10．鹽酸或硫酸和氫氧化鈉溶液的中和反應(yīng)沒(méi)有明顯的現(xiàn)象．某學(xué)習(xí)興趣小組的同學(xué)為了證明氫氧化鈉溶液與鹽酸或硫酸發(fā)生了反應(yīng)，從中和反應(yīng)的熱效應(yīng)出發(fā)，設(shè)計(jì)了下面幾種實(shí)驗(yàn)方案．請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題．
（1）方案一：如圖1裝好實(shí)驗(yàn)裝置，圖中小試管用細(xì)線吊著，細(xì)線的上端拴在細(xì)鐵絲上．開(kāi)始時(shí)使右端U形管兩端紅墨水相平．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，向下插細(xì)鐵絲，使小試管內(nèi)鹽酸和廣口瓶?jī)?nèi)氫氧化鈉溶液混合，此時(shí)觀察到的現(xiàn)象是U形管內(nèi)液面左邊下降、右邊升高，原因是鹽酸和氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)放出熱量，使瓶?jī)?nèi)氣體溫度升高，壓強(qiáng)增大．

（2）方案二：該小組借助反應(yīng)溶液溫度的變化來(lái)判斷反應(yīng)的發(fā)生．如果氫氧化鈉溶液與鹽酸混合前后有溫度的變化，則證明發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．該小組同學(xué)將不同濃度的氫氧化鈉溶液和鹽酸各10mL混合，用溫度計(jì)測(cè)量反應(yīng)前后溫度的變化，測(cè)得的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：
編號(hào)鹽酸氫氧化鈉△t/℃
10.1mol•L-10.05mol•L-13.5
20.1mol•L-10.1mol•L-1x
30.2mol•L-10.2mol•L-114
則x=7．
（3）方案三：該小組還設(shè)計(jì)了如圖2示裝置來(lái)證明氫氧化鈉溶液確實(shí)與稀硫酸發(fā)生了反應(yīng)．他們認(rèn)為若洗氣瓶中導(dǎo)管口有氣泡冒出，則說(shuō)明該反應(yīng)放出熱量，從而證明發(fā)生了反應(yīng)．
①實(shí)驗(yàn)時(shí)，打開(kāi)分液漏斗活塞，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管流出液體不暢，原因可能是沒(méi)打開(kāi)分液漏斗上部塞子
②從原理上講，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的不合理之處為稀硫酸具有一定的體積，冒出氣泡的原因可能是加入稀硫酸的體積引起的．
請(qǐng)你在此實(shí)驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上提出修改方案分液漏斗上口和錐形瓶之間連接一導(dǎo)管．

分析 （1）由于鹽酸和氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)放出熱量，使瓶?jī)?nèi)氣體溫度升高，壓強(qiáng)增大，所以U形管內(nèi)液面左邊下降、右邊升高；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)2中生成水的物質(zhì)的量是實(shí)驗(yàn)1中的2倍，實(shí)驗(yàn)溶液升高的溫度也應(yīng)該是2倍，即溫度差是7℃；
（3）①要保證液體順利流下，則有關(guān)保證內(nèi)外壓強(qiáng)相等，因此可能的原因是沒(méi)有分液漏斗上部塞子；
②原因稀硫酸具有一定的體積，冒出氣泡的原因也可能是加入稀硫酸的體積引起的；所以改進(jìn)的方法就是在分液漏斗上口和錐形瓶之間連接一導(dǎo)管，使容器內(nèi)氣體體積不變的．

解答 解：（1）鹽酸和氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)放出熱量，使瓶?jī)?nèi)氣體溫度升高，壓強(qiáng)增大，所以U形管內(nèi)液面左邊下降、右邊升高，故答案為：U形管內(nèi)液面左邊下降、右邊升高；鹽酸和氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)放出熱量，使瓶?jī)?nèi)氣體溫度升高，壓強(qiáng)增大；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)2中氫氧化鈉的濃度增加為實(shí)驗(yàn)1的2倍，故生成水的物質(zhì)的量是實(shí)驗(yàn)1中的2倍，實(shí)驗(yàn)溶液升高的溫度也應(yīng)該是2倍，即溫度差是7℃，
故答案為：7；
（3）①為了保證液體順利流下，就得保證內(nèi)外壓強(qiáng)相等，故可能的原因是沒(méi)有分液漏斗上部塞子，故答案為：沒(méi)打開(kāi)分液漏斗上部塞子；
②稀硫酸具有一定的體積，冒出氣泡也可能是加入稀硫酸的體積引起的；所以改進(jìn)的方法就是在分液漏斗上口和錐形瓶之間連接一導(dǎo)管，使容器內(nèi)氣體體積不變的，
故答案為：稀硫酸具有一定的體積，冒出氣泡的原因可能是加入稀硫酸的體積引起的；分液漏斗上口和錐形瓶之間連接一導(dǎo)管．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查的是中和反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的綜合性題目，難度較大，分別從中和反應(yīng)放熱、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)等方面檢驗(yàn)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，是一好題．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

