第8章第2讲 溶液的酸碱性 酸碱中和滴定.docx
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第8章第2讲溶液的酸碱性酸碱中和滴定
课时规范训练
[单独成册]
1.下列溶液一定显酸性的是( )
①pH<7的溶液 ②c(H+)=c(OH-)的溶液
③c(H+)=1×10-6mol·L-1的溶液 ④c(H+)>c(OH-)的溶液 ⑤0.1mol·L-1的NH4Cl溶液
⑥NaHCO3溶液
A.①③④⑤⑥ B.②④⑤⑥
C.⑤⑥D.④⑤
解析:
选D。
题目没有说明温度,所以①③对应的溶液不一定是酸性溶液;②中溶液肯定显中性;④中c(H+)>c(OH-)的溶液肯定显酸性;⑤中NH4Cl水解,溶液呈酸性;⑥中NaHCO3水解,溶液显碱性。
2.99℃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。
下列叙述中不正确的是( )
A.此时水的离子积Kw=1×10-12
B.水电离出的c(H+)=1×10-12mol/L
C.水的电离程度随温度升高而增大
D.c(Na+)=c(SO
)
解析:
选B。
由题中“pH=6”的蒸馏水可知,该温度下水电离产生的c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L,故此时水的离子积Kw=1×10-12,A正确;该温度下,pH=2的NaHSO4溶液中c水(H+)=c溶液(OH-)=
=1×10-10mol/L,B错误;对比25℃与99℃时的Kw可知,水的电离程度随温度升高而增大,C正确;由HSO
===H++SO
,利用原子守恒知,NaHSO4溶液中c(Na+)=c(SO
),D正确。
3.25℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:
①Na2SO4 ②HCl ③Ba(OH)2 ④AlCl3,其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是( )
A.④>③>②>①B.②>③>①>④
C.④>①>②>③D.③>②>①>④
解析:
选C。
分析四种物质的性质可知,Na2SO4不影响水的电离平衡,HCl和Ba(OH)2能抑制水的电离,AlCl3能促进水的电离。
Ba(OH)2为二元强碱,溶液中的c(OH-)大于同浓度盐酸中的c(H+),对水电离的抑制程度更大。
4.某温度下,相同pH的硫酸溶液和硫酸铝溶液中由水电离出的c(H+)分别是1.0×10-10mol/L和1.0×10-3mol/L,则此温度下水的离子积Kw为( )
A.1.0×10-15B.1.0×10-14
C.1.0×10-13D.1.0×10-7
解析:
选C。
Kw=1.0×10-10×1.0×10-3=1.0×10-13。
5.下列说法错误的是( )
A.常温下,0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中,由水电离的c(H+)为10-13mol·L-1
B.pH=2与pH=1的CH3COOH溶液中c(H+)之比为1∶10
C.常温下,等体积pH=12的NaOH溶液和pH=2的CH3COOH溶液混合,混合后溶液pH<7
D.某温度时水的离子积常数Kw=10-13,若将此温度下pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的稀硫酸bL混合,若所得混合液pH=2,则a∶b=9∶2
解析:
选A。
A项,0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中c(H+)<0.1mol·L-1,故由水电离的c(H+)>10-13mol·L-1;B项,pH=2与pH=1的CH3COOH溶液中c(H+)之比为1∶10;C项,常温下,等体积pH=12的NaOH溶液和pH=2的CH3COOH溶液混合,CH3COOH过量,溶液显酸性,即pH<7;D项,pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=10-2mol·L-1,pH=1的稀硫酸中c(H+)=10-1mol·L-1,混合液的pH=2,则有c(H+)=
mol·L-1=10-2mol·L-1,得a∶b=9∶2。
6.水的电离平衡曲线如图所示,下列说法中正确的是( )
A.图中A、B、D三点处Kw间的关系:
B>A>D
B.100℃,向pH=2的稀硫酸中逐滴加入等体积pH=10的稀氨水,充分反应后,溶液到达B点
C.温度不变,在水中加入适量NH4Cl固体,可从A点变化到C点
D.加热浓缩A点所示溶液,可从A点变化到B点
解析:
