邻苯二甲酸氢钾标准溶液来测定NaOH溶液的浓度。滴定时有下列操作:
①向溶液中加入1~2滴指示剂。
②取20.00 mL标准溶液放入锥形瓶中。
③用氢氧化钠溶液滴定至终点。
④重复以上操作。
⑤用天平精确称取5.105 g邻苯二甲酸氢钾(相对分子质量为204.2)固体配制成250 mL标准溶液(测得pH约为4.2)。
⑥根据实验数据计算氢氧化钠的物质的量浓度。
(1)以上各步中,正确的操作顺序是 (填序号),上述②中使用的仪器除锥形瓶外,还需要 。
(2)滴定并记录V(NaOH溶液)的初、终读数。数据记录如下表:
滴定次数
1
2
3
4
V(标准溶液)/mL
20.00
20.00
20.00
20.00
V(NaOH溶液)/mL(初读数)
0.10
0.30
0.00
0.20
V(NaOH溶液)/mL(终读数)
20.08
20.30
20.80
20.22
V(NaOH溶液)/mL(消耗)
19.98
20.00
20.80
20.02
某同学在处理数据过程中计算得到平均消耗NaOH溶液的体积为V(NaOH溶液)=
19.98+20.00+20.80+20.024 mL=20.20 mL。
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他的计算合理吗? 。理由是 。
已知该实验用酚酞作指示剂,通过仪器测得第4次滴定过程中溶液pH随加入氢氧化钠溶液体积的变化曲线如图所示,则a 20.02(填“>”“
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