Question

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

(1)甲組同學取少量的氫氧化鈉溶液于燒杯中，用酸度計測該溶液的pH ，同時插入一支溫度計，測量溶液的溫度(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。此時可觀察到的現(xiàn)象是：酸度計上顯示的數(shù)據(jù)逐漸______(選填“增大”、“減小”或“不變”)，溫度計上顯示的數(shù)據(jù)逐漸升高，由此可知，酸和堿的中和反應屬于___(選填“吸熱”或“放熱”)反應。

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

(3)丙組同學用另外一瓶氫氧化鈉溶液進行實驗時，當往燒杯中滴加稀鹽酸時，發(fā)現(xiàn)有少量的氣泡冒出，小組同學根據(jù)這一現(xiàn)象進行討論，一致認為其原因可能是氫氧化鈉溶液已經(jīng)變質(zhì)，用化學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，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．小金認為溶液顯中性。小東認為不一定．小東同學設計了實驗進行驗證，結(jié)果否定小金的結(jié)論,請寫出小東設計的實驗(要求寫出操作、現(xiàn)象、結(jié)論)：_______

(5)戊組同學拿來丙組同學實驗所用的氫氧化鈉溶液，欲測定其變質(zhì)情況，取出100g該溶液，向其中逐滴滴加溶質(zhì)質(zhì)量分數(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)此推測并計算：

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當加入300g稀鹽酸充分反應后，所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)_____。(結(jié)果精確到0.1%，要求寫出計算過程)

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

(2)乙組的同學改用固體氫氧化鈉與稀鹽酸反應來探究中和反應中能量的變化情況，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生成碳酸鈉，2NaOH+CO2== Na2CO3+H2O，選用除雜試劑，要遵循兩個原則，一是加入的試劑只能與雜質(zhì)反應，二是反應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，待氫氧化鈉反應完以后，稀鹽酸才與碳酸鈉反應產(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，當加入300g稀鹽酸，稀鹽酸與混合溶液恰好反應，設生成NaCl的質(zhì)量為y。

= ，解得y=70.2g

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

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