选D。
水是弱电解质,电离需要吸收热量,所以升高温度,促进水的电离,水的离子积常数增大,根据图中显示的温度和位置可知A、B、D三点处Kw间的关系:
B>A=D,A错误。
100℃,Kw=1×10-12,稀硫酸的pH=2,则c(H+)=10-2mol/L;稀氨水的pH=10,则c(OH-)=10-2mol/L;由于一水合氨是弱碱,不能完全电离,在溶液中存在电离平衡:
NH3·H2ONH
+OH-,所以c(NH3·H2O)>10-2mol/L;二者等体积混合,溶液显碱性,所以充分反应后,溶液不能到达B点,B错误。
温度不变,在水中加入适量NH4Cl固体,NH
在溶液中发生水解反应:
NH
+H2ONH3·H2O+H+,当最终达到平衡时,c(H+)>c(OH-),所以不可能从A点变化到C点,C错误。
加热浓缩A点所示溶液,由于温度升高,水的电离平衡常数增大,且c(H+)=c(OH-),所以可从A点变化到B点,D正确。
7.常温下,关于1LpH=3的H2SO4溶液的说法正确的是( )
A.与等体积pH=11氨水混合后所得溶液pH小于7
B.与等浓度的CH3COONa溶液混合后所得溶液pH一定小于7
C.与pH=3的CH3COOH溶液混合后所得溶液pH小于3
D.与10LBa(OH)2溶液恰好完全反应,则Ba(OH)2溶液的pH=10
解析:
选D。
A项,氨水中c(OH-)与硫酸中c(H+)相等,等体积混合时,由于氨水中存在大量未电离的NH3·H2O,所以氨水过量,则溶液呈碱性,pH>7,错误;B项,醋酸钠与硫酸的浓度相等,但醋酸钠溶液的体积未知,所以混合后溶液有可能呈碱性或中性,错误;C项,等pH的醋酸与硫酸混合时,pH不变,错误;D项,1LpH=3的硫酸中n(H+)=10-3mol,设Ba(OH)2溶液中OH-浓度为xmol·L-1,则硫酸与氢氧化钡恰好完全反应时,H+与OH-的物质的量相等,所以10-3mol=10L×xmol·L-1,则x=10-4,所以氢氧化钡溶液的pH=10,正确。
8.室温下,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·L-1
解析:
选C。
混合溶液的pH=12,说明反应后NaOH过量,消耗NaOH的物质的量等于HCl的物质的量。
由题意可得:
=0.01mol·L-1,c=0.05mol·L-1。
9.已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO
。
某温度下,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为2。
对于该溶液,下列叙述中不正确的是( )
A.该温度下加入等体积pH=12的NaOH溶液可使反应后的溶液恰好呈中性
B.水电离出来的c(H+)=1×10-10mol·L-1
C.c(H+)=c(OH-)+c(SO
)
D.该温度高于25℃
解析:
选A。
某温度下,pH=6的蒸馏水,Kw=1×10-12,NaHSO4溶液的pH为2,c(H+)=1×10-2mol·L-1,pH=12的NaOH溶液,c(OH-)=1mol·L-1,反应后的溶液呈碱性,则A不正确。
10.H2S2O3是一种弱酸,实验室欲用0.01mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定I2溶液,发生的反应为I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6,下列说法合理的是( )
A.该滴定可用甲基橙做指示剂
B.Na2S2O3是该反应的还原剂
C.该滴定可选用如图所示装置
D.该反应中每消耗2molNa2S2O3,电子转移数为4mol
解析:
选B。
溶液中有单质碘,应加入淀粉溶液作指示剂,碘与硫代硫酸钠发生氧化还原反应,当反应终点时,单质碘消失,蓝色褪去,故A错误;Na2S2O3中S元素化合价升高被氧化,作还原剂,故B正确;Na2S2O3溶液显碱性,应该用碱式滴定管,故C错误;反应中每消耗2molNa2S2O3,电子转移数为2mol,故D错误。
11.如图为对10mL一定物质的量浓度的盐酸X用一定物质的量浓度的NaOH溶液Y滴定的图像,依据图像推出X和Y的物质的量浓度是表内各组中的( )
A
B
C
D
X(mol·L-1)
0.12
0.04
0.03
0.09
Y(mol·L-1)
0.04
0.12
0.09
0.03
解析:
选D。
由图知,加入30mLNaOH溶液后溶液pH=7。
即c(HCl)·V(盐酸)=c(NaOH)·V(NaOH溶液),c(HCl)×10×10-3L=c(NaOH)×30×10-3L,c(HCl)=3c(NaOH);又知加入20mLNaOH溶液时,溶液pH=2则
