高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 水的电离和溶液的pH第2课时一课一练

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 水的电离和溶液的pH第2课时一课一练，共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题，药匙等内容，欢迎下载使用。

十一 酸碱中和滴定


(40分钟 70分)


一、选择题(本题包括8小题,每小题7分,共56分)


1.(2020·郑州高二检测)某同学在实验报告中有以下实验数据,其中合理的是


( )


A.用托盘天平称取11 g食盐


B.用量筒量取5.26 mL盐酸


C.用酸式滴定管量取3.5 mL盐酸


D.用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸用去23.10 mL溶液


【解析】选D。托盘天平的精确度为0.1 g;量筒读数应保留小数点后一位有效数字;滴定管的精确度为0.01 mL。


【补偿训练】


准确量取25.00 mL KMnO4溶液,可选用的仪器是( )


A.50 mL量筒 B.10 mL量筒


C.50 mL酸式滴定管D.50 mL碱式滴定管


【解析】选C。由于量取体积精确度为0.01 mL,故应选用滴定管,而KMnO4等强氧化剂易腐蚀碱式滴定管的橡皮管而只能盛装在酸式滴定管中。


mL滴定管中液面的位置,如果液面处的读数是a,则滴定管中液体的体积是( )


A.a mL


B.(50.00-a) mL


C.一定大于a mL


D.一定大于(50.00-a) mL


【解析】选D。滴定管的零刻度在上面,50.00 mL的刻度在下面,但刻度线以下仍有一部分容积,因此液体体积一定是大于(50.00-a) mL。


【补偿训练】


如图所示滴定前后滴定管中液面所处的刻度,则消耗溶液的体积为( )





A.V1 mL B.V2 mL


C.(V2-V1)mL D.(V1-V2) mL


【解析】选C。滴定管从上到下读数增大,故消耗溶液的体积为(V2-V1) mL。


3.酸雨对环境危害很大。酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水。普通雨水也显弱酸性,是因为水中溶解了CO2。





已知常温、常压下,饱和CO2的水溶液的pH=3.9,则可推断用标准的盐酸滴定NaHCO3水溶液时,适宜选用的指示剂及滴定终点时颜色变化的情况是( )


A.石蕊,由蓝变红 B.甲基橙,由橙变黄


C.酚酞,红色褪去D.甲基橙,由黄变橙


【解析】选D。甲基橙的pH变色范围在3.1～4.4,与该滴定后溶液的pH=3.9接近,应选择甲基橙作指示剂,因滴定时溶液pH由大到小,故甲基橙由黄变橙。


4.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在锥形瓶中加入25.00 mL待测NaOH溶液


③加入几滴石蕊试液作指示剂


④取一支酸式滴定管,先查漏,再洗涤干净


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】选D。锥形瓶不能用待测液润洗,①错误;石蕊试液的变色不明显,不能用作滴定时的指示剂,③错误;滴定管使用前应经过查漏、水洗、标准液润洗等步骤再加注标准液,⑤错误;滴定过程中两眼应注视锥形瓶内溶液颜色的变化,⑦错误。


【补偿训练】


常温下,用氢氧化钠溶液来测定硫酸溶液,当达到滴定终点时,消耗氢氧化钠溶液的体积等于锥形瓶中硫酸溶液的体积,这说明( )


A.NaOH和H2SO4溶液的物质的量浓度相等


B.H2SO4的物质的量浓度等于NaOH物质的量浓度的两倍


C.NaOH和H2SO4溶液的质量分数相等


D.氢氧化钠溶液的pH和硫酸溶液的pH之和等于14


【解析】选D。根据化学方程式:2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O,c(NaOH)·V(NaOH)


=2c(H2SO4)·V(H2SO4),当V(NaOH)=V(H2SO4)时,c(NaOH)=2c(H2SO4),且中和反应的实质是n(H+)=n(OH-)。ca(H+)·V(H2SO4)=cb(OH-)·V(NaOH)。因为V(H2SO4)=V(NaOH),所以ca(H+)=cb(OH-)。对于NaOH溶液cb(H+)=,所以ca(H+)=,两边同时取负对数即pHa+pHb=14,所以D说法正确。


5.在化学实验操作中,往往由于读数不规范导致较大的实验误差。下列有关实验中,会导致所配制(或所测定)溶液浓度偏高的是(其他操作均正确)( )


