- 水的电离和溶液的酸碱性
- 共6206题
某学生欲用已知物质的量浓度的醋酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液时,选择适当的指示剂。请填写下列空白:
(1)用标准醋酸滴定待测的氢氧化钠溶液时,从下列选项中选出最恰当的一项________。
滴定时应左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视 。直到加入一滴醋酸后,溶液颜色由 色变为 色,并在半分钟内溶液颜色不改变为止。
(2)下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度值偏低的是 。
A.酸式滴定管未用标准醋酸润洗就直接注入标准醋酸
B.滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取醋酸体积时,开始仰视读数,滴定结束后俯视读数
(3)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表:
依据上表数据计算该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 。
(4)下图为上述25 mL NaOH溶液中逐滴滴加CH3COOH溶液过程中溶液pH的变化曲线,请回答:
①B点溶液呈中性,有人据此认为,在B点时NaOH与CH3COOH恰好完全反应,这种看法是否正确?________(选填“是”或“否”)。若不正确,则二者恰好完全反应的点是在AB区间还是BD区间内?________区间.(若正确,此问不答)。
②在D点时,溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)________2c(Na+)。(填“>”、“<”或“=”)
正确答案
(共12分)(1)C;注视锥形瓶内溶液颜色变化;红色;浅红色 (2)D
(3)0.10mol/L (4)①否;AB ②=
试题分析:(1)用标准醋酸滴定待测的氢氧化钠溶液时,锥形瓶中应该盛放待测液氢氧化钠。醋酸显酸性,则应该用酸式滴定管。醋酸钠水解溶液显碱性,因此应该选择酚酞作指示剂,因此答案选C;准确判断滴定终点是关键,所以滴定时应左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化。酚酞的变色范围是8.2~10.0,所以滴定终点时的实验现象是直到加入一滴醋酸后,溶液颜色由红色变为浅红色,并在半分钟内溶液颜色不改变为止。
(2)中和滴定实验误差分析的总依据为:根据可知,由于C标、V待均为定植,所以C测的大小取决于V标的大小,即V标:偏大或偏小,则C测偏大或偏小。A、酸式滴定管未用标准醋酸润洗就直接注入标准醋酸,则醋酸的浓度被稀释,消耗醋酸的体积增加,所以测定结果偏高;B、滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥属于正确的操作,测定结果不变;C、酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,则导致消耗醋酸溶液的体积增加,测定结果偏高;D、读取醋酸体积时,开始仰视读数,读数偏大。滴定结束后俯视读数,读数偏小,因此电子消耗醋酸溶液的体积减少,测定结果偏低,答案选D。
(3)根据表中数据可知,三次实验中消耗醋酸溶液的体积分别是24.98ml、27.86ml-1.56ml=26.3ml、25.24ml-0.22ml=25.02ml。显然第二次实验误差偏大,应该舍去,实验消耗醋酸溶液体积的平均值==25.00ml。由于氢氧化钠溶液的体积也是25.00ml,因此该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为0.100mol/L。
(4)①由于醋酸是弱酸,与氢氧化钠恰好反应时生成醋酸钠水解溶液显碱性,因此当溶液显中性时,二者并不没有恰好反应。二者恰好反应时溶液显碱性,因此二者恰好完全反应的点是在AB区间。
