主题三 学生实验三 溶液pH的测定 同步作业 《化学（加工制造类）》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、选择题（每题3分，共30分） 1. 下列关于pH的说法正确的是（　　） A. pH越大，溶液的酸性越强 B. pH越小，溶液的碱性越强 C. pH=7的溶液一定呈中性 D. pH是表示溶液酸碱性强弱的指标 2. 用pH试纸测定溶液酸碱性的正确操作是（　　） A. 将pH试纸直接浸入待测液中 B. 将待测液滴在湿润的pH试纸上 C. 将待测液滴在干燥的pH试纸上，与标准比色卡对比 D. 用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，立即与标准比色卡对比 3. 25℃时，下列溶液的pH最小的是（　　） A. 0.1 mol/L NaOH溶液 B. 0.1 mol/L HCl溶液 C. 0.1 mol/L NaCl溶液 D. 0.1 mol/L CH₃COOH溶液 4. 某溶液的pH=10，则该溶液中c(OH⁻)为（　　） A. 1×10⁻¹⁰ mol/L B. 1×10⁻⁴ mol/L C. 1×10⁻¹⁰ mol/L D. 1×10⁴ mol/L 5. 将pH=2的盐酸稀释100倍，所得溶液的pH为（　　） A. 0 B. 2 C. 4 D. 无法确定 6. 用pH计测定溶液pH时，下列操作错误的是（　　） A. 测定前用标准缓冲溶液校准pH计 B. 将电极插入待测液中，轻轻摇动溶液 C. 测定完毕后，用蒸馏水冲洗电极并擦干 D. 测定浓硫酸的pH时，直接将电极插入浓硫酸中 7. 25℃时，某溶液中水电离出的c(H⁺)=1×10⁻¹² mol/L，则该溶液的pH可能为（　　） A. 2 B. 7 C. 12 D. 2或12 8. 下列关于指示剂的说法正确的是（　　） A. 酚酞在酸性和中性溶液中均为无色 B. 甲基橙在碱性和中性溶液中均为黄色 C. 石蕊在酸性溶液中显红色，在碱性溶液中显蓝色 D. 以上说法均正确 9. 用pH试纸测定0.1 mol/L氨水的pH，试纸显示的颜色最可能是（　　） A. 红色（pH=1-2） B. 橙色（pH=4-5） C. 绿色（pH=7） D. 蓝色（pH=10-11） 10. 下列关于溶液pH测定的误差分析，正确的是（　　） A. 用湿润的pH试纸测定稀盐酸的pH，测定结果偏大 B. 用湿润的pH试纸测定NaOH溶液的pH，测定结果偏大 C. 用广泛pH试纸测定溶液pH，读数为整数，误差较小 D. pH计使用前未校准，测定结果一定偏小 二、填空题（共30分） 11. pH的定义是________，数学表达式为pH=________。25℃时，中性溶液的pH=________，酸性溶液的pH________，碱性溶液的pH________。当溶液的pH<________或pH>________时，一般用pH表示酸碱度反而不方便，可直接用________或________表示。 12. 常用的酸碱指示剂有________、________和________等。其中酚酞的变色范围是pH________，颜色变化为________→________；甲基橙的变色范围是pH________，颜色变化为________→________。 13. 测定溶液pH的方法主要有________、________和________。其中________只能粗略测定溶液的酸碱性，________能较精确地测定溶液的pH（精确到整数），________能精确测定溶液的pH（精确到小数点后一位或两位）。 14. 用pH试纸测定溶液pH的操作步骤为：取一片pH试纸放在________上，用________蘸取待测液，滴在pH试纸上，待试纸________后，与________对比，读出pH。注意不能将pH试纸________，以免________；也不能先用________润湿pH试纸，否则相当于________溶液，导致测定结果________。 15. 25℃时，将pH=3的盐酸与pH=11的NaOH溶液等体积混合，所得溶液呈________性，pH=________；将pH=3的醋酸与pH=11的NaOH溶液等体积混合，所得溶液呈________性。 三、判断题（每题2分，共10分） 16. 判断下列说法是否正确（正确的打”√“，错误的打”ד）： （1）用pH试纸测定溶液pH时，试纸必须先用水润湿。（　　） （2）pH=0的溶液不存在。（　　） （3）100℃时，纯水的pH=6，但仍呈中性。（　　） （4）用广泛pH试纸测得某溶液的pH为3.5。（　　） （5）酸碱指示剂本身也是弱酸或弱碱，其变色是由于分子结构和离子结构颜色不同。（　　） 四、简答题（共15分） 17.（8分）某同学用pH试纸测定溶液pH时，进行了如下操作： ① 取一片pH试纸，用蒸馏水润湿； ② 将待测液滴在湿润的pH试纸上； ③ 立即与标准比色卡对比，读出pH。 请指出上述操作中的错误之处，并说明对测定结果可能产生的影响（以测定稀盐酸和NaOH溶液为例）。 18.（7分）简述使用pH计测定溶液pH的操作步骤及注意事项。 五、计算题（共15分） 19.