Question

3．某興趣小組利用濃鹽酸設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究分子的運(yùn)動(dòng)，如圖1所示：
（1）填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	分析與結(jié)論
①在盛有少量蒸餾水的燒杯中滴入2～3滴石蕊試液	液體顯紫色	結(jié)論： 蒸餾水不能使酚酞變紅
②在步驟①的燒杯中再滴加濃鹽酸	試液變紅	結(jié)論： 酸性溶液能使紫色石蕊試液變紅
③按圖甲所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)	燒杯B中試液變紅	原因： 由于濃鹽酸具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，所以倒扣的燒杯中會(huì)有大量的氯化氫分子存在，這些氯化氫的分子溶于燒杯B中會(huì)使該溶液變?yōu)橄←}酸而呈酸性，所以燒杯B中的紫色石蕊會(huì)變?yōu)榧t色，結(jié)論： 分子是不斷運(yùn)動(dòng)的

（2）交流討論：
①該興趣小組為使實(shí)驗(yàn)結(jié)論準(zhǔn)確可靠，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為有無必要？說明理由．無必要；蒸餾水不能使酚酞變紅，在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)可以證明了．
②將一定質(zhì)量的濃鹽酸盛于燒杯中，敞口放置再實(shí)驗(yàn)室安全之處．濃鹽酸的質(zhì)量和放置天數(shù)關(guān)系的曲線（見圖2）正確的是乙（填寫“甲”或“乙”），你選擇的理由是濃鹽酸具有揮發(fā)性，能揮發(fā)出溶質(zhì)氯化氫，使溶液質(zhì)量變�。�
③若上述濃鹽酸中溶劑所含氫原子數(shù)是溶質(zhì)所含氫原子數(shù)的7倍，則該濃鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？（寫出計(jì)算古過程，精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)蒸餾水的溶液呈中性分析解答；根據(jù)稀鹽酸的溶液呈酸性，能使石蕊變紅分析解答即可；根據(jù)能鹽酸容易會(huì)發(fā)出氯化氫分子的性質(zhì)分析解答；
（2）①根據(jù)蒸餾水不能使酚酞變紅，在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)可以證明了解答；
②根據(jù)濃鹽酸具有揮發(fā)性，敞口放置時(shí)能使鹽酸的質(zhì)量變小解答；
③根據(jù)濃鹽酸中溶劑所含氫原子數(shù)是溶質(zhì)所含氫原子數(shù)的7倍可確定分子數(shù)的關(guān)系，然后利用相對(duì)分子質(zhì)量來計(jì)算濃鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）①由于蒸餾水的溶液呈中性所以不能使石蕊變色，因此觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是燒杯里的水只能是紫色；
②在步驟①的燒杯中再滴加濃鹽酸，稀鹽酸溶液呈酸性，所以能使石蕊試液變紅；
③由于濃鹽酸具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，所以倒扣的燒杯中會(huì)有大量的氯化氫分子存在，這些氯化氫的分子溶于燒杯B中會(huì)使該溶液變?yōu)橄←}酸而呈酸性，所以燒杯B中的紫色石蕊會(huì)變?yōu)榧t色，這也證明了構(gòu)成物質(zhì)的微粒的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)；
（2）①因?yàn)樵诘谝粋�(gè)實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)可以證明蒸餾水不能使酚酞變紅．故填：無必要；蒸餾水不能使酚酞變紅，在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)可以證明了．
②濃鹽酸具有揮發(fā)性，能揮發(fā)出溶質(zhì)氯化氫，使溶液質(zhì)量變小，觀察圖象，乙符合；
③鹽酸的化學(xué)式是HCl，水的化學(xué)式為H₂O，
由濃鹽酸中溶劑所含氫原子數(shù)是溶質(zhì)所含氫原子數(shù)的7倍可知，
氯化氫與水的分子數(shù)之比為2：7可滿足題意，
設(shè)氯化氫分子2n個(gè)，則水分子7n個(gè)，
則該濃鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{2×36.5}{2×36.5+7×18}×$100%≈41.0%
答案：
（1）

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	分析與結(jié)論
①在盛有少量蒸餾水的燒杯中滴入2～3滴石蕊試液	液體顯紫色	結(jié)論： 蒸餾水不能使酚酞變紅
②在步驟①的燒杯中再滴加濃鹽酸	試液變紅	結(jié)論： 酸性溶液能使紫色石蕊試液變紅
③按圖甲所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)	燒杯B中試液變紅	原因： 由于濃鹽酸具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，所以倒扣的燒杯中會(huì)有大量的氯化氫分子存在，這些氯化氫的分子溶于燒杯B中會(huì)使該溶液變?yōu)橄←}酸而呈酸性，所以燒杯B中的紫色石蕊會(huì)變?yōu)榧t色，結(jié)論： 分子是不斷運(yùn)動(dòng)的

（2）①無必要；蒸餾水不能使酚酞變紅，在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)可以證明了；
②乙；濃鹽酸具有揮發(fā)性，能揮發(fā)出溶質(zhì)氯化氫，使溶液質(zhì)量變��；
③則該濃鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為41.0%．

點(diǎn)評(píng) 此題借助實(shí)驗(yàn)探究，考查了分子運(yùn)動(dòng)的微觀事實(shí)，解題時(shí)關(guān)鍵是利用相關(guān)的現(xiàn)象對(duì)所要解決的問題進(jìn)行深入的分析．