②当加入50ml醋酸溶液时,醋酸过量,所得溶液是由醋酸和醋酸钠构成的混合液,且二者的物质的量浓度相等,因此根据物料守恒可知c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)。
(14分) DIS(Digital Information System)系统即数字化信息系统,它由传感器、数据采集器和计算机组成。DIS系统为化学教学提供了全新的技术手段和教学平台。某学习小组用DIS系统测定食用白醋中醋酸的物质的量浓度,以溶液的导电能力来判断滴定终点。实验步骤如下:
(1)用______________(填仪器名称)量取10.00mL食用白醋,在_________(填仪器名称)中用水稀释后转移到100mL_______(填仪器名称)中定容,然后将稀释后的溶液倒入试剂瓶中。
(2)量取20.00mL上述溶液倒入烧杯中,连接好 DIS系统(如右图),向烧杯中滴加浓度为0.1000mol·L-1的氨水,计算机屏幕上显示出溶液导电能力随氨水体积变化的曲线(见右下图)。
①用滴定管盛氨水前,滴定管要用____________润洗2~3遍,
润洗的目的是____________________________________。
②溶液导电能力随氨水体积变化的原因是__________________________________________。
③食用白醋中醋酸的物质的量浓度是_____________。
正确答案
(1)酸式滴定管(或移液管),烧杯,容量瓶
(2)①0.1000 mol·L-1的氨水,确保反应时氨水的浓度为0.1000mol·L-1(目的答“减少误差”也可以)。②醋酸和氨水都是弱电解质,生成的醋酸铵是强电解质。③1.000 mol/L
试题分析:(1)白醋显酸性,所以要量取10.00ml白醋,则需要酸式滴定管(或移液管)。容量瓶不能用来稀释溶液,应该在烧杯中稀释。
(2)①为确保反应时氨水的浓度为0.1000mol·L-1,则用滴定管盛氨水前,滴定管要用0.1000 mol·L-1的氨水润洗2~3次。
②由于醋酸和氨水都是弱电解质,而生成的醋酸铵是强电解质,所以溶液的导电性增强。
③根据图像可知,当溶液导电性最强时,消耗氨水是20ml,此时恰好反应,所以醋酸的浓度是。由于白醋倍稀释了10倍,所以稀释前白醋中醋酸的浓度是1.00mol/L。
点评:该题是中等难度的试题,该实验题基础性强,注重基础性知识的考查,难度不大,学生不难得分。该题有利于培养学生的规范答题能力、实验探究能力,以及灵活运用知识解决实际问题的能力。
6分)将0.3mol NaCl固体与0.1mol CuSO4•5H2O固体混合溶于水,配成1升混合液。然后取出200ml溶液,用石墨电极,通电一段时间(不考虑水解)。求Cl-正好全部变为氯气逸出时,阴极上产生的气体体积(标准状况下)是多少?所得溶液的PH为多少(假设溶液体积不变)?
正确答案
0.224L; PH=13
考查电解以及pH的有关计算。
氯离子在阳极失去电子,方程式为2Cl――2e-=Cl2↑
共计转移电子是0.3mol÷5=0.06mol
阴极是铜离子放电,方程式为Cu2++2e-=Cu
转移电子是0.1mol÷5×2=0.04mol
所以根据电子得失守恒可知,阴极氢离子得到0.06mol-0.04mol=0.02mol
生成氢气的电极反应式为2H++2e-=H2↑
所以氢气是0.01mol,其标准状况下的体积是0.224L。
同时溶液中生成氢氧化钠是0.01mol×2=0.02mol
浓度是0.02mol÷0.2L=0.1mol/L
PH=13
(10分)滴定度是指每毫升标准溶液相当于被测定物质的克数,通常用T(M1/M2)表示,如T(H2SO4/NaOH)=0.040,表示每毫升标准硫酸溶液恰好中和0.040 g NaOH。
(1)若要使某标准盐酸对氧化钙的滴定度为T(HCl/CaO)=0.0056,则该盐酸的物质的量浓度是多少?
(2)上述盐酸对NaOH的滴定度是多少?
(3)现欲测定含有杂质的NaOH样品纯度(杂质不与盐酸反应),若用上述盐酸滴定到终点时,消耗盐酸体积数恰好等于NaOH的纯度(如消耗1 mL盐酸,NaOH的纯度为1%),则样品的质量应取多少克?