（8分）25℃时，计算下列溶液的pH： （1）0.001 mol/L的盐酸溶液； （2）0.005 mol/L的NaOH溶液； （3）将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合，求混合后溶液的pH。 20.（7分）某温度下，纯水的Kw=1×10⁻¹²。 （1）计算该温度下纯水的pH； （2）该温度下，0.01 mol/L NaOH溶液的pH为多少？ （3）该温度下，pH=4的盐酸中，水电离出的c(H⁺)为多少？ 【参考答案】 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C B B C D D D D A 二、填空题 11. 氢离子浓度的负对数；-lg c(H⁺)；7；<7；>7；0；14；c(H⁺)；c(OH⁻) 12. 酚酞；甲基橙；石蕊（或甲基红等）；8.2-10.0；无色；红色（或浅红色）；3.1-4.4；红色；黄色 13. 酸碱指示剂法；pH试纸法；pH计法（或电位法）；酸碱指示剂法；pH试纸法；pH计法 14. 干燥洁净的玻璃片（或表面皿）；玻璃棒；变色；标准比色卡；直接浸入待测液中；污染待测液；蒸馏水；稀释；产生误差（对酸性溶液测定结果偏大，对碱性溶液测定结果偏小） 15. 中；7；碱 三、判断题 16.（1）×　（2）×　（3）√　（4）×　（5）√ 四、简答题 17. 答：上述操作中的错误及影响： 错误①：用蒸馏水润湿pH试纸。 错误②：将待测液滴在湿润的pH试纸上。 错误③：立即与标准比色卡对比（应待试纸变色稳定后对比）。 对测定结果的影响： 测定稀盐酸（酸性溶液）：润湿后相当于稀释了盐酸，c(H⁺)减小，pH增大，测定结果偏大。 测定NaOH溶液（碱性溶液）：润湿后相当于稀释了NaOH溶液，c(OH⁻)减小，c(H⁺)增大，pH减小，测定结果偏小。 正确操作：取一片干燥的pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液滴在试纸上，待试纸变色后，与标准比色卡对比，读出pH。 18. 答：使用pH计测定溶液pH的操作步骤及注意事项： 操作步骤： ① 准备：检查pH计电极是否完好，接通电源，预热； ② 校准：将电极插入已知pH的标准缓冲溶液中（如pH=4.00、6.86或9.18的缓冲溶液），调节温度补偿旋钮至溶液温度，调节校准旋钮使读数与标准缓冲溶液的pH一致； ③ 测定：用蒸馏水冲洗电极，用滤纸吸干（不要擦干），将电极插入待测液中，轻轻摇动溶液，待读数稳定后记录pH； ④ 清洗：测定完毕后，用蒸馏水冲洗电极，吸干水分，套上电极保护套。 注意事项： 测定前必须用标准缓冲溶液校准pH计； 电极不能直接接触容器底部或壁部； 电极使用前必须在蒸馏水中浸泡活化； 测定不同溶液时，必须清洗电极并用滤纸吸干； 测定强腐蚀性溶液（如浓硫酸）时，应特别注意保护电极，避免损坏； 测定完毕后，电极应浸泡在蒸馏水或电极保护液中。 五、计算题 19. 解： （1）盐酸为强酸，完全电离： c(H⁺) = c(HCl) = 0.001 mol/L = 1×10⁻³ mol/L pH = -lg c(H⁺) = -lg(1×10⁻³) = 3 （2）NaOH为强碱，完全电离： c(OH⁻) = c(NaOH) = 0.005 mol/L = 5×10⁻³ mol/L c(H⁺) = Kw/c(OH⁻) = (1×10⁻¹⁴)/(5×10⁻³) = 2×10⁻¹² mol/L pH = -lg(2×10⁻¹²) = 12 - lg 2 = 12 - 0.3 = 11.7（或约12） （3）pH=2的盐酸中：c(H⁺) = 1×10⁻² mol/L pH=12的NaOH溶液中：c(OH⁻) = 1×10⁻² mol/L 等体积混合时，n(H⁺) = n(OH⁻)，恰好完全中和，溶液呈中性 pH = 7 答：（1）盐酸溶液的pH为3；（2）NaOH溶液的pH为11.7；（3）混合后溶液的pH为7。 20. 解： （1）纯水中c(H⁺) = c(OH⁻) Kw = c(H⁺)·c(OH⁻) = c²(H⁺) = 1×10⁻¹² c(H⁺) = √(1×10⁻¹²) = 1×10⁻⁶ mol/L pH = -lg(1×10⁻⁶) = 6 （2）0.01 mol/L NaOH溶液中： c(OH⁻) = 0.01 mol/L = 1×10⁻² mol/L c(H⁺) = Kw/c(OH⁻) = (1×10⁻¹²)/(1×10⁻²) = 1×10⁻¹⁰ mol/L pH = -lg(1×10⁻¹⁰) = 10 （3）pH=4的盐酸中，c(H⁺) = 1×10⁻⁴ mol/L（主要来自HCl电离） 由于HCl抑制水的电离，水电离出的c(H⁺)等于溶液中的c(OH⁻)： c(OH⁻) = Kw/c(H⁺) = (1×10⁻¹²)/(1×10⁻⁴) = 1×10⁻⁸ mol/L 水电离出的c(H⁺) = c(OH⁻) = 1×10⁻⁸ mol/L 答：（1）该温度下纯水的pH为6；（2）NaOH溶液的pH为10；（3）水电离出的c(H⁺)为1×10⁻⁸ mol/L。 学科网（北京）股份有限公司 $