Question

5．酸、堿、鹽是我們初中化學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容，在生活中也有廣泛的應(yīng)用．
（1）某同學(xué)欲用10mL98%的濃硫酸（密度為1.84g/cm³）配制9.8%的稀硫酸．
①完成本實(shí)驗(yàn)除了需要量筒、玻璃棒外，還需要用到的玻璃儀器是燒杯、膠頭滴管；
②經(jīng)計(jì)算，需要水的體積為165.6cm³．量取水時(shí)，該同學(xué)仰視液體凹液面的最低點(diǎn)，則配制的稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）．
（2）如圖所示，某同學(xué)在進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，向燒杯中的氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸一會(huì)兒后，發(fā)現(xiàn)忘記了滴加指示劑．為了確定鹽酸與氫氧化鈉是否恰好完全反應(yīng)，她從燒杯中取了少量反應(yīng)后的溶液于一支試管中，并向試管中滴加幾滴無(wú)色酚酞試液，振蕩．觀察到酚酞試液不變色．于是她得出“兩種物質(zhì)已恰好完全中和”的結(jié)論．
①她得出的結(jié)論正確嗎？說(shuō)出你的理由．
②請(qǐng)你再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，探究上述燒杯中的溶液是否恰好完全中和．（包括實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象及結(jié)論）
（3）完全中和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鈉溶液16g，需溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.9%的稀硫酸多少克？
（4）如果用與氫氧化鈉等質(zhì)量的氫氧化鈣來(lái)中和上述硫酸，反應(yīng)后溶液的pH大于7（填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)稀釋濃硫酸所用儀器以及稀釋過(guò)程中溶質(zhì)的質(zhì)量不變來(lái)分析；
（2）根據(jù)氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，酚酞試液在酸性和中性溶液中均為無(wú)色進(jìn)行分析；
根據(jù)氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)后的溶液pH值進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)參加反應(yīng)的堿質(zhì)量、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，列式計(jì)算出需要稀硫酸的質(zhì)量即可；
（4）根據(jù)中和反應(yīng)的化學(xué)方程式來(lái)分析．

解答 解：（1）①用濃硫酸稀釋成稀硫酸需要用到的儀器有燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管等；故填：燒杯、膠頭滴管；
②設(shè)需要水的質(zhì)量為x，則
10mL×1.84g/cm³×98%=（10mL×1.84g/cm³+x）×9.8%
x=165.6g
水的體積為：165.6g÷1g/cm³=165.6cm³
仰視，所取液體體積會(huì)大于165.6mL，溶劑量偏大而使所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏�。还侍睿�165.6；偏��；
（2）①向試管中滴加幾滴無(wú)色酚酞試液不變色，酚酞試液在酸性和中性溶液中均為無(wú)色，所以無(wú)法判斷是否恰好完全反應(yīng)；
②氫氧化鈉和鹽酸恰好完全反應(yīng)時(shí)，溶液的pH值等于7，所以可以通過(guò)測(cè)定溶液的pH值，判斷是否恰好完全反應(yīng)，
取一張pH試紙放在擦干的玻璃片上，用擦干的玻璃棒蘸取上述溶液滴在pH試紙上，將改變的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比，讀出pH，若pH=7，則恰好完全反應(yīng)．
故答案為：①不正確，酸過(guò)量時(shí)溶液呈酸性，也不能使酚酞變色；
②取一張pH試紙放在擦干的玻璃片上，用擦干的玻璃棒蘸取上述溶液滴在pH試紙上，將改變的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比，讀出pH，若pH=7，則恰好完全反應(yīng)（　　）（3）解：設(shè)需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.9%的稀硫酸質(zhì)量為x
H₂SO₄ +2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O
 98           80
4.9%x     16g×5%
$\frac{98}{80}=\frac{4.9%x}{16g×5%}$
x=20g
答：需溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.9%的稀硫酸20g；
（4）氫氧化鈉與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H₂SO₄ +2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O
                                                                 98           80
氫氧化鈣與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H₂SO₄+Ca（OH）₂=CaSO₄+2H₂O
                                                        98          74
由上述方程式可知，中和等質(zhì)量的硫酸，需要的氫氧化鈣少，因此如果用與氫氧化鈉等質(zhì)量的氫氧化鈣來(lái)中和上述硫酸，氫氧化鈣過(guò)量，溶液顯堿性，pH＞7；故填：大于．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氫氧化鈉和鹽酸的中和反應(yīng)的程度，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以從反應(yīng)后的產(chǎn)物和其有關(guān)的性質(zhì)著手，掌握利用化學(xué)方程式與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的綜合計(jì)算是正確解答本題的關(guān)鍵．