Question

（9分）某興趣小組同學(xué)為證明NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了中和反應(yīng)，從不同角度設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

I、實(shí)驗(yàn)方案

方案一：先用pH試紙測(cè)定NaOH溶液的pH，再滴加鹽酸，并不斷振蕩溶液，同時(shí)測(cè)定混合溶液的pH，測(cè)得的pH逐漸變小直到pH小于7，則證明NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。

⑴反應(yīng)后，所得溶液顯             性(填“酸”、“堿”或“中”)

⑵用pH試紙測(cè)定NaOH溶液pH時(shí)，正確的操作是：                                   

                                                                              。

⑶簡(jiǎn)述強(qiáng)調(diào)“測(cè)得的pH小于7”的理由：                                             

______________________________________________________________________________。

方案二：化學(xué)反應(yīng)中通常伴隨有能量的變化，可借助反應(yīng)前后的溫度變化來(lái)判斷反應(yīng)的發(fā)生。如果NaOH溶液與稀鹽酸混合前后溫度有變化，則證明發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。

該組同學(xué)將不同濃度的鹽酸和NaOH溶液各10 克混合，用溫度計(jì)測(cè)定室溫下混合前后溫度的變化，并記錄了每次混合前后溫度的升高值△t（如下表）。

編號(hào)	鹽酸	NaOH溶液	△t/℃
1	3.65﹪	2.00﹪	3.5
2	3.65﹪	4.00﹪	x
3	7.30﹪	8.00﹪	14

⑷表中x =                  。

⑸某同學(xué)在沒(méi)使用溫度計(jì)的情況下，通過(guò)下圖所示裝置完成了實(shí)驗(yàn)。則該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

                                                                                  ，判斷NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了中和反應(yīng)。

II、實(shí)驗(yàn)中的意外情況

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，他們發(fā)現(xiàn)盛放NaOH溶液的試劑瓶瓶口和橡皮塞上出現(xiàn)了白色粉末。他們依據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識(shí)，對(duì)這種白色粉末的成分作了如下猜想：① 可能是NaOH；② 可能是Na₂CO₃； ③ 可能是NaOH和Na₂CO₃。

⑹小明同學(xué)取白色粉末少許，溶于水后，先向溶液中加入足量的               溶液，看到白色沉淀產(chǎn)生，然后向上層清液中加入酚酞試液，看到溶液呈紅色，驗(yàn)證了猜想③是正確的。

⑺為了進(jìn)一步研究，三位同學(xué)取了10.0g上述樣品，利用電子天平共同做了下圖所示的實(shí)驗(yàn)。

   

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

稱   量   項(xiàng)   目	稱   量  時(shí) 間	質(zhì)量（g）
試樣		10.00
裝置+稀硫酸質(zhì)量		241.20
裝置+稀硫酸質(zhì)量+試樣	反應(yīng)開(kāi)始后15秒	249.20
裝置+稀硫酸質(zhì)量+試樣	反應(yīng)開(kāi)始后35秒	247.00
裝置+稀硫酸質(zhì)量+試樣	反應(yīng)開(kāi)始后55秒	247.00

試通過(guò)分析表中數(shù)據(jù)計(jì)算上述樣品中各成份的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別是多少？（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）。

（8）有同學(xué)提出按上述實(shí)驗(yàn)所測(cè)得試樣中Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏小，該同學(xué)的理由是（實(shí)驗(yàn)操作均正確）：                                                                。

 

Answer 1

【答案】

（1）顯酸性

（2）操作是：在白瓷板或玻璃片上放一小片pH試紙，將被測(cè)液滴到試紙上，把試紙顯示的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較。

(3)理由：  排除因鹽酸的加入，稀釋氫氧化鈉溶液而引起pH減小 。

(4)表中x =7。

(5)現(xiàn)象： U形管中左邊液面下降(右邊上升)    ，

（6）CaCl₂或BaCl₂ （其他合理的答案也給分）   

（7）寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程：

解： CO2質(zhì)量=2.2g                       （0.5分）

Na2CO3 質(zhì)量 = 5.3 g                      （0.5分）

Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為： 53%           （0.5分）

NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ：1—53% =47%           （0.5分）

如果僅方程式寫(xiě)對(duì),給0.5分

（8）  CO2的密度比空氣大， CO2殘留在裝置中，造成最終測(cè)得的質(zhì)量偏大，測(cè)得生成的CO2質(zhì)量偏小，故Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小。（其他合理的答案也給分）    （1分）

【解析】方案一：（1）用pH試紙測(cè)定溶液的pH時(shí)，掌握正確的操作方法；

（2）簡(jiǎn)述強(qiáng)調(diào)“測(cè)得的pH小于7”的理由；考慮稀鹽酸和稀釋的作用．

方案二：（1）由表中數(shù)據(jù)，可推出x的值．

某同學(xué)在沒(méi)使用溫度計(jì)的情況下，通過(guò)如圖所示裝置完成了實(shí)驗(yàn)．則該同學(xué)根據(jù) U形管中左邊液面下降判斷NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了中和反應(yīng)．

方案三：（1）驗(yàn)證猜想③是否正確，主要是檢驗(yàn)碳酸鈉與氫氧化鈉的存在，一般是利用對(duì)碳酸根的檢驗(yàn)以及堿性溶液的檢驗(yàn)完成．

（2）根據(jù)資料得知：溶液在反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量變化的量即是反應(yīng)生成的二氧化碳的量，據(jù)此可依據(jù)方程式求出碳酸鈉的質(zhì)量，也可知?dú)溲趸�鈉的質(zhì)量．

（3）根據(jù)二氧化碳的密度較大分析即可．