高中化学专题12pH的计算及应用培优试题新人教选修4Word格式.docx
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10−12mol·
L−1D.1.0×
10−1mol·
L−1
【解析】25℃时,pH=2的HCl溶液中,c(H+)=1.0×
L−1,c(H+)·
c(OH−)=Kw=1.0×
10−14,c(OH−)=1.0×
L−1;
盐酸电离出的氢离子抑制水电离,所以水电离出的H+浓度等于OH−的浓度,为1.0×
L−1,故C正确。
4.用盐酸作标准液滴定待测浓度的NaOH溶液,若用甲基橙作指示剂,当滴定达终点时,消耗盐酸V1mL;
若用酚酞作指示剂,当滴定达终点时,消耗盐酸V2mL;
则两种情况下消耗盐酸的体积关系是
A.V1>
V2B.V1=V2
C.V1<
V2D.无法确定
【答案】A
5.某学生用碱式滴定管量取0.1mol/L的NaOH溶液,开始时仰视液面读数为1.00mL,取出部分溶液后,俯视液面,读数为11.00mL,该同学在操作中实际取出的液体体积为
A.大于10.00mLB.小于10.00mL
C.等于10.00mLD.等于11.00mL
【解析】滴定管的“0”刻度在上,量取NaOH溶液,开始时仰视液面使读数偏大,取出部分溶液后,俯视液面使读数偏小,滴定前后刻度差为10.00mL,但实际取出的液体体积偏大。
6.下列说法正确的是
A.pH=0的溶液不存在
B.使用广泛pH试纸测得某溶液的pH=3.5
C.中性溶液的pH不一定等于7
D.酸或碱溶液稀释时,溶液的pH均减小
【解析】由pH=-lgc(H+)知,pH=0时,c(H+)=1mol/L,A项错误;
广泛pH试纸测得溶液的pH只能取整数,B项错误;
100℃时,中性溶液的pH<
7,C项正确;
酸溶液稀释时,溶液的pH增大,D项错误。
7.一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,下列说法正确的是
A.a、b、c三点溶液的pH:
c<a<b
B.用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH,测量结果偏小
C.a、b、c三点CH3COOH的电离程度:
D.a、b、c三点溶液用1mol·
L−1NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液体积:
【答案】B
8.常温下,pH=1的H2SO4和pH=12的NaOH溶液按体积比2∶9混合,混合后溶液的pH为(忽略体积变化)
A.9B.10C.2D.3
【解析】常温下,pH=1的H2SO4(氢离子浓度是0.1mol/L)和pH=12的NaOH溶液(氢氧根离子浓度是0.01mol/L)按体积比2∶9混合后酸过量,混合后溶液中氢离子浓度是
,因此溶液的pH=2,答案选C。
9.下列实验操作和数据记录都正确的是
A.用托盘天平称量时,将NaOH固体放在右盘内的纸上,称得质量为10.2g
B.用25mL碱式滴定管量取高锰酸钾溶液,体积为16.60mL
C.用干燥的广泛pH试纸测稀盐酸的pH=3.2
D.用10mL量筒量取NaCl溶液,体积为9.2mL
【解析】用托盘天平称量时,物质应放在左盘,A错;
因为KMnO4溶液具有强氧化性,可腐蚀橡皮管,B错;
广泛pH试纸只能测pH为整数,C错。
10.现有温度相同,pH=a和pH=b的两种NaOH溶液,已知b=a+2,将两种溶液等体积混合后,所得溶液的pH接近于
A.a-lg2B.b-lg2C.a+lg2D.b+lg2
【解析】pH=a的NaOH溶液,c(H+)=10-amol·
L-1,c(OH-)=10a-14mol·
L-1;
pH=b的NaOH溶液,c(H+)=10−bmol·
L−1,c(OH-)=10b-14mol·
而溶液等体积混合后:
c(OH-)=
,由于b=a+2,所以c(OH-)=5×
10b-15mol·
则c(H+)=2×
10-bmol·
L-1,所以pH=b-lg2,故答案选B。
11.25℃时,下列两溶液混合后所得溶液pH<
7的是
A.pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合
B.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
C.pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
D.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合
12.已知乙酸钠溶液呈碱性。
以下是几种酸碱指示剂变色时的pH范围:
①甲基橙3.1~4.4②甲基红4.4~6.2③酚酞8.2~10
现用0.1000mol·
L-1氢氧化钠溶液滴定浓度相近的乙酸时,上述指示剂
A.都可以用B.只能用③
C.可以用①或②D.可以用②或③
【解析】氢氧化钠溶液与乙酸等物质的量反应时,生成的乙酸钠溶液呈碱性,选用在碱性条件下变色的指示剂酚酞为宜。
13.下列实验误差分析不正确的是
A.用润湿的pH试纸测稀碱溶液的pH,测定值偏小
B.用沾有水珠的锥形瓶盛装待测液进行滴定,测定浓度偏小
C.滴定前滴定管内无气泡,终点读数时有气泡,读取数值偏小
D.测定中和反应的反应热时,将碱缓慢倒入酸中,所测温度值偏小
14.下图是向100mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时,溶液的pH变化图像,根据如图所得结论正确的是
A.原来盐酸的物质的量浓度为0.1mol/L
B.X为0.1mol/L的NaOH溶液
C.原来盐酸的物质的量浓度为1mol/L
D.X为0.01mol/L的NaOH溶液
【解析】原盐酸的pH=1,则c(HCl)=0.1mol/L,A项正确。
滴定终点时加入的NaOH溶液中NaOH的物质的量为0.01mol,但浓度与体积都无法计算。
15.下图是用一定物质的量浓度的NaOH
溶液滴定10.00mL一定物质的量浓度的盐酸的图像,依据图像推出盐酸和NaOH溶液的物质的量浓度是下表内各组中的
A
B
C
D
c(HCl)/(mol·
L-1)
0.1200
0.04000
0.03000
0.09000
c(NaOH)/(mol·
0.
