Question

4．某科學(xué)興趣小組在實驗中配制了100克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氫氧化鈉溶液，將其滴入盛有50克稀鹽酸的燒杯中，以測定該稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaOH+HCl═NaCl+H₂O，其反應(yīng)過程放熱導(dǎo)致的溫度變化如圖甲所示．

（1）為配制氫氧化鈉溶液，除了燒杯、天平和玻璃棒儀器外，還需要圖乙中的A、C儀器（填字母）．
（2）反應(yīng)進(jìn)行到圖甲曲線P點時，燒杯溶液中的pH值＜7（填“＞”“＜”或“=”）．
（3）氫氧化鈉溶液加入鹽酸中，反應(yīng)開始一段時間，反應(yīng)速率逐漸加快，而不是逐漸減慢．請分析原因鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)放熱，溫度升高．
（4）經(jīng)測定該稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.6%，試列式計算圖甲中a的數(shù)值為多少？

Answer 1

分析 （1）考慮溶液配制時需要的儀器；
（2）考慮稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)時放出熱量；
（3）根據(jù)鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)放熱，溫度升高進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)氫氧化鈉溶液質(zhì)量、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、稀鹽酸的質(zhì)量可以計算稀鹽酸中氯化氫的質(zhì)量，進(jìn)一步可以計算氫氧化鈉溶液的質(zhì)量即可．

解答 解：（1）用量筒量取所需的水，適當(dāng)時需要膠頭滴管，倒入盛有氫氧化鈉固體的燒杯里，用玻璃棒攪拌，目的是加快溶解的速率，所以配制氫氧化鈉溶液，除了燒杯、天平和玻璃棒儀器外，還需要圖乙中的量筒、膠頭滴管儀器；故填：A、C；
（2）根據(jù)曲線判斷，當(dāng)加入氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為ag時，溫度不再升高，即反應(yīng)恰好完全進(jìn)行；而反應(yīng)進(jìn)行到p點時，稀鹽酸過量，故溶液中的pH值＜7；故填：＜；
（3）鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)放熱，溫度升高，所以反應(yīng)開始一段時間，反應(yīng)速率逐漸加快；故填：鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)放熱，溫度升高；
（4）50g稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為50g×14.6%=7.3g．
設(shè)所用配制的氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量為x，
  NaOH+HCl═NaCl+H₂O，
   40    36.5
   x      7.3g
$\frac{40}{x}=\frac{36.5}{7.3g}$
x=8g
氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為：$\frac{8g}{20%}$=40g
答：圖甲中a的數(shù)值為40．

點評 由反應(yīng)的溫度變化曲線，隨氫氧化鈉溶液的滴加溶液溫度逐漸升高，溫度達(dá)最高點時，此時氫氧化鈉與鹽酸恰好完全反應(yīng)．