中六化学练习卷:酸碱平衡、缓冲溶液与滴定曲线(100 分)
- 2026-11-11
练习卷 · 中六化学 · 酸碱与缓冲
中六化学练习卷:全卷 6 题 24 部分、100 分、75 分钟。涵盖弱酸电离与 pH、缓冲溶液的配制与 pH 变化、弱酸与强碱的滴定曲线、盐类水解、缓冲容量与缓冲系统的选择,以及滴定数据处理与误差分析。每题附完整答案及评分要点,适合中六文凭试操卷与自我检查,数值均按 25 度的标准常数计算。
卷面资料 年级:中六 | 科目:化学 | 时限:75 分钟 | 总分:100 分 | 题数:24
第 1 题 弱酸的电离与 pH(16 分)
乙酸(CH3COOH)的 Ka = 1.8 x 10^-5,所有计算在 25 度进行。回答下列各项。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | 求 0.10 M 乙酸溶液的氢离子浓度及 pH。 | 答案:设 [H+] = x,Ka = x^2 / (0.10 – x) 约等于 x^2 / 0.10,得 x = 根号(1.8 x 10^-6) = 1.34e-03 M,pH = 2.87。(评分要点:Ka 式 1 分,近似 1 分,[H+] 1 分,pH 1 分) |
| 2 | 求上述溶液的电离度,以百分比表示。 | 答案:电离度 = [H+] / [CH3COOH] x 100% = 1.34e-03 / 0.10 x 100% = 1.34%。弱酸只有极少部分电离。(评分要点:定义 2 分,代入 1 分,答案 1 分) |
| 3 | 把该溶液稀释 10 倍至 0.010 M,求新的 pH,并求 pH 的变化。 | 答案:[H+] = 根号(1.8 x 10^-7) = 4.24e-04 M,pH = 3.37,比原来上升约 0.50 单位。稀释令电离度增加,但 [H+] 仍下降。(评分要点:[H+] 2 分,pH 1 分,变化 1 分) |
| 4 | 在 0.10 M 乙酸中加入足量盐酸,使平衡时 [H+] = 0.050 M。求乙酸根的浓度,并解释电离度的变化。 | 答案:[CH3COO-] = Ka x [CH3COOH] / [H+] = 1.8 x 10^-5 x 0.10 / 0.050 = 3.6e-05 M。同离子效应令平衡左移,电离度大幅下降。(评分要点:平衡式 1 分,代入 2 分,解释 1 分) |
第 2 题 缓冲溶液的配制与 pH(18 分)
以 0.20 M 乙酸及 0.30 M 乙酸钠配成 1.0 L 缓冲溶液,Ka = 1.8 x 10^-5,pKa = 4.74。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 5 | 求该缓冲溶液的 pH。 | 答案:pH = pKa + log([盐]/[酸]) = 4.74 + log(0.30/0.20) = 4.74 + 0.18 = 4.92。(评分要点:公式 1 分,比例 1 分,log 值 1 分,答案 1 分) |
| 6 | 向 1.0 L 该溶液加入 0.010 mol 盐酸(体积变化可忽略),求新 pH 及 pH 的变化。 | 答案:酸变为 0.21 M,盐变为 0.29 M,pH = 4.74 + log(0.29/0.21) = 4.88,只下降 -0.036 单位,说明缓冲作用。(评分要点:新浓度各 1 分,pH 2 分,变化及解释 1 分) |
| 7 | 若要配制 pH 5.20 的同系缓冲溶液,乙酸钠与乙酸的浓度比应为多少? | 答案:log([盐]/[酸]) = 5.20 – 4.74 = 0.46,故比值 = 10^0.46 = 2.85,即盐约为酸的 2.9 倍。(评分要点:移项 1 分,反对数 1 分,答案 2 分) |
| 8 | 在 0.25 L 0.20 M 乙酸中需加入多少克无水乙酸钠(M = 82.0)才可得 pH 5.00 的缓冲溶液? | 答案:比值 = 10^(5.00-4.74) = 1.80,盐浓度 = 0.20 x 1.80 = 0.360 M,莫耳数 = 0.0900 mol,质量 = 7.38 g。(评分要点:比值 1 分,浓度 1 分,莫耳数 1 分,质量 2 分) |
第 3 题 弱酸与强碱的滴定曲线(16 分)
用 0.100 M 氢氧化钠滴定 25.0 cm3 0.100 M 乙酸,Ka = 1.8 x 10^-5。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 9 | 求滴定开始时的 pH。 | 答案:[H+] = 根号(1.8 x 10^-6) = 1.34e-03 M,pH = 2.87,属弱酸性。(评分要点:计算 2 分,pH 1 分,判断 1 分) |
| 10 | 加入 12.5 cm3 氢氧化钠后,求溶液的 pH,并解释为何等于这个数值。 | 答案:此时酸与盐的莫耳数相等,pH = pKa = 4.74。半当量点时 [CH3COOH] = [CH3COO-],缓冲比为 1:1。(评分要点:莫耳数比较 2 分,pH 1 分,解释 1 分) |
| 11 | 求当量点的 pH,并说明适合用哪一种指示剂。 | 答案:当量点体积 50.0 cm3,[CH3COO-] = 0.050 M,Kb = Kw/Ka = 5.6 x 10^-10,[OH-] = 5.27e-06 M,pH = 8.72。酚酞(变色范围 8.3 至 10.0)适合。(评分要点:浓度 1 分,Kb 1 分,pH 1.5 分,指示剂 0.5 分) |