1200
0.0900
【解析】由图像可知,30.00mLNaOH溶液恰好中和10.00mL盐酸,则3c(NaOH)=c(HCl),表中A、D组属此种情况,但A组中c(HCl)=0.1200mol·
L-1,c(H+)=0.1200mol·
L-1,pH<
1,不符合图像;
D组中c(HCl)=0.09000mol·
L-1,pH>
1,加入20.00mLNaOH后溶液的
c(H+)=
=1×
10-2mol·
L-1,pH=-lg(1×
10-2)=2,正好符合题意。
16.某温度下,相同体积、相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,平衡pH随溶液体积变化的曲线如图所示。
据图判断正确的是
A.Ⅱ为盐酸稀释时pH变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性弱
C.a点KW的值比c点KW的值大
D.与相同浓度的NaOH溶液完全中和,消耗NaOH溶液的体积,a点比b点大
二、非选择题:
本题包括4个小题,共52分。
17.(13分)某学生为测定某烧碱样品中NaOH的质量分数,进行如下实验(已知该样品中含有少量不与酸作用的杂质):
A.在250mL的容量瓶中定容,配制250mL烧碱溶液;
B.用碱式滴定管移取25.00mL烧碱溶液于锥形瓶中,并滴几滴甲基橙指示剂;
C.在天平上准确称取烧碱样品20.5g,在烧杯中用蒸馏水溶解;
D.将物质的量浓度为1.00mol·
L−1的标准硫酸溶液装入酸式滴定管中,调节液面,记下开始时的读数;
E.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定至溶液变为橙色为止,记下读数。
试填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用字母填写)______________________________________。
(2)观察滴定管液面的读数时应注意什么问题?
______________________________。
(3)E步操作中下垫一张白纸的作用是________________________。
(4)下列操作中可能使所测NaOH的质量分数偏低的是_______________。
a.A步操作中未将溶液冷却至室温就转移到容量瓶中定容
b.C步操作中,称量药品时,砝码放在左盘,NaOH放在右盘
c.D步操作中酸式滴定管在装入标准H2SO4溶液前未用标准液润洗
d.读取硫酸体积时,开始时仰视读数,结束时俯视读数
(5)硫酸的初读数和末读数如图所示,末读数为______mL,初读数为______mL,用量为______mL(全对给分)。
(6)按滴定所得数据来计算出的烧碱样品中NaOH的质量分数为__________。
【答案】
(1)CABDE(2分)
(2)视线与凹液面最低点平齐,读数估读到0.01mL(2分)
(3)使滴定终点时,溶液颜色变化更明显,易于分辨(2分)
(4)b、d(2分)
(5)24.00(1分)0.30(1分)23.70(1分)
(6)92.49%(2分)
【解析】
(1)正确的操作顺序为:
称量→溶解→定容→滴定,所以操作步骤的顺序为:
CABDE。
(2)观察滴定管液面时视线应与凹液面最低点平齐,读数估读到0.01
mL。
(5)注意读数估读到0.01
mL,滴定管“0”刻度在上,末读数为24.00
mL,初读数为0.30
mL,用量为23.70
(6)氢氧化钠溶液的浓度为:
c(NaOH)=
=1.896
mol·
L−1,烧碱样品中NaOH的质量分数为:
w(NaOH)=
×
100%=92.49%。
18.(10分)
(1)常温下,将1mLpH=1的H2SO4溶液加水稀释到100mL,稀释后的溶液中
=_________。
(2)某温度时,测得0.01mol·
L−1的NaOH溶液的pH为11,则该温度下水的离子积常数
Kw=_________。
该温度_________(填“高于“或“低于"
)25℃。
(3)常温下,设pH=5的H2SO4溶液中由水电离出的H+浓度为c1;
pH=10的NaOH溶液中由水电离出的H+浓度为c2,则
(4)常温下,pH=13的Ba(OH)2溶液aL与pH=3的H2SO4溶液bL混合(混合后溶液体积变化忽略不计),若所得混合溶液呈中性,则a∶b=_________。
(1)108(2分)
(2)1×
10−13(2分)高于(2分)
(3)10(2分)
(4)1∶100(2分)
(1)常温下,将1mLpH=1的H2SO4溶液加水稀释到100mL,稀释后的pH=3,则溶液中
=10−3÷
10−11=108。
L−1的NaOH溶液的pH为11,其中氢氧根浓度是0.01mol·
L−1,所以该温度下水的离子积常数Kw=10−11×
0.01=1×
10−13。
水的电离吸热,所以该温度高于25℃。
(3)硫酸抑制水的电离,常温下pH=5的H2SO4溶液中由水电离出的H+浓度为10−9mol·
NaOH溶液抑制水的电离,则pH=10的NaOH溶液中由水电离出的H+浓度为10−10mol·
L−1,则
=10。
