这套练习涵盖指示剂、氢离子、中和、稀释、选择制盐方法和滴定结果。题目由易到难,每个答案都完整列出过程。所有数字和观察结果都是为练习编造的。
每题先自己做,再打开答案。手边备好计算器和元素周期表,做完后可以用摩尔与方程式比例辅导器或方程式配平推理训练器检查比例和原子数。这套练习属于酸、碱与盐模块。
题目
Q1. 溶液 A 使石蕊变蓝。溶液 B 使万用指示剂变红。分别给它们分类。
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石蕊变蓝表示 A 是碱性。万用指示剂呈红色位于强酸的一端,所以 B 是强酸性。
Q2. 四种溶液的 pH 分别为 2、7、9 和 13。按从最酸到最碱的顺序排列,并给每种分类。
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顺序:pH 2(酸性)、pH 7(中性)、pH 9(弱碱性)、pH 13(强碱性)。pH 在 7 以下越低越酸,在 7 以上越高越碱。
Q3. 一种溶液遇酚酞呈无色。一位学生说它一定是酸。请评论。
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酚酞在酸性和中性溶液中都是无色,所以溶液是酸性或中性,但肯定不是碱性。可以用另一种指示剂,例如石蕊或万用指示剂,把两者区分开。
Q4. 说出使溶液呈酸性的粒子和使溶液呈碱性的粒子。写出中和的离子方程式。
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酸性溶液含有过量的氢离子 H⁺(aq)。碱性溶液含有过量的氢氧根离子 OH⁻(aq)。中和:H⁺(aq) + OH⁻(aq) → H₂O(l)。
Q5. 配平:H₂SO₄ + NaOH → Na₂SO₄ + H₂O
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左边需要 2 个钠,所以用 2NaOH。这样 NaOH 提供 2 个 H 和 2 个 O,再加上 H₂SO₄。左边的氢为 2 + 2 = 4,所以右边用 2H₂O。
H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O
检验:H 4 和 4,O 4 + 2 = 6 和 4 + 2 = 6,Na 2 和 2,S 1 和 1。
Q6. 等体积(25.0 cm³)的 0.100 mol/dm³ 盐酸和 0.100 mol/dm³ 乙酸分别与过量的镁反应。比较开始时的速率和氢气的最终体积,并解释。
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盐酸是强酸,氢离子浓度较高,所以开始时反应更快。两者都含有 0.0250 × 0.100 = 0.00250 mol 酸,都按 2:1 的比例与氢气对应,所以氢气的最终体积相同(0.00125 mol)。
Q7. 把 10.0 cm³ 的 1.00 mol/dm³ 盐酸加水至 100 cm³。求新浓度,以及强酸在简化模型中的新 pH。
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物质的量 = 0.0100 × 1.00 = 0.0100 mol。新浓度 = 0.0100 ÷ 0.100 = 0.100 mol/dm³。H⁺ 浓度降为原来的 1/10,所以 pH 从 0 升到 1。溶液仍是酸性。
Q8. 一位学生说:“只要不停地用水稀释酸,它就会变成中性,再变成碱性。”请解释错在哪里。
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水不会移除氢离子,它只是把氢离子分散到更大的体积里,所以 pH 会趋向 7,却不会越过 7。只有能与氢离子反应的碱性物质才能中和酸。
Q9. 求中和 25.0 cm³、0.200 mol/dm³ 氢氧化钠所需 0.100 mol/dm³ 盐酸的体积。
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NaOH 的物质的量 = 0.0250 × 0.200 = 0.00500 mol。HCl + NaOH → NaCl + H₂O 比例 1:1,所以 HCl = 0.00500 mol。体积 = 0.00500 ÷ 0.100 = 0.0500 dm³ = 50.0 cm³。
Q10. 为下列每种盐选择制备原理,并用一句话说明理由:(a) 由氧化镁和硫酸制备硫酸镁,(b) 由氢氧化钠和硫酸制备硫酸钠,(c) 硫酸钡。
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(a) 硫酸镁可溶,氧化镁是不溶的碱性物质,所以用过量固体、过滤、结晶。MgO + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂O。
(b) 氢氧化钠是可溶的碱,所以用滴定,再结晶。H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O。
(c) 硫酸钡不溶,所以用沉淀法。BaCl₂(aq) + Na₂SO₄(aq) → BaSO₄(s) + 2NaCl(aq)。
Q11. 25.0 cm³ 浓度未知的氢氧化钠,需要平均滴定值 15.00 cm³ 的 0.100 mol/dm³ 硫酸(H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O)。第二位学生用另一种酸,得到的滴定值为 23.60(粗测)、22.40、22.35 和 22.30 cm³。(a) 求 NaOH 的浓度。(b) 求第二位学生的平均滴定值。
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(a) H₂SO₄ 的物质的量 = 0.01500 × 0.100 = 0.00150 mol。比例 1:2,所以 NaOH = 0.00300 mol。浓度 = 0.00300 ÷ 0.0250 = 0.120 mol/dm³。
(b) 忽略粗测值。其余三个在 22.30 到 22.40 之间,所以是一致的。平均值 = (22.40 + 22.35 + 22.30) ÷ 3 = 67.05 ÷ 3 = 22.35 cm³。
如果你答错了
| 错误 | 回到 |
|---|---|
| 根据指示剂颜色分错类(Q1 到 Q3) | 用指示剂结果给溶液分类 |
| 缺少或含糊的粒子解释,或把强弱与浓度混淆(Q4、Q6) | 把酸性与相关粒子联系起来 |
| 把稀释当成中和,或摩尔数出错(Q7 到 Q9) | 区分中和与稀释 |
| 制盐方法选错,或方程式未配平(Q5、Q10) | 选择合适的制盐原理 |
| 滴定值的选取、平均值或浓度步骤(Q11) | 根据给出的观察结果解释终点 |
把每个反复出现的错误记在错题记录与重测队列里,如果不清楚课题的顺序,回到模块概览。
如果你想让老师检查你自己在这类题目上的解题过程,可以了解我们的线上一对一化学补习。