Question

【題目】化學(xué)調(diào)研小組的同學(xué)用氫氧化鈉和稀鹽酸探究中和反應(yīng)，請(qǐng)你參與以下探究：

(1)甲組同學(xué)取少量的氫氧化鈉溶液于燒杯中，用酸度計(jì)測(cè)該溶液的pH ，同時(shí)插入一支溫度計(jì)，測(cè)量溶液的溫度(如圖所示)．用膠頭滴管吸取稀鹽酸，逐滴加入盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中，邊滴加邊攪拌。此時(shí)可觀察到的現(xiàn)象是：酸度計(jì)上顯示的數(shù)據(jù)逐漸______(選填“增大”、“減小”或“不變”)，溫度計(jì)上顯示的數(shù)據(jù)逐漸升高，由此可知，酸和堿的中和反應(yīng)屬于___(選填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

(2)乙組的同學(xué)改用固體氫氧化鈉與稀鹽酸反應(yīng)來探究中和反應(yīng)中能量的變化情況，你 認(rèn)為該方案___(選填“合理”或“不合理”)，原因___。

(3)丙組同學(xué)用另外一瓶氫氧化鈉溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)往燒杯中滴加稀鹽酸時(shí)，發(fā)現(xiàn)有少量的氣泡冒出，小組同學(xué)根據(jù)這一現(xiàn)象進(jìn)行討論，一致認(rèn)為其原因可能是氫氧化鈉溶液已經(jīng)變質(zhì)，用化學(xué)方程式表示該氫氧化鈉變質(zhì)的原因___。為了除去氫氧化鈉溶液中變質(zhì)產(chǎn)生的碳酸鈉，你認(rèn)為可選用的物質(zhì)是_____(填字母)

A．稀鹽酸 B．氫氧化鈣溶液 C．氯化鈣溶液 D．氯化鈉溶液

(4)丁組同學(xué)借助酚酞試液來判斷氫氧化鈉溶液能與稀鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)，在燒杯中加入氫氧化鈉溶液后，滴幾滴酚酞溶液，然后加入稀鹽酸，最后溶液為無色．小金認(rèn)為溶液顯中性。小東認(rèn)為不一定．小東同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果否定小金的結(jié)論,請(qǐng)寫出小東設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)(要求寫出操作、現(xiàn)象、結(jié)論)：_______

(5)戊組同學(xué)拿來丙組同學(xué)實(shí)驗(yàn)所用的氫氧化鈉溶液，欲測(cè)定其變質(zhì)情況，取出100g該溶液，向其中逐滴滴加溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.6%的稀鹽酸，加入稀鹽酸的質(zhì)量與生成氣體的質(zhì)量之間的關(guān)系如圖所示。據(jù)此推測(cè)并計(jì)算：

①該氫氧化鈉溶液的變質(zhì)情況：________(選填完全變質(zhì)、部分變質(zhì))

②該氫氧化鈉溶液中碳酸鈉的質(zhì)量為_____g。

③當(dāng)加入300g稀鹽酸充分反應(yīng)后，所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)_____。(結(jié)果精確到0.1%，要求寫出計(jì)算過程)

Answer 1

【答案】減小 放熱 不合理 固體氫氧化鈉溶于水放熱，無法判斷反應(yīng)是否放熱 2NaOH + CO2 == Na2CO3 + H2O B 取樣，加入碳酸鈣(或滴加碳酸鈉溶液)，有氣泡產(chǎn)生，則鹽酸過量，溶液顯酸性。(所加試劑合理即可，如可用紫色石蕊溶液、pH試紙等等) 部分變質(zhì) 10.6 17.7%

【解析】

(1)由圖示可知，酸度計(jì)放置于氫氧化鈉溶液中，當(dāng)向氫氧化鈉溶液中逐滴加入稀鹽酸時(shí)，發(fā)生中和反應(yīng)，溶液的堿性減弱，pH減小。溫度計(jì)上顯示的數(shù)據(jù)逐漸升高，由此可知，酸和堿的中和反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)。

(2)乙組的同學(xué)改用固體氫氧化鈉與稀鹽酸反應(yīng)來探究中和反應(yīng)中能量的變化情況，該方案不合理，原因是固體氫氧化鈉溶于水放熱，無法判斷反應(yīng)是否放熱。

(3)氫氧化鈉溶液與空氣接觸，易與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，2NaOH+CO2== Na2CO3+H2O，選用除雜試劑，要遵循兩個(gè)原則，一是加入的試劑只能與雜質(zhì)反應(yīng)，二是反應(yīng)后不能引入新的雜質(zhì)Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2NaOH，故選B。

(4)酚酞溶液遇酸性、中性溶液都不變色，仍為無色，在燒杯中加入氫氧化鈉溶液后，滴幾滴酚酞溶液，然后加入稀鹽酸，最后溶液為無色，溶液可能是酸性，也可能是中性。取樣，加入碳酸鈣(或滴加碳酸鈉溶液)，有氣泡產(chǎn)生，則鹽酸過量，溶液顯酸性（或滴入紫色石蕊溶液，溶液為紅色，則溶液顯酸性或用pH試紙測(cè)溶液的pH值，pH<7，溶液顯酸性。）

(5)①根據(jù)圖像可知，向氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液中加入稀鹽酸，開始沒有產(chǎn)生氣體，則是稀鹽酸先與氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)，待氫氧化鈉反應(yīng)完以后，稀鹽酸才與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生氣體，所以氫氧化鈉溶液部分變質(zhì)。②根據(jù)圖像可知，產(chǎn)生的4.4g氣體是二氧化碳，設(shè)該氫氧化鈉溶液中碳酸鈉的質(zhì)量為x。

= ，解得x=10.6g

③Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑，NaOH+HCl==NaCl+H2O

所以HCl-------NaCl，

由圖像可知，當(dāng)加入300g稀鹽酸，稀鹽酸與混合溶液恰好反應(yīng)，設(shè)生成NaCl的質(zhì)量為y。

= ，解得y=70.2g

加入300g稀鹽酸反應(yīng)后溶液的質(zhì)量為：100g+300g-4.4g= 395.6g

所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=17.7%