=
10-2mol·L-1;将c(HCl)=3c(NaOH)代入得c(NaOH)=0.03mol·L-1,c(HCl)=0.09mol·L-1。
12.室温时,将xmLpH=a的稀NaOH溶液与ymLpH=b的稀盐酸充分反应。
下列关于反应后溶液pH的判断正确的是( )
A.若x=y,且a+b=14,则pH>7
B.若10x=y,且a+b=13,则pH=7
C.若ax=by,且a+b=13,则pH=7
D.若x=10y,且a+b=14,则pH>7
解析:
选D。
由题意知:
n(NaOH)=x·10a-14·10-3mol,n(HCl)=
y·10-b·10-3mol,所以n(NaOH)∶n(HCl)=
=
×10(a+b-14)。
若x=y,且a+b=14,则n(NaOH)=n(HCl),pH=7;若10x=y,且a+b=13,则n(NaOH)<n(HCl),pH<7;若ax=by,且a+b=13,则
=
a>b,因此酸过量pH<7;若x=10y,且a+b=14,则n(NaOH)>n(HCl),pH>7,D正确。
13.已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示。
(1)25℃时水的电离平衡曲线应为(填“A”或“B”),请说明理由,25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为。
(2)95℃时,若100体积pH=a的某强酸溶液与1体积pH=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则a与b之间应满足的关系是。
(3)曲线A所对应的温度下,pH=2的HCl溶液和pH=11的某BOH溶液中,若水的电离程度分别用α1、α2表示,则α1α2(填“大于”、“小于”、“等于”或“无法确定”,下同),若将二者等体积混合,则混合溶液的pH7,判断的理由是
。
(4)在曲线B所对应的温度下,将0.02mol/L的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合,所得混合液的pH=。
解析:
(1)25℃时,pH=9的NaOH溶液中c(OH-)=1×10-5mol/L,pH=4的硫酸中c(H+)=1×10-4mol/L,当二者恰好反应完时有1×10-5V(碱)=1×10-4V(酸),V(碱)∶V(酸)=10∶1。
(2)95℃时,Kw=1×10-12,pH=a的强酸溶液中,c(H+)=1×10-amol/L,pH=b的强碱溶液中,c(OH-)=10b-12mol/L,100×10-a=1×10b-12,2-a=b-12,a+b=14。
(3)由于盐酸中c(H+)大于碱BOH溶液中c(OH-),结合水的电离方程式知二者对水电离程度的抑制能力前者较强,故α1小于α2。
若BOH是强碱,等体积混合时酸过量,此时pH<7,若BOH是弱碱,则无法确定碱与酸的物质的量的相对多少,故无法确定反应后溶液的pH。
(4)等体积混合时,溶液中Ba2+反应完毕,但此时OH-消耗掉一半,故混合溶液中c(OH-)=0.01mol/L,c(H+)=1×10-10mol/L,故pH=10。
答案:
(1)A 水电离需要吸热,温度越高,Kw越大
10∶1
(2)a+b=14
(3)小于 无法确定 若BOH是弱碱,无法确定酸碱的物质的量的相对多少
(4)10
14.现有下列仪器或用品:
①铁架台(含铁圈、各种铁夹);②锥形瓶;③滴定管(酸式与碱式);④烧杯(若干个);⑤玻璃棒;⑥天平(含砝码);⑦滤纸;⑧量筒;⑨漏斗。
有下列药品:
①NaOH固体;②0.1000mol/L的标准NaOH溶液;③未知浓度的盐酸;④Na2CO3溶液。
试回答以下问题:
(1)做酸碱中和滴定时,还缺少的试剂是。
(2)小明在做“研究温度对反应速率的影响”实验时,他往两支试管均加入4mL0.01mol/L的KMnO4酸性溶液和2mL0.1mol/LH2C2O4(乙二酸)溶液,振荡,A试管置于热水中,B试管置于冷水中,记录溶液褪色所需的时间。
褪色所需时间tAtB(填“>”“=”或“<”)。
写出该反应的离子方程式:
。
(3)实验室有瓶混有泥沙的乙二酸样品,小明利用这个反应的原理来测定其含量,具体操作为:
①配制250mL溶液:
准确称量5.000g乙二酸样品,配成250mL溶液。
②滴定:
准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,加少量酸酸化,将0.1000mol·L-1KMnO4溶液装入(填“酸式”或“碱式”)滴定管,进行滴定操作。
在实验中发现,刚滴下少量KMnO4溶液时,溶液紫红色并没有马上褪去。
将锥形瓶摇动一段时间后,紫红色才慢慢消失;再继续滴加时,紫红色就很快褪色了,可能原因是
