2024-2025學年高中化學第三章水溶液中的離子平衡2-3pH的應用課時作業(yè)含解析新人教版選修4

PAGEPAGE8課時作業(yè)14pH的應用時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題5分，共55分)1．下面是一段關于酸堿中和滴定試驗操作的敘述：①取一錐形瓶，用待測NaOH溶液潤洗兩次②在一錐形瓶中加入25mL待測NaOH溶液③加入幾滴石蕊溶液作指示劑④取一支酸式滴定管，洗滌干凈⑤干脆往酸式滴定管中注入標準酸溶液，進行滴定⑥左手旋轉滴定管的玻璃活塞，右手不停搖動錐形瓶⑦兩眼凝視著滴定管內鹽酸液面下降，直至滴定終點。文中所述操作有錯誤的序號為(D)A．④⑥⑦ B．①⑤⑥⑦C．③⑤⑦ D．①③⑤⑦解析：錐形瓶不用待測液潤洗，①錯；石蕊變色不明顯，不易視察顏色，在酸堿中和滴定時不用石蕊作指示劑，③錯；滴定管運用前要潤洗，⑤錯；滴定過程中眼睛應視察錐形瓶中溶液顏色改變，⑦錯。2．下列試驗操作能達到測量要求的是(C)A．用托盤天平稱量25.21g氯化鈉B．用10mL量筒量取7.50mL稀硫酸C．用25mL滴定管量取14.86mL溶液D．用廣泛pH試紙測得溶液的pH為4.2解析：運用托盤天平、量筒時，讀數(shù)保留至小數(shù)點后一位；pH試紙測出的pH為整數(shù)；滴定管運用時讀數(shù)保留至小數(shù)點后兩位。3．關于下列各試驗或裝置的敘述中，不正確的是(D)

解析：A、B、C三項都正確；D項，最終一滴NaOH標準液使溶液由無色變?yōu)榧t色，且半分鐘內不復原成原來的顏色，即達到滴定終點，錯誤。4．用已知濃度的鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液時，下列操作不正確的是(A)A．酸式滴定管用蒸餾水洗凈后，干脆加入已知濃度的鹽酸B．錐形瓶用蒸餾水洗凈后，干脆加入肯定體積的未知濃度的NaOH溶液C．滴定時，眼睛視察錐形瓶中溶液顏色的改變D．讀數(shù)時，視線與滴定管內液體的凹液面最低處保持水平解析：滴定管用蒸餾水洗凈后，應用標準鹽酸潤洗2～3次。5．用已知濃度的鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液時，以下操作會導致測得的NaOH溶液濃度偏高的是(A)A．滴定前滴定管有氣泡，滴定后氣泡消逝B．堿式滴定管量取NaOH溶液時，未進行潤洗操作C．滴定達到滴定終點時俯視讀數(shù)D．錐形瓶在取用NaOH待測液前用少量水洗滌解析：滴定前滴定管中有氣泡，滴定后消逝，則讀取鹽酸的體積偏大，據(jù)c(HCl)·V(HCl)＝c(NaOH)·V(NaOH)，c(NaOH)＝eq\f(cHCl·VHCl,VNaOH)，V(HCl)偏大，NaOH溶液濃度偏高，A項正確；B項中，導致NaOH溶液中的溶質削減，消耗的鹽酸削減，使結果偏低；C項，滴定終點時俯視讀數(shù)導致讀取的鹽酸體積偏小，結果也偏低，D項，無影響。6．用1.0mol/L的NaOH溶液中和某濃度的H2SO4溶液，其水溶液的pH和所用NaOH溶液的體積關系改變如圖所示，則原H2SO4溶液的物質的量濃度和完全反應后溶液的大致體積是(C)A．1.0mol/L,20mL B．0.5mol/L,40mLC．0.5mol/L,80mL D．1.0mol/L,80mL解析：通過分析圖像知，pH＝7時消耗NaOH溶液的體積為40mL，可知H2SO4的物質的量為0.02mol。據(jù)此H2SO4的物質的量濃度為1.0mol/L，體積為20mL或物質的量濃度為0.5mol/L、體積為40mL兩者均可以。但是圖中所示起點在坐標原點，即反應前溶液pH＝0，則c(H＋)＝1mol/L，反應前c(H2SO4)＝0.5mol/L，體積為40mL，則兩者完全反應后溶液的大致體積是40mL＋40mL＝80mL，選C。7．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．鹽酸的物質的量濃度為1mol·L－1B．P點時恰好完全中和，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．