正确答案
(1)0.20 mol·L-1
(2)T=0.0080
(3)0.80 g
(1)m(CaO)="0.0056" g
消耗盐酸的物质的量n(HCl)=2×10-4 mol
所以c(HCl)=2×10-4 mol·L-1/10-3 L="0.20" mol·L-1
(2)由于2NaOH~CaO相当,即0.0056 g CaO相当0.0080 g NaOH,故T(HCl/NaOH)=0.0080。
(3)设消耗盐酸为1 mL,则样品纯度为1%,根据(2)可知1 mL盐酸能与0.0080 g NaOH反应,故样品质量
m(样品)="0.0080" g/1%="0.80" g。
滴定实验是化学学科中重要的定量实验。
请回答下列问题:
(1)酸碱中和滴定——用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液。
①下列操作造成测定结果偏高的是 (填选项字母)
A.滴定终点读数时,俯视滴定管刻度,其他操作正确。
B.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用未知液润洗
C.酸式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准盐酸润洗
D.滴定前,滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
②该学生的实验操作如下:
A、用碱式滴定管取稀NaOH 25.00mL,注入锥形瓶中,加入甲基橙做指示剂。
B、用待测定的溶液润洗碱式滴定管。
C、用蒸馏水洗干净滴定管。
D、取下酸式滴定管用标准的HCl溶液润洗后,将标准液注入滴定管刻度“0”以上2~3cm处,再把滴定管固定好,调节液面至刻度“0”或“0”刻度以下。
E、检查滴定管是否漏水。
F、另取锥形瓶,再重复操作一次。
G、把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度。
a. 滴定操作的正确顺序是(用序号填写)___________________________ 。
b. 在G操作中如何确定终点? __________________________ ____ 。
c. 若换酚酞做指示剂,如何确定终点? _________________________ ____ 。
(2)氧化还原滴定—取草酸溶液置于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用浓度为0.1mol·L-1的高锰酸钾溶液滴定,发生的反应为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O。表格中记录了实验数据:
①滴定时,KMnO4溶液应装在 (“酸”或“碱”)式滴定管中,滴定终点时滴定现象是 。
②该草酸溶液的物质的量浓度为_____________。
(3)沉淀滴定――滴定剂和被滴定物的生成物比滴定剂与指示剂的生成物更难溶。
参考下表中的数据,若用AgNO3滴定NaSCN溶液,可选用的指示剂是 (填选项字母)。
A.NaCl B.NaBr C.NaCN D.Na2CrO4
正确答案
(16分)(1)①CD ;②a.ECBADGF或ECDBAGF;b.溶液由黄色变橙色且半分钟内不恢复;c.溶液由浅红色变无色且半分钟内不恢复
(2)①酸;锥形瓶中溶液由无色变为紫色,且半分钟内不褪色;②0.2 mol·L-1
(3)D
试题分析:(1)A.滴定终点读数时俯视读,造成V(标准)偏小,根据c(待测)=
分析,可知c(标准)偏小,故A错误;B.锥形瓶水洗后不能用未知液洗涤,对结果无影响,错误;C.酸式滴定管使用前,水洗后未用标准盐酸润洗,标准盐酸物质的量浓度偏小,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=分析,可知c(待测)偏大,故C正确;D.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=
分析,可知c(标准)偏大,故D正确。(2)①因为KMnO4具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,故应用酸式滴定管盛装;因KMnO4溶液自身的颜色作为指示剂判断滴定终点时,再滴加KMnO4溶液时,溶液将由无色变为紫色;②设草酸的浓度为c,
2KMnO4 + 5H2C2O4
2 5
20×10-3 L×0.1mol·L-1 25×10-3 L×c
解得c="0.2" mol·L-1
(3)若用AgNO3去滴定NaSCN溶液,可选用的滴定指示剂的物质的溶解度应比AgSCN大,且现象明显,应为Na2CrO4。
㈠(2分)用pH试纸测定溶液pH的正确操作是______________________________________
㈡(7分)某校学生用中和滴定法测定某NaOH溶液的物质的量浓度,选甲基橙作指示剂。
⑴盛装0.2000 mol/L盐酸标准液应该用 式滴定管。
⑵滴定时,左手控制滴定管,右手摇动锥形瓶,眼睛注视_____________。
⑶ 滴定操作可分解为如下几步:
①检查滴定管是否漏水;
②取一定体积的待测液于锥形瓶中;
③用标准溶液润洗盛标准溶液的滴定管,用待测液润洗盛待测液的滴定管
④装标准溶液和待测液并调整液面(记录初读数)
⑤用蒸馏水洗涤玻璃仪器
⑥滴定操作
