高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡实验活动2 强酸与强域的中和滴定第3课时同步练习题

第3课时　酸碱中和滴定

课后篇素养形成

必备知识基础练

1.准确量取25.00 mL酸性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

答案C

解析由于所取溶液体积的精确度为0.01mL,故应选用滴定管,又因KMnO4等强氧化剂易腐蚀碱式滴定管的乳胶管,故只能盛装在酸式滴定管中。

2.一支规格为a mL的滴定管,其尖嘴部分充满溶液,管内液面在m mL处,当液面降到n mL处时,下列判断正确的是(　　)

A.流出溶液的体积为(m-n)mL

B.流出溶液的体积为(n-m)mL

C.管内溶液体积等于(a-n)mL

D.管内溶液体积多于n mL

答案B

解析滴定管的结构特点:“0”刻度在上,自上而下,刻度数值逐渐增大,故放出液体的体积为(n-m)mL。

3.用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,下列操作不正确的是(　　)

A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后,直接加入已知物质的量浓度的盐酸

B.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接加入一定体积的未知物质的量浓度的NaOH溶液

C.滴定时,左手控制活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛时刻注视着锥形瓶内颜色的变化

D.读数时,视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持水平

答案A

解析滴定管用蒸馏水洗净后,要用待装液润洗2~3次。

4.关于下列各实验或装置的叙述不正确的是(　　)

A.①可用于测溶液pH

B.②是用酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液

C.③是滴定操作时手的操作

D.④中滴入半滴NaOH标准液使溶液由无色变为红色,即达到滴定终点

答案D

解析A、B、C三项都正确;D项,④中滴入半滴NaOH标准液使溶液由无色变为红色,且半分钟内不恢复成原来的颜色,即达到滴定终点,错误。

5.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在一锥形瓶中加入25 mL待测NaOH溶液　③加入几滴石蕊溶液作指示剂　④取一支酸式滴定管,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.仅有④⑥⑦ B.仅有①⑤⑥⑦

C.仅有③⑤⑦ D.仅有①③⑤⑦

答案D

解析锥形瓶不用待测液润洗,①错;石蕊变色不明显,不易观察颜色,在酸碱中和滴定时一般不用石蕊作指示剂,③错;滴定管使用前要润洗,⑤错;滴定过程中,眼睛应始终观察锥形瓶中溶液颜色的变化,⑦错。

6.用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,若测定结果偏低,其原因可能是(　　)

A.配制标准溶液的固体KOH中混有NaOH杂质

B.滴定终点读数时,仰视滴定管的刻度,其他操作正确

C.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用待测液润洗

D.滴定到终点读数时,发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液

答案A

解析A项将会使标准碱液的c(OH-)偏大,滴定时耗用的V(OH-)偏小,导致结果偏低,故正确;终点时仰视读数,将使读取碱液的体积偏大,测定结果偏高,B项错;用待测液润洗锥形瓶将使测定结果偏高,C项错;滴定终点时,滴定管尖嘴处悬挂溶液将使读取的标准液体积偏大,测定结果偏高,D项错。

7.用0.132 0 mol·L-1的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液(盛放在锥形瓶中),实验数据如下表所示。

试回答下列问题:

(1)使用酚酞作为指示剂,滴定终点的现象是　　　　　　　　　　　　。 

(2)实验中,需要润洗的仪器是　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)未知浓度的NaOH溶液的物质的量浓度为　　　　　　　　　 mol·L-1。 

(4)若滴定前,酸式滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,则所测结果　　　　(填“偏高”“偏低”或“不变”);若对酸式滴定管读数时,滴定前仰视读数,滴定后正确读数,则所测结果　　　　　(填“偏高”“偏低”或“不变”)。 

答案(1)当滴入最后半滴标准溶液,溶液由红色恰好变为无色,且半分钟内不能恢复原来的颜色

(2)酸式滴定管、碱式滴定管

(3)0.128 8

(4)偏高　偏低

解析(3)三次实验所消耗盐酸的平均体积为24.40mL,则c(NaOH)=≈0.1288mol·L-1。

(4)根据c(NaOH)=分析,滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,则使V(HCl溶液)读数偏大,导致测得的NaOH溶液浓度偏高;对酸式滴定管读数时,若滴定前仰视读数,滴定后正确读数,则V(HCl溶液)读数偏小,导致测得的NaOH溶液浓度偏低。

8.某烧碱样品中含有少量不与酸作用的杂质,为了测定其纯度,进行以下滴定操作:

A.配制250 mL烧碱溶液;

B.用移液管移取25 mL烧碱溶液置于锥形瓶中,并滴入几滴甲基橙溶液作为指示剂;

C.在托盘天平上准确称取烧碱样品W g,在烧杯中用蒸馏水溶解;

