主题三 学生实验二 溶液pH的测定 同步作业 《化学（医药卫生类）》同步教学 高教版

学生实验二 溶液pH的测定 同步作业 一、基础题（共70分） （一）选择题（每题3分，共33分） 1. 实验室测定溶液pH时，最粗略但便捷的方法是（ ） A. pH计法 B. pH试纸法 C. 酸碱指示剂法 D. 滴定法 2. 用pH试纸测定溶液pH时，正确的操作是（ ） A. 试纸先用水润湿，再蘸取溶液 B. 直接将试纸浸入溶液中 C. 用洁净玻璃棒蘸取溶液滴在干燥试纸上，对照标准比色卡 D. 试纸蘸取溶液后立即与标准比色卡对比，无需等待变色 3. 人体血液的正常pH范围是7.35~7.45，下列溶液的pH与血液最接近的是（ ） A. 0.1mol/L盐酸（pH≈1） B. 蒸馏水（pH≈7） C. 0.1mol/L NaOH溶液（pH≈13） D. 5%葡萄糖溶液（pH≈5.5） 4. 下列关于pH计的使用，说法错误的是（ ） A. 使用前需用标准缓冲溶液校准 B. 电极需浸泡在蒸馏水中保存 C. 测定时电极需插入溶液中至足够深度 D. 可精确测定溶液pH至0.01 5. 医药中配制的青霉素溶液，pH需控制在5.5~7.5，若pH<5，药物易分解失效，这说明溶液pH（ ） A. 影响药物的稳定性 B. 影响药物的味道 C. 影响药物的溶解度 D. 影响药物的颜色 6. 测定某溶液pH=3，该溶液呈（ ） A. 酸性 B. 中性 C. 碱性 D. 无法判断 7. 下列操作会导致pH试纸测定结果偏高的是（ ） A. 测定酸性溶液时，试纸先用水润湿 B. 测定碱性溶液时，试纸先用水润湿 C. 测定中性溶液时，试纸先用水润湿 D. 试纸蘸取溶液后放置过久再对比 8. 医药中常用的生理盐水（0.9% NaCl溶液）的pH约为（ ） A. 3 B. 7 C. 9 D. 11 9. 用pH计测定溶液pH时，校准仪器常用的标准缓冲溶液不包括（ ） A. pH=4.00的邻苯二甲酸氢钾溶液 B. pH=6.86的混合磷酸盐溶液 C. pH=9.18的硼砂溶液 D. pH=7.00的蒸馏水 10. 下列溶液中，pH最大的是（ ） A. 0.1mol/L醋酸溶液 B. 0.1mol/L碳酸氢钠溶液 C. 0.1mol/L氯化钠溶液 D. 0.1mol/L盐酸溶液 11. 临床检验中，尿液pH测定可辅助诊断疾病，若患者尿液pH=8.2，可能提示（ ） A. 酸中毒 B. 碱中毒 C. 正常情况 D. 尿液被污染 （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 溶液的pH是______的负对数，计算公式为______；25℃时，中性溶液pH=______，酸性溶液pH______7，碱性溶液pH______7。 2. 测定溶液pH的常用方法有______和______；其中______适用于精确测定，______适用于快速粗略测定。 3. 用pH试纸测定溶液pH时，试纸必须______（填“干燥”或“润湿”），否则会因______导致测定结果不准确；测定后需在______内与标准比色卡对比，避免试纸颜色褪色。 4. 医药实验中，测定药物溶液pH的目的是______和______，例如青霉素溶液需控制pH在5.5~7.5，防止药物分解。 5. pH计的核心部件是______，使用前需用______校准，确保测定结果的准确性。 6. 25℃时，水的离子积常数Kw=______，若某溶液pH=10，则该溶液中c(OH⁻)=______mol/L。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. pH=7的溶液一定是中性溶液。