| 12 | 加入 30.0 cm3 氢氧化钠后,求溶液的 pH。 | 答案:过量氢氧化钠 = 5.0 cm3 x 0.100 M = 0.50 mmol,总体积 55.0 cm3,[OH-] = 0.0091 M,pOH = 2.04,pH = 11.96。过量强碱主导 pH。(评分要点:过量莫耳数 2 分,浓度 1 分,pH 1 分) |
第 4 题 盐类水解与溶液酸碱性(16 分)
25 度时 Kw = 1.0 x 10^-14,氨的 Kb = 1.8 x 10^-5,乙酸的 Ka = 1.8 x 10^-5。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 13 | 求 0.10 M 氯化铵溶液的 pH,并写出相关的水解方程式。 | 答案:NH4+ + H2O 与 NH3 + H3O+ 平衡,Ka(NH4+) = Kw/Kb = 5.56e-10,[H+] = 根号(Ka x 0.10) = 7.45e-06 M,pH = 5.13。(评分要点:方程式 1 分,Ka 1 分,[H+] 1 分,pH 1 分) |
| 14 | 求 0.10 M 乙酸钠溶液的 pH。 | 答案:乙酸根水解生成氢氧根,Kb = Kw/Ka = 5.56e-10,[OH-] = 7.45e-06 M,pOH = 5.13,pH = 8.87,溶液呈碱性。(评分要点:Kb 1 分,[OH-] 1 分,pH 2 分) |
| 15 | 求 0.10 M 氯化钠溶液的 pH,并解释原因。 | 答案:pH = 7.00。钠离子与氯离子都不水解,溶液中 [H+] = [OH-] = 1.0 x 10^-7 M,故呈中性。(评分要点:pH 2 分,解释 2 分) |
| 16 | 把 0.10 M 氯化铵、乙酸钠及乙酸铵溶液按 pH 由小至大排列,并说明理由。 | 答案:氯化铵 5.13,乙酸铵 7.00,乙酸钠 8.87。乙酸铵中 Ka 与 Kb 相等,阴阳离子水解互相抵消,故接近中性。(评分要点:排序 2 分,乙酸铵解释 1.5 分,其余 0.5 分) |
第 5 题 缓冲容量与缓冲系统的选择(18 分)
1.0 L 溶液含 0.10 M 弱酸 HA 及 0.10 M 其钠盐 NaA,pKa = 4.76。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 17 | 加入 0.020 mol 氢氧化钠后(体积不变),求溶液的 pH。 | 答案:HA 变为 0.08 M,A- 变为 0.12 M,pH = 4.76 + log(0.12/0.08) = 4.94。(评分要点:新浓度各 1 分,计算 1 分,答案 1 分) |
| 18 | 若把同量氢氧化钠加入 1.0 L 纯水,求 pH,并与上题比较。 | 答案:[OH-] = 0.020 M,pOH = 1.70,pH = 12.30,比缓冲溶液高 7.36 单位。缓冲溶液能抵抗 pH 的大幅变化。(评分要点:pH 2 分,比较 1 分,解释 1 分) |
| 19 | 要令该缓冲溶液的 pH 下降 1.00 单位,需加入多少 mol 盐酸(假设体积不变)? | 答案:目标比值 = 10^(3.76-4.76) = 0.10,(0.10-x)/(0.10+x) = 0.10,解得 x = 0.0818 mol。(评分要点:目标比值 1.5 分,方程式 2 分,解 1.5 分) |
| 20 | 若要配制 pH 9.0 的缓冲溶液,应从 NH4+/NH3(pKa 9.25)、CH3COOH/CH3COO-(pKa 4.76)、H2CO3/HCO3-(pKa 6.35)中选哪一对?并求所需的浓度比。 | 答案:选 NH4+/NH3,因为 pKa 与目标 pH 最接近(相差 0.25)。比值 = 10^(9.00-9.25) = 0.562,即 [NH3]/[NH4+] = 0.56,缓冲容量最大且比值接近 1。(评分要点:选择 2 分,理由 1 分,比值 2 分) |
第 6 题 滴定数据处理与误差分析(16 分)
用 0.100 M 乙酸滴定 25.0 cm3 氢氧化钠溶液,以酚酞作指示剂。四次滴定读数为 24.80、25.00、24.85、24.90 cm3。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 21 | 选出合理的滴定体积并求平均值,说明舍弃哪一个读数。 | 答案:舍弃 25.00 cm3(与其余相差 0.15 cm3,超出 0.10 cm3 的容许范围),其余三次平均值 = 24.85 cm3。(评分要点:舍弃 1 分,理由 1 分,平均值 2 分) |
| 22 | 求氢氧化钠溶液的浓度。 | 答案:酸的莫耳数 = 0.100 x 24.85 / 1000 = 0.0025 mol,与碱为 1:1 反应,c(NaOH) = 0.0025 / 0.0250 = 0.1006 M。(评分要点:莫耳数 2 分,比例 1 分,浓度 1 分) |
| 23 | 求 250.0 cm3 该氢氧化钠溶液中溶质的质量(M = 40.0)。 | 答案:莫耳数 = 0.1006 x 0.2500 = 0.02515 mol,质量 = 0.02515 x 40.0 = 1.01 g。(评分要点:莫耳数 2 分,质量 2 分) |
| 24 | 若滴定管以蒸馏水冲洗后未用乙酸润洗,所得氢氧化钠浓度会偏高还是偏低?解释。 | 答案:偏高。残留的水稀释了酸,实际浓度低于 0.100 M,需用更多体积才中和同量碱;以 0.100 M 计算会高估酸的莫耳数,故结果偏高。(评分要点:结论 1 分,稀释 1 分,体积增加 1 分,推论 1 分) |
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