主题三 学生实验三 溶液pH的测定 同步作业 《化学（通用类）》同步教学 高教版

主题三 溶液与水溶液中的离子反应 学生实验三 溶液pH的测定 同步作业 一、基础题（共60分） （一）选择题（每题3分，共30分） 1. 溶液pH的定义是（ ） A. pH = c(H⁺) B. pH = -lg c(H⁺) C. pH = lg c(H⁺) D. pH = -lg c(OH⁻) 2. 实验室测定溶液pH的常用仪器或用品是（ ） A. 托盘天平 B. 量筒 C. pH试纸或pH计 D. 烧杯 3. 用pH试纸测定溶液pH时，正确的操作是（ ） A. 先将pH试纸湿润，再蘸取待测液 B. 直接将pH试纸放入待测液中浸泡 C. 用玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的pH试纸上，对照标准比色卡读数 D. 蘸取待测液后，立即将试纸与标准比色卡对照，无需等待 4. 常温下，pH = 7的溶液呈（ ） A. 酸性 B. 中性 C. 碱性 D. 无法判断 5. 下列溶液中，pH最大的是（ ） A. 0.1mol/L盐酸 B. 0.1mol/L氢氧化钠溶液 C. 0.1mol/L醋酸溶液 D. 纯水 6. 用pH计测定溶液pH时，不需要进行的操作是（ ） A. 校准pH计 B. 用蒸馏水冲洗电极 C. 用待测液润洗电极 D. 待读数稳定后记录数据 7. 常温下，pH = 3的盐酸溶液中，c(OH⁻)的值为（ ） A. 1×10⁻³mol/L B. 1×10⁻¹¹mol/L C. 1×10⁻⁷mol/L D. 1×10⁻¹⁴mol/L 8. 下列操作中，会导致pH试纸测定结果偏大的是（ ） A. 测定酸性溶液时，先将试纸湿润 B. 测定碱性溶液时，先将试纸湿润 C. 测定中性溶液时，先将试纸湿润 D. 蘸取待测液后，长时间放置再读数 9. 下列关于pH测定的说法，错误的是（ ） A. pH试纸只能粗略测定溶液pH（精确到整数） B. pH计能精确测定溶液pH（精确到0.01） C. 测定氯水的pH时，可用pH试纸 D. 测定溶液pH时，应平行测定2~3次，取平均值 10. 常温下，将pH = 2的硫酸溶液稀释100倍后，溶液的pH为（ ） A. 1 B. 3 C. 4 D. 12 （二）填空题（每空2分，共20分） 1. 溶液的酸碱性取决于______和______的相对大小：c(H⁺) ______ c(OH⁻)时呈酸性，c(H⁺) ______ c(OH⁻)时呈碱性，c(H⁺) ______ c(OH⁻)时呈中性。 2. 常温下，水的离子积常数Kw = ______，此时pH = ______的溶液为中性。 3. pH试纸的变色范围是______（pH值），不同pH的溶液会使试纸呈现不同颜色，需与______对照读数。 4. 用pH计测定溶液pH时，首先需用______校准仪器，校准后用______冲洗电极，再插入待测液中，待______后记录数据。 5. 测定易挥发溶液（如浓盐酸）的pH时，应在______中进行，防止溶液挥发影响测定结果。 （三）判断题（每题1分，共10分） 1. 纯水中c(H⁺) = c(OH⁻)，因此pH = 7。（ ） 2. 用pH试纸测定溶液pH时，试纸湿润后测定结果更准确。（ ） 3. 常温下，pH = 5的溶液比pH = 3的溶液酸性强。（ ） 4. pH计的电极使用后，应浸泡在饱和氯化钾溶液中保存。（ ） 5. 测定碱性溶液的pH时，若试纸先湿润，会导致测定结果偏小。（ ） 6. 所有溶液的pH都可以用pH试纸测定。（ ） 7. 常温下，pH = 0的溶液呈强酸性，c(H⁺) = 1mol/L。（ ） 8. 测定溶液pH时，若待测液浓度过高，应先稀释再测定。（ ） 9. 用pH试纸测定溶液时，颜色变化越快，说明溶液酸碱性越强。（ ） 10. 平行测定多次pH数据，可减小实验误差。（ ） 二、提升题（共40分） （一）计算题（每题10分，共20分） 1. 常温下（Kw = 1×10⁻¹⁴），计算下列溶液的pH： （1）0.001mol/L的氢氧化钠溶液； （2）c(H⁺) = 1×10⁻⁵mol/L的醋酸溶液； （3）将pH = 4的盐酸溶液与pH = 10的氢氧化钠溶液等体积混合，混合后溶液的pH。 2. （1）常温下，某溶液中c(OH⁻) = 2×10⁻⁶mol/L，该溶液的pH是多少？呈酸性、中性还是碱性？ （2）常温下，pH = 8的氨水溶液中，c(H⁺)和c(OH⁻)分别是多少？ （3）将pH = 3的硫酸溶液稀释1000倍后，溶液的pH是多少？（忽略水电离的影响） （二）综合分析题（每题10分，共20分） 1. 