中五化学练习卷：酸碱 PH 计算、滴定与缓冲（100 分）

练习卷 · 中五化学 · 酸碱与滴定

中五化学练习卷，涵盖强酸稀释与 pH、弱酸 Ka 与解离度、滴定计量与浓度求算、滴定曲线与指示剂选择、盐类水解，以及缓冲溶液的计算，附完整答案及评分要点。全卷数值由程式计算并核对。全卷数值由程式计算并核对。全卷数值由程式计算并核对。全卷数值由程式计算并核对。

卷面资料　年级：中五　｜　科目：化学　｜　时限：75 分钟　｜　总分：100 分　｜　题数：23

第一部分：强酸溶液的 pH、稀释与中和

甲部（20 分）本部分全部答案须列出计算步骤，pH 至两位小数。

#	题目	答案与评分要点
1	将 25.0 cm³ 的 0.100 mol/dm³ 盐酸注入 250.0 cm³ 容量瓶并加水至刻度。(a) 求稀释后氢离子的物质的量。	答案：n(H⁺) = 0.100 × 25.0 ÷ 1000 = 2.50 × 10⁻³ mol。（3 分：公式 1 分、代入 1 分、答案连单位 1 分）
2	(b) 求稀释后溶液的 pH。	答案：[H⁺] = 2.50 × 10⁻³ ÷ 0.2500 = 1.00 × 10⁻² mol/dm³，pH = 2.00。（3 分）
3	(c) 若把该稀释液再稀释十倍，求 pH 的改变量并解释。	答案：[H⁺] 变为原来的十分之一，pH 上升 1.00，即由 2.00 变为 3.00。（4 分：数值 2 分、解释 2 分）
4	(d) 求 0.0050 mol/dm³ 氢氧化钡溶液的 pH。	答案：[OH⁻] = 2 × 0.0050 = 0.0100 mol/dm³，pOH = 2.00，pH = 12.00。（5 分：倍数 2 分、pOH 1 分、pH 2 分）
5	(e) 将 25.0 cm³ 的 0.100 mol/dm³ 盐酸与 30.0 cm³ 的 0.100 mol/dm³ 氢氧化钠混合，求混合液的 pH。	答案：碱过量 5.0 × 10⁻⁴ mol，总体积 55.0 cm³，[OH⁻] = 9.09 × 10⁻³ mol/dm³，pOH = 2.04，pH = 11.96。（5 分）

乙部（18 分）可用 Ka = [H⁺]² ÷ [HA] 的近似式，并须说明所用假设。

#	题目	答案与评分要点
6	(a) 写出弱酸 HA 的 Ka 表示式，并说明计算 [H⁺] 时所作的两项假设。	答案：Ka = [H⁺][A⁻] ÷ [HA]；假设一，水的自解离可忽略；假设二，[H⁺] 约等于 [A⁻]，故 [HA] 的平衡浓度约等于初始浓度。（3 分）
7	(b) 0.100 mol/dm³ 的 HA 溶液，Ka = 1.8 × 10⁻⁵，求 [H⁺] 与 pH。	答案：[H⁺] = √(1.8 × 10⁻⁵ × 0.100) = 1.34 × 10⁻³ mol/dm³，pH = 2.87。（5 分）
8	(c) 求该溶液的解离度（百分率）。	答案：解离度 = 1.34 × 10⁻³ ÷ 0.100 × 100% = 1.34%。（4 分）
9	(d) 若把该溶液稀释十倍，分别求新的 pH、新的解离度，并解释两者的变化方向。	答案：[H⁺] = √(1.8 × 10⁻⁶) = 4.24 × 10⁻⁴ mol/dm³，pH = 3.37；解离度 = 4.24%。稀释令浓度下降，解离平衡右移，解离度上升，但 [H⁺] 仍下降，故 pH 上升 0.50。（6 分）