A.配制500 mL 1 ml·L-1稀硫酸实验中,用量筒量取一定体积18 ml·L-1浓硫酸时俯视读数


B.配制100 mL 5 ml·L-1氯化钠溶液实验中,定容时仰视刻度线


C.用标准盐酸滴定待测NaOH溶液实验中,使用碱式滴定管开始平视,后来俯视读数


D.用标准NaOH溶液滴定待测盐酸实验中,使用碱式滴定管开始平视,后来俯视读数


【解析】选C。A项,先计算所需体积再量取,俯视读数使得所量液体体积小于所需的体积,使得所配制溶液浓度偏低;B项,定容时仰视刻度线,当液面已超过刻度线后才认为恰好与刻度线相切,使得所配制溶液浓度偏低;C项,若使用碱式滴定管放出20.00 mL待测NaOH溶液到锥形瓶中,起始时液面在“0”刻度处,俯视时液面已超过20.00 mL刻度后才认为恰好为20.00 mL,实际放出的液体偏多,消耗的盐酸偏多,所测待测液浓度偏高;D项,NaOH是标准溶液,俯视使读数偏小,V标偏小,所测待测液浓度偏低。


6.(2020·北京海淀区高二检测)如图曲线a和b是常温下盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的滴定曲线,下列叙述正确的是( )





A.盐酸的物质的量浓度为1 ml·L-1


B.P点时恰好完全中和,溶液呈中性


C.曲线a是盐酸滴定氢氧化钠溶液的滴定曲线


D.酚酞不能用作本实验的指示剂


【解析】选B。由图可知,盐酸与氢氧化钠溶液的浓度相等,都是0.1 ml·L-1,A项错误;P点时盐酸与氢氧化钠溶液的体积相等,恰好完全中和,溶液呈中性,故B项正确;曲线a对应的溶液起点的pH等于1,故曲线a是氢氧化钠溶液滴定盐酸的滴定曲线,C项错误;强酸和强碱的中和滴定,达到终点时溶液为中性,指示剂选择酚酞或甲基橙都可以,D项错误。


7.(2020·大同高二检测)用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液,下列操作会导致测定结果偏高的是( )


A.用标准的盐酸溶液润洗酸式滴定管2～3次


B.用待测碱液润洗碱式滴定管2～3次


C.用待测碱液润洗锥形瓶2～3次


D.用蒸馏水洗涤锥形瓶2～3次


【解析】选C。为保证溶液浓度不变,滴定管要用所装液体润洗2～3次,所以A、B两项是正确操作,不会引起误差;锥形瓶如果用蒸馏水洗涤不会引起误差,但若用待测碱液润洗,则相当于多加了待测碱液,从而引起标准液体积偏大,导致测定结果偏高。


【补偿训练】


如图是常温下向100 mL盐酸中逐渐加入NaOH溶液时,溶液的pH变化图像。根据图像所得结论正确的是( )





A.原来盐酸的物质的量浓度为0.1 ml·L-1


B.X为0.1 ml·L-1的NaOH溶液


C.原来盐酸的物质的量浓度为1 ml·L-1


D.X为0.01 ml·L-1的NaOH溶液


【解析】选A。原来盐酸的pH=1,则c(HCl)=0.1 ml·L-1,n(HCl)=0.01 ml,滴定到终点时所需NaOH的物质的量n(NaOH)=0.01 ml,NaOH溶液的浓度无法确定。


8.(2020·南昌高二检测)常温下,用0.01 ml·L-1硫酸滴定0.01 ml·L-1 NaOH溶液,中和后加水至100 mL。若滴定时终点判断有误差:①多加了1滴硫酸;②少加了1滴硫酸(设1滴为0.05 mL)。则①和②中c(H+)之比是( )


A.5×103 B.104 C.50 D.10


【解析】选B。①多加了1滴硫酸时,溶液呈酸性,则c(H+)==1×10-5 ml·L-1;②少加了1滴硫酸时,NaOH剩余的物质的量为0.05 mL H2SO4所少中和的那部分,溶液呈碱性,c(OH-)=


=1×10-5 ml·L-1,c(H+)= ml·L-1=1×10-9 ml·L-1,所以①和②中c(H+)之比为=104,故选B。


二、非选择题(本题包括1小题,共14分)


9.下面a～e是中学化学实验中常见的几种定量仪器:


a.量筒 b.容量瓶 c.滴定管 d.托盘天平 e.温度计


(1)无“0”刻度的是____________(填字母)。


(2)下列操作合理的是____________(填字母)。


A.用25 mL碱式滴定管量取20.00 mL NaHCO3溶液


B.用托盘天平准确称量10.20 g碳酸钠固体


C.用100 mL量筒量取3.2 mL浓硫酸


D.用500 mL容量瓶配制1 ml·L-1的氢氧化钠溶液495.5 mL


(3)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氢氧化钠溶液,若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示:则所用盐酸的体积为____________mL。