正确的操作顺序为: 。
⑷有关数据记录如下:则NaOH溶液的物质的量浓度为______________mol/L。
⑸滴定前平视读数,滴定终点时俯视读数,则会使所测碱的浓度值 。
(填“无影响”、“偏高”或“偏低”)。
正确答案
㈠(2分)将一小块试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
㈡(7分)⑴酸(1分) ⑵锥形瓶内溶液颜色的变化(1分) ⑶①⑤③④②⑥
⑷0.2000 ⑸偏低 (1分) (除注明外每空2分)
试题分析:(1)pH测定溶液的pH时,试纸不能事先润湿,所以用pH试纸测定溶液pH的正确操作是:将一小块试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照。
(2)①盐酸显酸性,应该用酸式滴定管盛放。
②准确判断滴定终点是关键,所以滴定过程中,眼睛注视应该注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
③根据滴定原理可知,正确的操作顺序是①⑤③④②⑥。
④根据表中数据可知,三次消耗的盐酸体积分别是20.05ml、18.00ml、19.95ml。这说明第二次实验的数据和其它两次相比,误差太大,应该舍去。实验消耗盐酸的平均值是(20.05ml+19.95ml)÷2=20.00ml,则氢氧化钠溶液的浓度是=0.2000mol/L。
⑤滴定终点时俯视读数,则读数偏小,所以消耗盐酸的体积减少,则测定结果偏低。
点评:化学实验常用仪器的使用方法和化学实验基本操作是进行化学实验的基础,对化学实验的考查离不开化学实验的基本操作,所以本部分内容主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心,通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确及灵活运用的能力。关于误差分析:根据cB=nB/V可得,一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量nB和溶液的体积V引起的。误差分析时,关键要看配制过程中引起n和V怎样的变化。在配制一定物质的量浓度溶液时,若nB比理论值小,或V比理论值大时,都会使所配溶液浓度偏小;若nB比理论值大,或V比理论值小时,都会使所配溶液浓度偏大。在命题时,有关误差分析的内容既可以以选择题的形式进行考查,也可以以填空题的形式进行考查,既可以考查判断误差导致的结果,也可以考查引起误差的可能原因。
(3分)物质的量浓度均为0.1mol/L的下列溶液:①KNO3 、②Na2CO3 、③NaHCO3 、④NaHSO4 、⑤CH3COOH、⑥NaOH、⑦Ba(OH)2 ,pH由大到小的顺序为: 。
正确答案
(3分)、⑦⑥②③①⑤④
试题分析:硝酸钾是强酸强碱盐,溶液显中性;碳酸钠是强碱弱酸盐,水解显碱性;碳酸氢钠溶液中水解程度大于电离程度,所以所以显碱性;硫酸氢钠是强酸的酸式盐,溶液显强酸性;醋酸是弱酸,溶液显酸性;氢氧化钠是强碱,溶液显碱性;氢氧化钡是二元强碱,溶液显碱性,所以pH由大到小的顺序为⑦⑥②③①⑤④。
点评:在判断溶液的酸碱性时应该准确判断电解质的强弱以及盐类是否水解等。
现有pH=2的醋酸溶液甲和pH=2的盐酸乙,请根据下列操作完成问题:
(1)取10 mL的甲溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡________(填“向左”、“向右”或“不”)移动;另取10 mL的甲溶液,加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后,溶液体积保持不变),待固体溶完后,溶液中[H+]/[CH3COOH]的比值将________(填“增大”、“减小”或“无法确定”)。
(2)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍。稀释后的溶液,其pH大小关系为:pH(甲)________pH(乙)。(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)
(3)各取25 mL的甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH=7,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为:V(甲)________V(乙)。
(4)取25 mL的甲溶液,加入等体积pH=12的NaOH溶液,反应后溶液中c(Na+)、c(CH3COO-)的大小关系为:c(Na+)________c(CH3COO-)。
(5)取25 mL的乙溶液,加入等体积pH=12的氨水,反应后溶液中的溶质为_________________
正确答案
(1)向右 减小 (2)小于 (3)大于 (4)小于 (5) NH4Cl、 NH3