丙部（18 分）以 0.120 mol/dm³ 盐酸滴定 25.0 cm³ 未知浓度的氢氧化钠溶液，平均滴定体积为 21.35 cm³。

#	题目	答案与评分要点
10	(a) 写出中和反应的离子方程式，并指出酸的物质的量与碱的物质的量的比。	答案：H⁺ + OH⁻ → H₂O；物质的量比为 1 : 1。（4 分：方程式 3 分、比例 1 分）
11	(b) 求氢氧化钠溶液的浓度。	答案：n(HCl) = 0.120 × 21.35 ÷ 1000 = 2.56 × 10⁻³ mol；[NaOH] = 2.56 × 10⁻³ ÷ 0.0250 = 0.102 mol/dm³。（5 分）
12	(c) 若该碱液原为 250.0 cm³，求其中氢氧化钠的质量（相对原子质量：Na 23.0、O 16.0、H 1.0）。	答案：n = 0.1025 × 0.250 = 0.0256 mol；m = 0.0256 × 40.0 = 1.02 g。（5 分）
13	(d) 解释为何锥形瓶只可用蒸馏水冲洗，不可以用氢氧化钠溶液冲洗。	答案：锥形瓶内残留的水不会改变碱的物质的量，故不影响结果；若用碱液冲洗，瓶内碱的物质的量增加，将耗用更多酸，令计算所得浓度偏高。（4 分）

丁部（16 分）就强酸与强碱、弱酸与强碱两类滴定作答。

#	题目	答案与评分要点
14	(a) 描述强酸与强碱互相滴定时，滴定曲线的形状及当量点附近的特征。	答案：起始 pH 低，加入碱后 pH 缓慢上升，至当量点附近出现 pH 由约 3 急升至约 11 的陡直段，之后趋向碱的 pH。（4 分）
15	(b) 求强酸与强碱滴定的当量点 pH，并指出此时溶液中主要的物种。	答案：当量点 pH = 7.00（25 °C）；主要物种为 Na⁺、Cl⁻ 与 H₂O，两者完全中和，无水解。（4 分）
16	(c) 以 0.050 mol/dm³ 乙酸钠溶液为例，计算弱酸与强碱滴定在当量点的 pH（Ka = 1.8 × 10⁻⁵）。	答案：Kb = Kw ÷ Ka = 5.56 × 10⁻¹⁰；[OH⁻] = √(5.56 × 10⁻¹⁰ × 0.050) = 5.27 × 10⁻⁶ mol/dm³；pOH = 5.28，pH = 8.72。（5 分）
17	(d) 就 (c) 的滴定，指出最适合的指示剂并说明理由。	答案：酚酞（变色范围约 pH 8.3 至 10.0）；其变色范围覆盖当量点 pH 8.72 附近的陡直段。甲基橙于酸性范围变色，不适用。（3 分）

戊部（14 分）以 0.10 mol/dm³ 氯化铵溶液为例（Kb(NH₃) = 1.8 × 10⁻⁵）。

#	题目	答案与评分要点
18	(a) 求该溶液的 pH。	答案：Ka(NH₄⁺) = Kw ÷ Kb = 5.56 × 10⁻¹⁰；[H⁺] = √(5.56 × 10⁻¹⁰ × 0.10) = 7.45 × 10⁻⁶ mol/dm³；pH = 5.13。（5 分）
19	(b) 用离子方程式解释该溶液呈酸性的原因。	答案：铵离子水解 NH₄⁺ + H₂O ⇌ NH₃ + H₃O⁺，产生水合氢离子；氯离子不水解，故溶液呈酸性。（4 分：方程式 2 分、解释 2 分）
20	(c) 若把该溶液稀释十倍，求新的 pH，并解释 pH 上升的原因。	答案：[H⁺] = √(5.56 × 10⁻¹¹) = 2.36 × 10⁻⁶ mol/dm³，pH = 5.63。稀释令水解度上升，但 [H⁺] 仍下降，故 pH 上升 0.50。（5 分）

己部（14 分）500.0 cm³ 缓冲溶液含 0.050 mol 乙酸与 0.030 mol 乙酸钠（Ka = 1.8 × 10⁻⁵）。

#	题目	答案与评分要点
21	(a) 求该缓冲溶液的 pH。	答案：pKa = 4.74；pH = 4.74 + log(0.060 ÷ 0.100) = 4.52。（5 分：pKa 2 分、比例 1 分、pH 2 分）
22	(b) 解释加入少量强酸后，该溶液 pH 只轻微下降的原因。	答案：加入的 H⁺ 与乙酸根结合生成乙酸（CH₃COO⁻ + H⁺ → CH₃COOH），H⁺ 被消耗；同时乙酸的存在抑制进一步解离，故 pH 变化很小。（4 分）
23	(c) 若加入 0.0050 mol 氯化氢（体积变化可忽略），求新的 pH 及 pH 的改变量。	答案：乙酸变为 0.055 mol、乙酸根变为 0.025 mol，pH = 4.74 + log(0.025 ÷ 0.055) = 4.40，下降 0.12。（5 分）

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