;
当,
说明达到滴定终点。
③计算:
重复上述操作2次,记录实验数据如下表。
则消耗KMnO4溶液的平均体积为mL,此样品的纯度为。
(已知H2C2O4的相对分子质量为90)
序号
滴定前读数
滴定后读数
1
0.00
20.01
2
1.00
20.99
3
0.00
21.10
④误差分析:
下列操作会导致测定结果偏高的是(填字母)。
A.未用标准浓度的酸性KMnO4溶液润洗滴定管
B.滴定前锥形瓶有少量水
C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
解析:
(1)做酸碱中和滴定时,需要用蒸馏水清洗滴定管和锥形瓶,在滴定过程中,需要指示剂指示滴定终点。
(2)温度越高反应速率越快,则褪色所需时间越短,故tA<tB;H2C2O4被MnO
氧化为CO2:
2MnO
+5H2C2O4+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O。
(3)③第3次读数误差较大,数据无效,用前两次的数据求得平均值,故消耗KMnO4溶液的平均体积为20.00mL;根据反应2MnO
+5H2C2O4+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O,5.000g乙二酸样品中乙二酸的物质的量为0.1000mol·L-1×20×10-3L×
×
=0.05mol,m(乙二酸)=0.05mol×90g·mol-1=4.5g,故此样品的纯度为
×100%=90.00%。
④未用标准浓度的酸性KMnO4溶液润洗滴定管,标准液浓度偏低,消耗的KMnO4溶液体积偏大,导致测定结果偏高,A项正确;滴定前锥形瓶有少量水,对实验无影响,B项不正确;滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,有部分标准液补充了气泡,间接地使消耗的KMnO4溶液体积读数偏大,导致测定结果偏高,C项正确;观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视,使消耗的KMnO4溶液体积读数偏小,导致测定结果偏低,D项不正确。
答案:
(1)蒸馏水和指示剂
(2)< 2MnO
+5H2C2O4+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O
(3)②酸式 反应中生成的Mn2+起催化作用 滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液由无色变成浅紫色,且30s不褪色
③20.00 90.00% ④AC
15.H2O2是重要的氧化剂、还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用作消毒、杀菌、漂白等。
某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了H2O2的含量,并探究了H2O2的性质。
请填写下列空白:
(1)移取10.00mL密度为ρg·mL-1的H2O2溶液至250mL(填仪器名称)中,加水稀释至刻度,摇匀。
移取稀释后的H2O2溶液25.00mL至锥形瓶中,加入稀H2SO4酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。
(2)用KMnO4标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。
MnO
+
H2O2+
H+===
Mn2++
H2O+
(3)滴定时,将KMnO4标准溶液注入(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
滴定到达终点的现象是
。
(4)重复滴定三次,平均耗用cmol·L-1KMnO4标准溶液VmL,则原H2O2溶液中H2O2的质量分数为。
解析:
(1)仪器的选用根据题意应该选用容量瓶。
(2)残缺方程式配平首先应确定缺什么,分析可知缺的是O2,根据电子转移守恒,配平化学方程式。
(3)由于KMnO4
标准溶液具有强氧化性,所以只能使用酸式滴定管。
滴定到达终点的现象是:
滴入最后一滴KMnO4溶液后,溶液呈浅红色,且30秒内不褪色。
(4)根据配平的化学方程式计算出H2O2的量,最后计算出原H2O2溶液中H2O2的质量分数为
。
答案:
(1)容量瓶
(2)2 5 6 2 8 5O2 (3)酸式
滴入最后一滴KMnO4溶液后,溶液呈浅红色,且30秒内不褪色 (4)
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