试题分析:(1)弱电解质加水稀释,平衡正向移动,电离程度增大;另取10 mL的甲溶液,加入少量无水醋酸钠固体,促使平衡逆向移动,氢离子浓度减小,醋酸根离子浓度增大,溶液中[H+]/[CH3COOH]的比值将减小;(2) 相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍,强电解质的pH变化较大,稀释后的溶液,其pH大小关系为:pH(甲)<pH(乙)。(3)相同pH的醋酸与盐酸,醋酸的中和能力大于盐酸,因此,各取25 mL的甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH=7,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为:V(甲)>V(乙);(4) 取25 mL的甲溶液,加入等体积pH=12的NaOH溶液,得到的是醋酸与醋酸钠的混合物,溶液显酸性,依据电荷守恒,有:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),所以有:c(Na+)<c(CH3COO-) (5) 盐酸中的氢离子刚好跟氨水中的氢氧根离子中和,还剩余氨,因此溶质为:NH4Cl、 NH3。
(8分)在中和滴定中,稀盐酸是常用的滴定剂,而盐酸标准溶液的浓度又常常是以氢氧化钠作基准物质标定的,某学生为此进行如下操作:
a.用蒸馏水分别洗净酸式滴定管和锥形瓶,并排出滴定管尖嘴部位的气泡;
b.用待标定盐酸润洗滴定管内壁3次(每次用量2~3 mL);
c.向滴定管内注入待标定盐酸,记录管内液面所在刻度V1 mL;
d.将准确称取的W g干燥的NaOH放入锥形瓶中,加25 mL蒸馏水,振荡使之溶解;
e.滴入1滴酚酞指示剂;
f.在锥形瓶下铺一张白纸,向瓶内滴加待标定的盐酸,边滴边摇动锥形瓶,直到溶液的红色刚好褪去,并不再变红,即为滴定终点;
g.记录滴定管内液面所在刻度V2 mL。
(1)若该生操作无误,则所标定盐酸的物质的量浓度为 。
(2)在进行滴定操作时,操作者的眼睛应注视 。
(3)若该生在溶解固体氢氧化钠时,用了28 mL蒸馏水,则所标定盐酸的浓度值将
(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)。
(4)若该生记录滴定管内液面所在刻度时,滴定前是仰视读数,达滴定终点是平视读数,则所标定盐酸的浓度值将 (填“偏高”、“降低”、“无影响”)。
正确答案
(1)W/40(V2-V1) mol·L-1 (2)锥形瓶中溶液颜色变化 (3)无影响
(4)偏高
试题分析:1、根据盐酸与氢氧化钠反应的化学方程式可知,反应消耗盐酸与氢氧化钠物质的量之比为1:1,即消耗的盐酸物质的量等于消耗氢氧化钠物质的量(W/40),W/40=(V2
-V1 )C C= W/40(V2-V1) mol·L-1
2进行滴定操作时,操作者的眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化.
3若该生在溶解固体氢氧化钠时,用了28 mL蒸馏水,则所标定盐酸的浓度值将无影响,因为定容的时候也要加水。
4、若该生记录滴定管内液面所在刻度时,滴定前是仰视读数,使得读数偏大,达滴定终点是平视读数,则所测出的氢氧化钠体积偏小,则所标定盐酸的浓度值将偏高
点评:本题属于中等题,难度不大,主要考察了溶液的配制及其操作,掌握读数时仰视和俯视对读数的影响使解题的关键。
(满分12分)用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度。
⑴配制待测液: 将0.85g含有少量杂质(不与盐酸反应)的固体烧碱样品配制成100mL溶液,所用的主要仪器有___________________________________________。
⑵滴定: ①盛装0.20mol/L盐酸标准液应该用_______滴定管。
②滴定时,应先向锥形瓶中加酚酞作为指示剂;滴定过程中两眼应该注视________,滴定终点时,锥形瓶中的溶液的颜色变化是__________。
③有关数据记录如下:
⑶纯度计算:NaOH溶液的浓度为____________mol/L,烧碱样品的纯度为_________。
⑷对几种假定情况的讨论(填无影响、偏高、偏低)
①若刚见到指示剂局部的颜色有变化就停止滴定,则会使测定结果_________。
②读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,则会使测定结果_________________。
正确答案
(1)烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管(2分);
(2)①酸式 (1分), ②锥形瓶内溶液的颜色变化和滴定速度(2分);
红色刚好变成无色且30秒钟内不恢复原色(1分)。
⑶ 0.201 (2分), 94.6%(2分);
⑷ ①偏低(1分), ② 偏低(1分)。
(1)考查常见的基本实验操作。准确配制一定物质的量浓度的溶液所需要的主要仪器有容量瓶、烧杯、玻璃棒和胶头滴管。
(2)滴定管分为酸式和碱式两种滴定管。盐酸应放在酸式滴定管中。在滴定过程中,眼睛必须注视锥形瓶内溶液颜色的变化。用酚酞作指示剂,盐酸滴定氢氧化钠溶液终点的颜色变化为溶液由红色变为无色,且在半分钟内不褪色。
(3)两次实验中消耗盐酸的体积分别是20.20ml和20.00ml,所以平均值为2010ml,因此氢氧化钠的浓度是。所以样品的纯度是
。
(4)若刚见到指示剂局部的颜色有变化就停止滴定,说明盐酸不足,测定结果偏低。若滴定前仰视,读数偏大,滴定后俯视,读数偏小,所以消耗的盐酸体积偏小,测定结果偏低。
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