D.将物质的量浓度为c mol·L-1的标准硫酸溶液装入已润洗过的酸式滴定管中,调整液面并记下起始读数为V1 mL;

E.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定到终点,记下读数为V2 mL。

就此完成下列问题:

(1)正确操作步骤是(用编号字母填空)　　　　　　→　　　　　→　　　　　→D→　　　　　。 

(2)观察滴定管里液面的高度时应注意:　　　　　　　　。 

(3)E步骤的操作中在锥形瓶下垫一张白纸的作用是　　　　　　　　　。 

(4)D步骤的操作中液面应调整到　　　　　,尖嘴部分应该　　　　　。 

(5)某学生实验时把锥形瓶用待测烧碱溶液润洗,则测定的烧碱溶液的浓度偏高还是偏低:　　　　;其原因是　　　　　　　　　　　　　　。 

(6)该烧碱样品纯度的计算公式是　　　　　　　　。 

答案(1)C　A　B　E

(2)滴定管竖直放置,视线与液面的最低点相平

(3)便于观察溶液颜色变化,减少滴定误差

(4)0刻度或0刻度以下的某一刻度　充满溶液

(5)偏高　锥形瓶用待测烧碱溶液润洗后,锥形瓶内壁附着氢氧化钠溶液,锥形瓶内NaOH的量增加,消耗的硫酸体积增大,因此测得NaOH溶液浓度偏高

(6)%

解析(6)25mL烧碱溶液中含NaOH的物质的量为cmol·L-1×(V2-V1)×10-3L×2=2c(V2-V1)×10-3mol,则原样品中NaOH的质量为2c(V2-V1)×10-3mol×10×40g·mol-1=0.8c(V2-V1)g。

w(NaOH)=×100%=%。

关键能力提升练

9.两人用同一瓶盐酸滴定同一瓶NaOH溶液。甲将锥形瓶用NaOH待测液润洗后,使用水洗过的碱式滴定管取碱液于锥形瓶中;乙则用甲用过的滴定管取碱液于刚用蒸馏水洗过且存有蒸馏水的锥形瓶中。若其他操作及读数均正确,你的判断是(　　)

A.甲操作有错

B.乙操作有错

C.甲测定数值一定比乙小

D.乙实际测得值偏小

答案A

解析滴定管使用前需用待盛液润洗,而锥形瓶不应用碱液润洗。甲用过的滴定管对乙来说已润洗过。

10.酚酞作指示剂,用NaOH溶液滴定盐酸时,由于滴定速率太快,当混合溶液变红时,不知NaOH是否过量,判断它是否过量的方法是(　　)

A.加入5 mL盐酸进行滴定

B.再滴一滴待测盐酸

C.重新进行滴定

D.以上方法均不适用

答案B

解析判断是否过量的方法是再滴一滴待测盐酸,看颜色是否复原。

11.在25 ℃时,用0.125 mol·L-1的标准盐酸滴定25.00 mL未知浓度的NaOH溶液所得滴定曲线如图所示,图中K点代表的pH为(　　)

A.13 B.12 C.10 D.11

答案A

解析由图示可知,V(HCl溶液)=20.00mL时,pH=7,HCl与NaOH恰好完全反应,由c(HCl)·V(HCl溶液)=c(NaOH)·V(NaOH溶液)知,c(NaOH)==0.1mol·L-1。由KW=c(H+)·c(OH-)知,0.1mol·L-1的NaOH溶液的c(H+)=10-13mol·L-1,即其pH=13。

12.

如图为10 mL一定物质的量浓度的盐酸,用一定浓度的NaOH溶液滴定的图示,依据图示可推出HCl和NaOH的物质的量浓度(　　)

答案D

解析观察图知,当NaOH溶液用至30mL时正好将盐酸中和,根据c酸V酸=c碱V碱,V酸∶V碱=10∶30=1∶3,则c酸∶c碱=3∶1,故B、C选项被排除;又由于加入NaOH溶液20mL时,溶液pH已达到2,设HCl的浓度为3x,则NaOH的浓度为x。c(H+)=mol·L-1=0.01mol·L-1,x=c(NaOH)=0.03mol·L-1,3c(NaOH)=0.09mol·L-1,故选D。

13.(双选)用滴定法测定Na2CO3(含NaCl杂质)的质量分数,下列操作会引起测定值偏高的是(　　)

A.试样中加入酚酞作指示剂,用标准酸液进行滴定

B.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入标准酸液进行滴定

C.锥形瓶先用蒸馏水洗涤,再用待测液润洗后,最后注入待测溶液进行滴定

D.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入待测液,取20.00 mL进行滴定

答案BC

解析此实验过程中,待测值为c(Na2CO3),根据酸与Na2CO3的反应可知,c(Na2CO3)·V待测液=k·c酸·V酸(k为标准酸与Na2CO3反应时的化学计量数之比)。A项,加入酚酞,对实验数据无影响;B项,此操作使V酸数值偏大,故使c(Na2CO3)偏大,最终所得Na2CO3质量分数偏高;C项,用待测液润洗锥形瓶,导致V酸数值偏大,故使c(Na2CO3)偏大,最终所得Na2CO3质量分数偏高;D项,此操作使c(Na2CO3)数值偏小,最终使所得Na2CO3质量分数偏低。