（ ） 2. 用pH试纸测定强酸性溶液时，试纸先用水润湿，测定结果会偏高。（ ） 3. pH计可以直接测定浓盐酸、浓氢氧化钠溶液的pH。（ ） 4. 药物溶液的pH偏离适宜范围，可能导致药物失效或引发不良反应。（ ） 5. 测定溶液pH时，不同品牌的pH试纸测定结果完全一致。（ ） 6. 中性溶液中c(H⁺)=c(OH⁻)=1×10⁻⁷mol/L（25℃）。（ ） 7. 用pH试纸测定溶液pH时，若试纸变为红色，说明溶液呈碱性。（ ） 8. pH计使用后，电极需用蒸馏水冲洗干净并浸泡在保护液中。（ ） 9. 稀释强酸溶液，pH会逐渐增大，但不会超过7。（ ） 二、提升题（共30分） （一）简答题（10分） 1. 简述用pH试纸和pH计测定某未知药物溶液pH的完整步骤（结合医药实验的严谨性要求）。 2. 分析下列操作对pH测定结果的影响（偏高、偏低或无影响），并说明原因： （1）测定碱性溶液时，pH试纸先用水润湿； （2）pH计校准后未用蒸馏水冲洗电极，直接测定溶液； （3）测定含有色素的药物溶液时，使用pH试纸。 （二）实验设计题（10分） 某医药专业学生需测定三种未知溶液（分别为生理盐水、碳酸氢钠溶液、盐酸溶液）的pH，鉴别并验证其酸碱性。请完成以下实验设计： 1. 实验原理； 2. 所需仪器和试剂； 3. 实验步骤； 4. 预期现象和结论； 5. 注意事项（至少3点）。 （三）计算题（10分） 1. 25℃时，某药物溶液的pH=5.5，计算该溶液的c(H⁺)和c(OH⁻)（保留两位有效数字）。 2. 25℃时，将10mL 0.1mol/L盐酸稀释至1000mL，计算稀释后溶液的pH；若将相同体积的0.1mol/L醋酸稀释至相同体积，稀释后pH与盐酸有何差异？为什么？ 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. B 2. C 3. B 4. B 5. A 6. A 7. A 8. B 9. D 10. B 11. B （二）填空题 1. 氢离子浓度（c(H⁺)）；pH=-lg c(H⁺)；7；<；> 2. pH试纸法；pH计法；pH计法；pH试纸法 3. 干燥；溶液被稀释；30秒（或短时间） 4. 保证药物稳定性；避免刺激人体（或保障用药安全） 5. 电极；标准缓冲溶液 6. 1×10⁻¹⁴；1×10⁻⁴ （三）判断题 1. ×（25℃时pH=7为中性，温度变化Kw改变，中性pH可能≠7） 2. √ 3. ×（浓酸浓碱会腐蚀电极） 4. √ 5. ×（存在品牌差异，精度不同） 6. √ 7. ×（红色为酸性） 8. √ 9. √ 二、提升题 （一）简答题 1. 测定步骤： （1）pH试纸法（粗略测定）： ① 准备工作：取一片干燥的pH试纸放在洁净的表面皿上，准备好未知药物溶液、洁净玻璃棒、标准比色卡； ② 取样：用洁净玻璃棒蘸取少量未知药物溶液，轻轻滴在pH试纸中央（避免试纸破损）； ③ 对比读数：待试纸完全变色后（约30秒内），将试纸与标准比色卡逐一对比，读取最接近的pH值（精确到整数）； ④ 整理：实验结束后，清洗玻璃棒、表面皿，将试纸放入指定回收容器。（2）pH计法（精确测定）： ① 仪器校准：打开pH计电源，将电极浸泡在pH=6.86的标准缓冲溶液中校准，待读数稳定后，再用pH=4.00（或pH=9.18，根据溶液酸碱性选择）的标准缓冲溶液二次校准； ② 样品准备：将未知药物溶液倒入洁净的烧杯中，确保溶液体积足够浸没电极； ③ 测定：用蒸馏水冲洗电极并擦干，将电极插入溶液中，轻轻搅拌溶液，待pH计读数稳定后，记录pH值（精确到0.01）； ④ 仪器清洗：测定结束后，用蒸馏水冲洗电极，浸泡在pH计专用保护液中，关闭电源。