(4)所得混合溶液呈中性,说明氢离子与氢氧根的物质的量相等,即aL×
0.1mol·
L−1=bL×
0.001mol·
L−1,则a∶b=1∶100。
19.(18分)25℃时,用浓度为0.1000mol·
L−1的NaOH溶液滴定20.00mL浓度均为0.1000mol·
L−1的三种酸HX、HY、HZ,滴定曲线如图所示。
(1)等浓度的三种酸溶液的酸性强弱顺序为___________________________。
(2)0.1mol/L的HX、HY、HZ溶液中水的电离程度最大的是________,其中HY溶液的pH=3,则溶液中H2O电离出的c(H+)为________。
(3)25℃时,向HX溶液中加入20mLNaOH溶液,溶液的pH________7(填“>
”“=”或“<
”)。
溶液呈________性。
(4)25℃时,向HY溶液中加NaOH溶液呈中性,需加NaOH溶液的体积________20mL。
(填“>
(5)体积相同,物质的量浓度相同的HX、HY、HZ中和NaOH的能力是否相同?
________________。
(6)①pH=1的HZ与pH=13的NaOH溶液等体积混合,溶液呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。
②pH=1的HX与pH=13的NaOH溶液等体积混合,溶液呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(7)浓度均为0.1000mol·
L-1的三种酸溶液中滴加同浓度的NaOH溶液至pH=7,消耗NaOH溶液的体积Vx、Vy、Vz的大小关系是________________。
(1)HZ>
HY>
HX(2分)
(2)HX(2分)1×
10-11mol/L(2分)
(3)>
(1分) 碱(1分)
(4)<
(2分)
(5)相同(2分)
(6)①中(2分) ②酸(2分)
(7)Vx<
Vy<
Vz(2分)
(5)体积相同,物质的量浓度相同,都是一元酸,则中和NaOH的能力相同。
(6)①HZ是强酸,则pH=1的HZ与pH=13的NaOH溶液等体积混合,溶液呈中性。
②HX是弱酸,pH=1的HX与pH=13的NaOH溶液等体积混合,HX的浓度要更大,则混合后溶液呈酸性。
L-1的三种酸溶液中滴加同浓度的NaOH溶液至pH=7,即滴加后溶液呈中性,根据酸的强弱程度可判断,消耗NaOH溶液的体积Vx、Vy、Vz的大小关系是Vx<
Vz。
20.(11分)某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂。
请填写下列空白:
(1)下图中______(填“A”或“B”)是碱式滴定管,进行该实验的第一步操作是____________________。
(2)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化,直到因加入一滴盐酸后,出现_____________________________(填“现象”)说明达到滴定终点。
(3)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是 。
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(4)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则起始读数为 mL,终点读数为 mL;
所用盐酸的体积为 mL。
(5)某同学根据3次实验分别记录有关数据如下表:
滴定次数
待测NaOH溶液的体积/mL
0.1000mol/L盐酸的体积/mL
滴定前刻度/mL
滴定后刻度/mL
溶液体积/mL
第一次
25.00
0.00
26.11
第二次
1.56
30.30
28.74
第三次
0.22
26.31
26.09
依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度:
___________________________________________________________________________________。
(1)A(1分)检查是否漏水(1分)
(2)锥形瓶内颜色变化(1分) 半分钟内不变色(1分)
(3)D(2分)
(4)0.00(1分) 26.10(1分) 26.10(1分)
(5)
mL=26.10mL,c(NaOH)=
=0.1044mol/L(2分)
(3)滴定管未用标准盐酸润洗,内壁附着一层水,可将加入的盐酸冲稀,消耗相同量的碱,所需盐酸的体积偏大,结果偏高;
用碱式滴定管取出的待测NaOH溶液的物质的量一旦确定,倒入锥形瓶后,水的加入不影响OH-的物质的量,也就不影响结果;
若排出气泡,液面会下降,故读取的V酸偏大,结果偏高;
“前俯后仰”会使V酸偏小,结果偏低。
(4)读数时,以凹液面的最低点为基准。
(5)先算出耗用标准酸液的平均值:
mL=26.10mL(第二次偏差太大,舍去)。
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