酚酞不能用作本試驗的指示劑解析：由圖可知，鹽酸與氫氧化鈉溶液的濃度相等，都是0.1mol·L－1，A錯誤；P點時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，故B項正確；曲線a對應的溶液起點的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項錯誤；強酸和強堿的中和滴定，達到終點時溶液為中性，指示劑選擇酚酞或甲基橙都可以，D項錯誤。8.某學生用堿式滴定管量取0.1mol·L－1的NaOH溶液，起先時仰視液面，讀數(shù)為1.00mL。取出部分溶液后，俯視液面，讀數(shù)為11.00mL，該同學在操作中實際取出的液體為(A)A．大于10.00mLB．小于10.00mLC．等于10.00mLD．等于11.00mL解析：由于起先讀數(shù)時，視線低，讀數(shù)大于正確讀數(shù)，而取出液體后讀數(shù)視線高，讀數(shù)小于正確讀數(shù)，說明實際量取的體積大于他讀數(shù)的體積，故體積大于10.00mL。9．右圖是向100mL鹽酸中漸漸加入NaOH溶液時，溶液的pH改變圖像。依據(jù)圖像所得結論正確的是(A)A．原來鹽酸的物質的量濃度為0.1mol·L－1B．X為0.1mol·L－1的NaOH溶液C．原來鹽酸的物質的量濃度為1mol·L－1D．X為0.01mol·L－1的NaOH溶液解析：原來鹽酸的pH＝1，則c(HCl)＝0.1mol·L－1，n(HCl)＝0.01mol，滴定終點時所需NaOH的物質的量n(NaOH)＝0.01mol，但體積與濃度無法計算。10．常溫下，用氫氧化鈉溶液來測定硫酸溶液，當達到滴定終點時，消耗氫氧化鈉溶液的體積等于錐形瓶中硫酸溶液的體積，這說明(D)A．NaOH和H2SO4溶液的物質的量濃度相等B．H2SO4的物質的量濃度等于NaOH物質的量濃度的兩倍C．NaOH和H2SO4溶液的質量分數(shù)相等D．氫氧化鈉溶液的pH和硫酸溶液的pH之和等于14解析：依據(jù)化學方程式：2NaOH＋H2SO4=Na2SO4＋2H2O可知，c(NaOH)·V(NaOH)＝2c(H2SO4)·V(H2SO4)，當V(NaOH)＝V(H2SO4)時，c(NaOH)＝2c(H2SO4)，且中和反應的實質是n(H＋)＝n(OHca(H＋)·V(H2SO4)＝cb(OH－)·V(NaOH)因為V(H2SO4)＝V(NaOH)。所以ca(H＋)＝cb(OH－)，對于NaOH溶液cb(H＋)＝eq\f(10－14,cbOH－)，所以ca(H＋)＝eq\f(10－14,cbH＋)，兩邊同時取負對數(shù)即：pHa＋pHb＝14，所以D說法正確。11．以酚酞試液為指示劑，對某新制的NaOH溶液進行中和滴定試驗，數(shù)據(jù)記錄如下表：待測液消耗標準鹽酸(0.10mol/L)的體積①20mLNaOH溶液V1mL②20mLNaOH溶液＋10mL水V2mL③敞口隔夜放置的20mLNaOH溶液V3mL該新制的NaOH溶液的濃度c(mol/L)合理的是(B)A．c＝0.10×(V1＋V2＋V3)/(3×20)B．c＝0.10×(V1＋V2)/(2×20)C．c＝0.10×(V1＋V3)/(2×20)D．c＝0.10V1/20解析：③樣品汲取空氣中的CO2，生成Na2CO3，用酚酞作指示劑，會造成誤差，計算式中不能出現(xiàn)V3，應用①②的平均值，答案選B。二、非選擇題(45分)12．(16分)某學生用標準的0.20mol·L－1的鹽酸滴定待測的NaOH溶液，其試驗操作如下：A．用堿式滴定管取待測的NaOH溶液放入錐形瓶中，滴加2～3滴指示劑B．用待測的NaOH溶液潤洗堿式滴定管C．把滴定管用蒸餾水洗干凈D．取下酸式滴定管，用標準的鹽酸潤洗后，將標準的鹽酸溶液注入酸式滴定管至刻度0以上2～3cm處，再把酸式滴定管固定好，調整液面E．檢查滴定管是否漏水，并分別固定在滴定管夾兩邊F．另取錐形瓶，再重復滴定操作一次G．把錐形瓶放在滴定管下面，瓶下墊一張白紙，邊滴定邊搖動錐形瓶，直到加入一滴酸后溶液顏色突變并在半分鐘內不再變色為止，登記滴定管液面所在的刻度依據(jù)上述滴定操作填空：(1)滴定操作的正確依次是(用字母填空)C→E→D→B→A→G→F。