14.在中和滴定操作过程中,用标准液滴定待测液,有以下各项因操作不当而引起的实验误差,用“偏高”“偏低”或“无影响”等填空:

(1)滴定管用蒸馏水洗净后,未用已知浓度的标准溶液润洗,使滴定结果　　　　。 

(2)锥形瓶用蒸馏水洗净后,又用待测溶液润洗,使滴定结果　　　　。 

(3)滴定管在滴定前尖嘴处有气泡,滴定过程中气泡消失,使滴定结果　　　　。 

(4)滴定前平视,滴定终点俯视,使滴定结果　　　　。 

(5)用NaOH溶液滴定盐酸(酚酞作指示剂),当加入半滴NaOH溶液时溶液呈浅红色,此时便停止滴定,可能使滴定结果　　　　。 

(6)用含Na2O杂质的NaOH固体来配制已知浓度的标准溶液,用于滴定未知浓度的盐酸,使测得盐酸的浓度　　　　。 

(7)用含Na2CO3杂质的NaOH固体来配制已知浓度的标准溶液,用于滴定未知浓度的盐酸,使测得盐酸的浓度　　　　。 

(8)洗涤锥形瓶时,误把稀食盐水当作蒸馏水,然后用锥形瓶装待测的盐酸,用NaOH标准溶液滴定时,对测得的结果　　　　。 

答案(1)偏高　(2)偏高　(3)偏高　(4)偏低　(5)偏低　(6)偏低　(7)偏高　(8)无影响

解析酸碱中和滴定实验中误差分析的依据是c待=,若向待测溶液中滴加标准溶液,则由V标来分析实验误差。

(1)滴定管装液前未用标准溶液润洗,会使标准溶液被稀释,导致所耗V标偏大,使测定的c待偏高。

(2)锥形瓶装液前用待测溶液润洗,会使锥形瓶内待测的溶质增加,导致所耗V标偏大,使测定的c待偏高。

(3)气泡的体积计入了标准溶液,使结果偏高。

(4)滴定终点俯视读数,导致V标偏小,因而c待偏低。

(5)终点判断可能提前(应保持半分钟不褪色),会使结果偏低。

(6)用含Na2O的NaOH配制的NaOH标准溶液浓度偏高,因而所需滴入的标准溶液的体积偏小,测得结果偏低。

(7)中和相同体积的盐酸所需Na2CO3的质量比NaOH的质量大,故用含Na2CO3的NaOH配制标准溶液,会使V标偏大,结果偏高。

(8)用食盐水洗涤锥形瓶,对结果无影响。

学科素养拔高练

15.用中和滴定法测定烧碱的纯度,若烧碱中不含有与酸反应的杂质,试根据实验回答:

(1)准确称取烧碱样品4.1 g,所用的主要仪器是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)将样品配成250 mL的待测液,需要的仪器有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)取10.00 mL待测液,用　　　　　　　　量取并注入　　　　　　中。 

(4)用0.201 0 mol·L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,滴定时左手　　　　　　　　　　　　　　　　,右手　　　　　　　,两眼注视　　　　　　　　　　　　　　　　　　,直到滴定终点。 

(5)根据下列数据,计算待测烧碱溶液的浓度:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(6)根据上述数据,计算烧碱的纯度为　。 

(7)由于碱式滴定管调零时仰视读数,使计算出的烧碱溶液浓度与实际浓度比较(　　)

A.偏高 B.准确

C.偏低 D.可能偏高或偏低

答案(1)药匙、托盘天平、小烧杯

(2)小烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管

(3)碱式滴定管(或移液管)　锥形瓶

(4)旋转酸式滴定管的玻璃活塞　摇动锥形瓶　锥形瓶中溶液颜色的变化

(5)0.402 0 mol·L-1　(6)98%　(7)A

解析(5)根据c(NaOH)·V(NaOH溶液)=c(HCl)·V(HCl溶液),将第一次实验数据代入,得c1(NaOH)=0.4000mol·L-1。同理得,c2(NaOH)=0.4040mol·L-1,则c(NaOH)==0.4020mol·L-1。

(6)样品中m(NaOH)=0.4020mol·L-1×0.250L×40g·mol-1=4.02g,则烧碱的纯度为×100%=98%。

(7)由于调零时仰视读数,导致读取的碱液体积偏低,使得最后计算的浓度偏高。