(4)由于错误操作,使得上述所测氢氧化钠溶液的浓度偏高的是__________(填字母)。


A.中和滴定达终点时俯视滴定管内液面读数


B.碱式滴定管用蒸馏水洗净后立即取用25.00 mL待测碱溶液注入锥形瓶进行滴定


C.酸式滴定管用蒸馏水洗净后立即装标准溶液来滴定


【解析】(1)量筒没有“0”刻度,容量瓶只有一个刻度线,滴定管的“0”刻度在上部,托盘天平和温度计都有“0”刻度。


(2)B项,托盘天平的精确度为0.1 g;C项,量取3.2 mL的浓H2SO4应用5 mL的量筒。


(3)滴定管可估读一位,其体积应为26.00 mL。


(4)A项,终点时俯视读得的标准溶液的体积偏小,则NaOH溶液的浓度偏小;B项,水洗后未用待测液润洗,相当于把待测液稀释,消耗标准溶液体积偏小,待测碱液浓度偏小;C项,酸式滴定管水洗后未用标准液润洗,则标准溶液的浓度变小,消耗标准溶液的体积偏大,计算出待测碱液的浓度偏大。


答案:(1)ab (2)AD (3)26.00 (4)C


【补偿训练】


实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学生在实验室中进行测定盐酸浓度的实验。请完成下列填空:


(1)配制100 mL 0.10 ml·L-1 NaOH标准溶液。


①配制所需的玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、_______________、____________等。


②称取____________g氢氧化钠固体所需仪器有天平(带砝码、镊子)、药匙、____________。


(2)取20.00 mL待测稀盐酸放入锥形瓶中,并滴加2～3滴酚酞作指示剂,用____________(填仪器名称)装配制的标准NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作2～3次,记录数据如下:


(3)①滴定达到终点的现象是 ___________________________。


②根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为____________ml·L-1(保留小数点后两位数)。


【解析】(1)①配制100 mL 0.10 ml·L-1 NaOH标准溶液需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管等。


②所需氢氧化钠的质量为m=nM=0.10 L×0.10 ml·L-1×40 g·ml-1=0.4 g;称取氢氧化钠固体所需仪器有天平(带砝码、镊子)、药匙、烧杯。


(2)装配制的标准NaOH溶液用碱式滴定管。


(3)②根据c(酸)×V(酸)=c(碱)×V(碱),三次实验所用V(NaOH)分别是


20.10 mL、19.90 mL、23.00 mL,第三次实验数据误差较大,舍去,则前2次V(NaOH)的平均值为20.00 mL,则该盐酸的浓度为=0.10 ml·L-1。


答案:(1)①100 mL容量瓶 胶头滴管 ②0.4 烧杯


(2)碱式滴定管


(3)①最后一滴NaOH溶液滴入时,溶液颜色恰好由无色变为(浅)红色,且半分钟内颜色不再改变


②0.10


(20分钟 30分)


一、选择题(本题包括2小题,每小题8分,共16分)


10.用0.010 0 ml·L-1的KMnO4标准溶液滴定某未知浓度的H2C2O4溶液,下列说法错误的是( )


A.该滴定实验不需要指示剂


B.该实验用到的玻璃仪器有酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶


C.滴定管使用前需检验是否漏液


D.若滴定终止时,仰视读数,所测H2C2O4浓度偏高


【解析】选B。A.滴定终点,溶液由无色变为浅红色,不需要指示剂,故A正确;B.该实验用到的玻璃仪器有酸式滴定管、锥形瓶,用不到碱式滴定管,故B错误;C.滴定管使用前需检验是否漏液,故C正确;D.若滴定终止时,仰视读数,读取的标准溶液的体积偏大,所测H2C2O4浓度偏高,故D正确。


【补偿训练】


中和滴定是一种操作简单、准确度高的定量分析方法。实际工作中也可利用物质间的氧化还原反应、沉淀反应进行类似的滴定分析,这些滴定分析均需要通过指示剂来确定滴定终点,下列对几种具体的滴定分析(待测液置于锥形瓶内)中所用指示剂及滴定终点时的溶液颜色的判断不正确的是( )


A.用标准酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液以测量其浓度:KMnO4——浅红色


B.利用“Ag++SCN-AgSCN↓”原理,可用标准KSCN溶液测量AgNO3溶液浓度:


Fe(NO3)3——浅红色


C.利用“2Fe3++2I-I2+2Fe2+”,用FeCl3溶液测量KI样品中KI的百分含量:淀粉——蓝色


D.利用OH-+H+H2O来测量某盐酸的浓度时:酚酞——浅红色


【解析】选C。A中利用过量KMnO4本身的颜色来确定终点;B中利用Fe3+能与KSCN结合成Fe(SCN)3,浅红色为终点;C中只要反应一开始就有I2生成,溶液就呈蓝色,无法判断终点;D中酚酞由无色滴定到浅红色为终点。


11.如图是用一定物质的量浓度的NaOH溶液滴定10.00 mL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


( )





【解析】选D。由图像可知,30.00 mL NaOH溶液恰好中和10.00 mL盐酸,则3c(NaOH)=c(HCl),表中A、D组属于此种情况,但A组中c(HCl)=