(2)G步操作中在錐形瓶底下墊一張白紙的作用是便于視察溶液的顏色改變(或便于推斷滴定終點)。(3)D步操作中液面應調整到“0”或“0”以下某一刻度，尖嘴部分應充溢溶液且無氣泡。(4)酸式滴定管未用標準的鹽酸潤洗，待測的NaOH溶液濃度的測定值會偏高；在D操作中尖嘴部分若滴定前有氣泡，滴定后氣泡消逝，待測的NaOH溶液濃度的測定值會偏高；若堿式滴定管未用待測的NaOH溶液潤洗，待測NaOH溶液濃度的測定值會偏低。解析：酸式滴定管未潤洗，使標準液濃度降低，消耗標準液的體積增大，誤差偏高；在滴定前酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后氣泡消逝，會使標準液的讀數(shù)變大，誤差偏高；堿式滴定管未用待測液潤洗，盛裝NaOH溶液，使NaOH溶液的濃度變小，消耗標準液的體積變小，誤差偏低。13．(16分)現(xiàn)用鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液來測定NaOH溶液的濃度。滴定時有下列操作：①向溶液中加入1～2滴指示劑。②取20.00mL標準溶液放入錐形瓶中。③用氫氧化鈉溶液滴定至終點。④重復以上操作。⑤用天平精確稱取5.105g鄰苯二甲酸氫鉀(相對分子質量為204.2)固體配制成250mL標準溶液(測得pH約為4.2)。⑥依據(jù)試驗數(shù)據(jù)計算氫氧化鈉的物質的量濃度。(1)以上各步中，正確的操作依次是⑤②①③④⑥(填序號)，上述②中運用的儀器除錐形瓶外，還須要酸式滴定管。(2)滴定并記錄V(NaOH)的初、終讀數(shù)。數(shù)據(jù)記錄如下表：滴定次數(shù)1234V(標準溶液)/mL20.0020.0020.0020.00V(NaOH)/mL(初讀數(shù))0.100.300.000.20V(NaOH)/mL(終讀數(shù))20.0820.3020.8020.22V(NaOH)/mL(消耗)19.9820.0020.8020.02某同學在處理數(shù)據(jù)過程中計算得到平均消耗NaOH溶液的體積為V(NaOH)＝eq\f(19.98＋20.00＋20.80＋20.02,4)mL＝20.20mL。他的計算合理嗎？不合理。理由是第3組數(shù)據(jù)明顯偏大，不應采納。已知該試驗用酚酞作指示劑，通過儀器測得第4次滴定過程中溶液pH隨加入氫氧化鈉溶液體積的改變曲線如圖所示，則a<20.02(填“>”“<”或“＝”)。(3)步驟②中在調整起始讀數(shù)時，滴定管的尖嘴部分必需充溢溶液，假如滴定管內部有氣泡，趕走氣泡的操作是快速放液。滴定前，用蒸餾水洗凈堿式滴定管，然后加入待測定的氫氧化鈉溶液，滴定，此操作使試驗結果偏小(填“偏大”“偏小”或“不產(chǎn)生誤差”)。解析：(1)因為鄰苯二甲酸氫鉀溶液顯酸性，所以需用酸式滴定管移取。(2)第3組試驗所消耗的NaOH溶液的體積為20.80mL，與其他三組數(shù)據(jù)相差太大，應舍棄不用；此題以酚酞作為指示劑，酚酞變色的范圍是8.2～10.0，所以當pH＝7時，還沒有達到滴定終點，故a<20.02。(3)c(NaOH)＝eq\f(c鄰苯二甲酸氫鉀·V鄰苯二甲酸氫鉀,VNaOH)，若堿式滴定管未用NaOH待測液潤洗，則消耗NaOH溶液的體積偏大，所測濃度偏小。14．(13分)氧化還原滴定試驗與中和滴定類似(用已知濃度的氧化劑溶液滴定未知濃度的還原劑溶液或反之)?，F(xiàn)有0.001mol·L－1的酸性KMnO4溶液和未知濃度的無色NaHSO3溶液(反應的離子方程式為2MnOeq\o\al(－,4)＋5HSOeq\o\al(－,3)＋H＋=2Mn2＋＋5SOeq\o\al(2－,4)＋3H2O)。完成下列問題：(1)該滴定試驗所需儀器有ABDEFGH。(填字母序號)A．酸式滴定管(50mL) B．堿式滴定管(50mL)C．量筒(10mL) D．錐形瓶E．鐵架臺F．滴定管夾G．燒杯H．白紙I．膠頭滴管J．漏斗(2)不用堿(填“酸”或“堿”)式滴定管盛放高錳酸鉀溶液。試分析緣由：KMnO4溶液能把橡膠管氧化。(3)選何種指示劑，說明