（医药实验严谨性要求：所有仪器需提前灭菌或清洗干净，避免污染药物溶液；若药物溶液易挥发或氧化，需在密封条件下快速测定；平行测定3次，取平均值，提高结果可靠性。） 2. 误差分析： （1）测定碱性溶液时，pH试纸先用水润湿：结果偏低；原因：水稀释了碱性溶液，导致溶液中OH⁻浓度减小，pH试纸显色偏浅，读取的pH值低于实际值。 （2）pH计校准后未冲洗电极：结果不准确（偏高或偏低）；原因：校准用的标准缓冲溶液残留于电极表面，会污染未知溶液，或直接影响电极对H⁺的响应，导致读数偏离真实值。 （3）测定有色药物溶液时使用pH试纸：结果不准确（无法判断）；原因：药物溶液的色素会掩盖pH试纸的变色效果，无法与标准比色卡清晰对比，导致读数错误。 （二）实验设计题 1. 实验原理：溶液的酸碱性由c(H⁺)与c(OH⁻)的相对大小决定，pH=-lg c(H⁺)；通过测定pH可判断溶液酸碱性：pH<7为酸性，pH=7为中性，pH>7为碱性；生理盐水（中性，pH≈7）、碳酸氢钠溶液（碱性，pH>7）、盐酸溶液（酸性，pH<7）可通过pH差异鉴别。 2. 所需仪器和试剂： 仪器：pH试纸、pH计、表面皿、洁净玻璃棒、烧杯（3个）、试管（3个）、胶头滴管； 试剂：三种未知溶液（编号A、B、C）、标准比色卡、pH计校准用标准缓冲溶液（pH=4.00、6.86、9.18）。 3. 实验步骤： ① 取样：用胶头滴管分别取少量三种未知溶液，滴入三支编号为A、B、C的试管中，各约2mL； ② pH试纸初步测定：取三张干燥pH试纸，分别滴加A、B、C溶液，变色后对比标准比色卡，记录初步pH值，判断酸碱性； ③ pH计精确测定：用pH计分别测定三支试管中溶液的精确pH值，记录数据； ④ 鉴别确认：根据pH值和酸碱性判断溶液种类。 4. 预期现象和结论： 溶液编号 pH试纸现象 精确pH值 酸碱性 结论 A 试纸呈黄色（接近中性色） ≈7.0 中性 生理盐水 B 试纸呈蓝色（碱性色） ≈8.5 碱性 碳酸氢钠溶液 C 试纸呈红色（酸性色） ≈1.0 酸性 盐酸溶液 5. 注意事项： ① 测定前需确保玻璃棒、试管、烧杯洁净，避免交叉污染； ② pH试纸必须干燥，否则会稀释溶液，影响测定结果； ③ pH计电极使用前需校准，测定不同溶液前需用蒸馏水冲洗电极并擦干； ④ 盐酸溶液具有腐蚀性，操作时需避免接触皮肤和衣物； ⑤ 实验结束后，将碳酸氢钠溶液和盐酸溶液中和后再排放，避免污染环境。 （三）计算题 1. 溶液浓度计算： 已知pH=5.5，根据pH=-lg c(H⁺)，则： c(H⁺)=10⁻⁵.⁵≈3.2×10⁻⁶mol/L； 25℃时Kw=c(H⁺)×c(OH⁻)=1×10⁻¹⁴，故： c(OH⁻)=Kw/c(H⁺)=1×10⁻¹⁴÷(3.2×10⁻⁶)≈3.1×10⁻⁹mol/L。 2. 稀释后pH计算及差异分析： （1）盐酸稀释后pH： 原0.1mol/L盐酸中c(H⁺)=0.1mol/L； 稀释至1000mL（稀释100倍），c(H⁺)=0.1mol/L÷100=0.001mol/L； pH=-lg(0.001)=3。（2）醋酸稀释后pH与盐酸的差异： 稀释后醋酸溶液的pH大于3（即pH：醋酸>盐酸）； 原因：盐酸是强电解质，完全解离，稀释时H⁺总量不变，c(H⁺)随体积扩大而均匀减小；醋酸是弱电解质，稀释时解离平衡向解离方向移动，H⁺总量增多，故稀释相同倍数后，醋酸溶液中c(H⁺)大于盐酸（但仍小于原浓度的1/100），pH小于盐酸的3。 学科网（北京）股份有限公司 $