0.120 0 ml·L-1,c(H+)=0.120 0 ml·L-1,pH<1,不符合图像;D组中c(HCl)=


0.090 00 ml·L-1,pH>1,加入20.00 mL NaOH后溶液的c(H+)=


=1×10-2 ml·L-1,


pH=-lg(1×10-2)=2,正好符合题意。


二、非选择题(本题包括1小题,共14分)


12.溶氧量指的是水中氧气的溶解量,溶氧量是水中生物在水中生存的重要指标之一。溶氧量的含量随着水温、大气压力及海水的盐度而异。在淡水中其溶氧稍高于海水,通常5～40 ppm 。





水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标,通常用每升水中溶解氧分子的质量表示,单位mg·L-1,我国《地表水环境质量标准》规定,生活饮用水源的DO不能低于5 mg·L-1。某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略),测定某河水的DO。





Ⅰ.测定原理:


碱性条件下,O2将Mn2+氧化为MnO(OH)2,


①2Mn2++O2+4OH-2MnO(OH)2↓;


酸性条件下,MnO(OH)2将I-氧化为I2,


②MnO(OH)2+I-+H+Mn2++I2+H2O(未配平);用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,


③2S2+I2S4+2I-。


Ⅱ.测定步骤:


a.安装装置,检验气密性,充N2排尽空气后,停止充N2。


b.向烧瓶中加入200 mL水样。


c.向烧瓶中依次迅速加入1 mL MnSO4无氧溶液(过量)、2 mL碱性KI无氧溶液(过量),开启搅拌器,至反应①完全。


d.搅拌并向烧瓶中加入2 mL H2SO4无氧溶液,至反应②完全,溶液为中性或弱酸性。


e.从烧瓶中取出40.00 mL溶液,以淀粉作指示剂,用0.010 00 ml·L-1Na2S2O3溶液进行滴定,记录数据。


f.……


g.处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。


回答下列问题:


(1)配制以上无氧溶液时,除去所用溶剂水中氧的简单操作为__________________。


(2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器是____________________________________。


①滴定管 ②注射器 ③量筒


(3)搅拌的作用是__________________________________________。


(4)配平反应②的方程式,其化学计量数依次为__________________。


(5)步骤f为__________________________________________。


(6)步骤e中达到滴定终点的标志为 _____________________________。


若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50 mL,水样的DO=____________mg·L-1(保留一位小数)。作为饮用水源,此次测得DO是否达标:____________(填“是”或“否”)。


【解析】(1)气体在水中的溶解度随着温度升高而减小,将溶剂水煮沸可以除去所用溶剂水中的氧。


(2)因从橡胶塞处加入水样或试剂,应确保加入的物质完全加入三颈烧瓶中,应选择注射器。


(3)搅拌的目的是让溶液混合均匀,加快反应速率。


(4)根据电子得失守恒分析:MnO(OH)2→Mn2+,锰元素由+4价→+2价,得电子数是2;2I-→I2,失电子数是2,根据电荷守恒H+的化学计量数应为4,然后根据原子守恒得MnO(OH)2+2I-+4H+Mn2++I2+3H2O。


(5)为减少实验误差滴定操作一般重复进行2～3次,步骤f重复步骤e的操作2～3次。


(6)碘离子被氧化为碘单质后,用Na2S2O3溶液滴定将碘单质还原为碘离子,因此滴定结束,碘单质完全转化为I-,滴定终点现象是溶液的蓝色消失且半分钟内不恢复颜色;根据反应①②③有关系式:O2～2MnO(OH)2↓～4I-～2I2～4S2,滴定消耗n(Na2S2O3)=0.010 00 ml·L-1×4.50×10-3 L=4.50×10-5 ml,则200 mL水样经反应①、②完全,取出40.00 mL溶液中消耗n(O2)=n(Na2S2O3)=×4.50×


10-5 ml=1.125×10-5 ml,该河水的DO=×1.125×10-5×32=9×10-3(g·L-1)=9.0 mg·L-1>5 mg·L-1,达标。


答案:(1)将溶剂水煮沸后冷却 (2)②


(3)使溶液混合均匀,快速完成反应


(4)1,2,4,1,1,3


(5)重复步骤e的操作2～3次


(6)溶液蓝色褪去(半分钟内不恢复颜色) 9.0 是


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滴定


次数
待测盐酸的


体积/mL
标准NaOH溶液体积
滴定前的刻度/mL
滴定后的刻度/mL
第一次
20.00
0.40
20.50
第二次
20.00
4.10
24.00
第三次
20.00
1.00
24.00
选项
A
B
C
D
c(HCl)/(ml·L-1)
0.120 0
0.040 00
0.030 00
0.090 00
c(NaOH)/(ml·L-1)
0.040 00
0.120 0
0.090 00
0.030 00