某学生测定三种溶液的pH，实验操作及记录如下： ① 测定盐酸溶液pH：将pH试纸湿润后，用玻璃棒蘸取溶液滴在试纸上，对照比色卡读数为3； ② 测定氢氧化钠溶液pH：直接用玻璃棒蘸取溶液滴在干燥试纸上，对照比色卡读数为12； ③ 测定醋酸溶液pH：蘸取溶液后，放置5分钟再对照比色卡，读数为5。 请回答下列问题： （1）上述操作中，哪些存在错误？请指出并分析对测定结果的影响。 （2）盐酸溶液的实际pH应大于3还是小于3？请说明理由。 （3）测定醋酸溶液时，放置5分钟后读数会导致结果偏大还是偏小？为什么？ （4）若用pH计测定上述三种溶液的pH，与pH试纸测定结果相比，有哪些优势？ 2. 分析下列pH测定过程中的异常现象，回答问题： 实验1：测定氯水的pH时，pH试纸先变红后褪色，无法读出稳定数值。 实验2：测定浓氢氧化钠溶液pH时，pH试纸读数为13，实际浓度对应的pH应大于13。 实验3：测定硫酸亚铁溶液pH时，pH试纸读数为4，呈酸性。 实验4：用湿润的pH试纸测定某溶液pH，读数为7，实际溶液可能呈酸性、中性或碱性。 请回答下列问题： （1）实验1中pH试纸先变红后褪色的原因是什么？应如何准确测定氯水的pH？ （2）实验2中读数偏低的原因是什么？请解释理由。 （3）实验3中硫酸亚铁溶液呈酸性的原因是什么？用离子方程式表示。 （4）实验4中，实际溶液可能呈酸性、中性或碱性的原因是什么？请分别说明。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. B 2. C 3. C 4. B 5. B 6. C 7. B 8. A 9. C 10. C （二）填空题 1. c(H⁺)；c(OH⁻)；>；<；= 2. 1×10⁻¹⁴；7 3. 1~14；标准比色卡 4. 标准缓冲溶液；蒸馏水；读数稳定 5. 通风橱（或密闭容器） （三）判断题 1. √ 2. × 3. × 4. √ 5. √ 6. × 7. √ 8. √ 9. × 10. √ 二、提升题 （一）计算题 1. （1）c(OH⁻) = 0.001mol/L = 1×10⁻³mol/L，c(H⁺) = Kw / c(OH⁻) = 1×10⁻¹⁴ / 1×10⁻³ = 1×10⁻¹¹mol/L，pH = -lg(1×10⁻¹¹) = 11； （2）pH = -lg(1×10⁻⁵) = 5； （3）pH = 4的盐酸，c(H⁺) = 1×10⁻⁴mol/L；pH = 10的NaOH溶液，c(OH⁻) = 1×10⁻⁴mol/L；等体积混合后H⁺与OH⁻恰好中和，溶液呈中性，pH = 7。 2. （1）c(H⁺) = Kw / c(OH⁻) = 1×10⁻¹⁴ / (2×10⁻⁶) ≈ 5×10⁻⁹mol/L，pH = -lg(5×10⁻⁹) ≈ 8.3，溶液呈碱性； （2）pH = 8的氨水，c(H⁺) = 1×10⁻⁸mol/L，c(OH⁻) = Kw / c(H⁺) = 1×10⁻⁶mol/L； （3）pH = 3的硫酸，c(H⁺) = 1×10⁻³mol/L，稀释1000倍后c(H⁺) = 1×10⁻⁶mol/L，pH = 6。 （二）综合分析题 1. （1）错误操作及影响： ① 测定盐酸溶液时试纸湿润：错误，湿润会稀释酸性溶液，导致c(H⁺)减小，pH读数偏大； ② 测定醋酸溶液时放置5分钟：错误，醋酸易挥发，且试纸长时间暴露在空气中会吸收二氧化碳，导致溶液酸性减弱，pH读数偏大。 （2）小于3；湿润试纸稀释了盐酸，使测定的pH = 3，实际未稀释的盐酸c(H⁺)更大，pH更小。 （3）偏大；醋酸具有挥发性，放置过程中醋酸挥发，溶液中c(H⁺)减小；同时试纸吸收空气中的CO₂生成碳酸，进一步降低溶液酸性，导致pH读数偏大。 （4）pH计测定优势：① 精度更高，可精确到0.01；② 不受溶液挥发性、漂白性影响（只要电极适用）；③ 读数快速稳定，无需等待；④ 可避免试纸湿润带来的误差。 2. （1）原因：氯水中含有H⁺和HClO，H⁺使试纸变红，HClO具有漂白性，将有色物质氧化褪色；准确测定方法：使用pH计，避免试纸被漂白。 （2）原因：浓氢氧化钠溶液浓度过高，试纸吸附的OH⁻浓度饱和，无法准确反映溶液中实际的OH⁻浓度；且试纸的变色范围有限（最大pH为14），超过范围后无法准确读数，导致读数偏低。 （3）原因：硫酸亚铁是强酸弱碱盐，Fe²⁺发生水解生成H⁺，使溶液呈酸性；离子方程式：Fe²⁺ + 2H₂O ⇌ Fe(OH)₂ + 2H⁺。 （4）原因： ① 实际呈中性：湿润试纸不影响，读数为7，符合实际； ② 实际呈酸性：湿润试纸稀释酸性溶液，使c(H⁺)减小，pH升高至7； ③ 实际呈碱性：湿润试纸稀释碱性溶液，使c(OH⁻)减小，pH降低至7。 学科网（北京）股份有限公司 $