20．在一個(gè)小燒杯里加入20g已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體[Ba（OH）2•8H2O]，將小燒杯事先放在已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向燒杯內(nèi)加入約10g氯化銨晶體，并用玻璃棒迅速攪拌，發(fā)現(xiàn)玻璃片上的水結(jié)成冰．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl═BaCl2+10H2O+2NH3↑；
（2）實(shí)驗(yàn)中要立即用玻璃棒迅速攪拌的原因是使反應(yīng)物充分混合，迅速發(fā)生反應(yīng)，使體系的溫度降低；
（3）“結(jié)冰”現(xiàn)象說(shuō)明該反應(yīng)是一個(gè)吸熱 （填“放出”或“吸收”）能量的反應(yīng)，即斷開(kāi)舊化學(xué)鍵吸收（填“放出”或“吸收”）的能量大于（ 填“大于”或“小于”）形成新化學(xué)鍵放出（填“放出”或“吸收”）的能量．
（4）該反應(yīng)在常溫下就可進(jìn)行，說(shuō)明有的吸熱反應(yīng)不需要加熱也可發(fā)生．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

1．2014年德美科學(xué)家因開(kāi)發(fā)超分辨熒光顯微鏡或諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，他們開(kāi)創(chuàng)性的成就使化學(xué)顯微鏡分辨率進(jìn)入了納米時(shí)代．
Ⅰ、在濃CaCl2溶液中通入NH3和CO2可以制得納米級(jí)碳酸鈣．如圖所示1中A～E為實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的儀器裝置（部分固定夾持裝置略去），請(qǐng)根據(jù)要求回答問(wèn)題．
（1）實(shí)驗(yàn)室若用NH4Cl和熟石灰作試劑來(lái)制取、收集干燥得的NH3．請(qǐng)選擇裝置并按氣流方向連接各儀器接口befg（h）（填裝置接口順序）．若要制取、收集干燥的CO2，則需選用上述儀器裝置中的ACE（填裝置序號(hào)）
（2）向濃CaCl2溶液中通入NH3和CO2氣體制納米級(jí)碳酸鈣時(shí)，應(yīng)先通入的氣體時(shí)NH3．試寫出制納米級(jí)碳酸鈣的離子方程式CaCl2+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl．
Ⅱ、納米TiO2在涂料、光催化、化妝品等領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用．
（3）制備TiO2的常見(jiàn)方法：將TiO4水解產(chǎn)物加熱脫水生成TiO2．
已知常溫下Ti（OH）4的Kap=7.94×10-54，測(cè)定TiCl4水解后溶液常溫下的pH=2，則此時(shí)溶液中：c（Ti4+）=7.94×10-6mol•L-1．
（4）用氧化還原滴定法測(cè)定TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：一定條件下，將TiO2溶解并還原為Ti3+，再以KSCN溶液作指示劑，用NH4Fe（SO4）2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+．配置NH4Fe（SO4）2標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，使用的儀器除天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、量筒外，還需要如圖2中的ac（填字母代號(hào)）．
（5）滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是溶液變?yōu)榧t色，且半分鐘內(nèi)不變色．
（6）滴定分析時(shí)，稱取TiO2（摩爾質(zhì)量為Mg/mol）試樣wg，消耗c mol/L NH4Fe（SO4）2標(biāo)準(zhǔn)溶液V mol．則試樣中TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為$\frac{cVM}{10w}$%
Ⅲ、（7）納米材料具有很多特殊的優(yōu)良性能．其顆粒大小一般在1～100mm之間，試設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，判斷Ⅰ、Ⅱ?qū)嶒?yàn)中所得樣品顆粒是否為納米級(jí)取少量樣品和水混合形成分散系，用一束光從側(cè)面照射，若出現(xiàn)光亮的通路，則證明樣品是納米級(jí)，否則不是．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

18．室溫下向10mL 0.1mol•L-1NaOH溶液中加入0.1mol•L-1的一元酸HA溶液pH的變化曲線如圖所示．下列說(shuō)法不正確的是（　�。�
A．在逐滴加入HA溶液至20mL時(shí)，NaOH溶液中水的電離程度先增大后減小
B．b點(diǎn)所示溶液中c（A-）＞c（HA）
C．pH=7時(shí)，c（Na+）=c（A-）+c（HA）
D．該酸是弱酸

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

5．常溫下，醋酸和氨水的電離平衡常數(shù)均為1.8×10-5．向10mL濃度為0.1mol•L-1的NH3•H2O溶液中滴加相同濃度的CH3COOH（溫度變化忽略不計(jì)），在滴加過(guò)程中（　�。�
A．$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$先增大再減小
B．c（NH4+）與c（NH3•H2O）之和始終保持不變
C．水的電離程度始終增大
D．當(dāng)加入CH3COOH的體積為10mL時(shí)，c（NH4+）=c（CH3COO-）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

15．鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，下列有關(guān)敘述正確的是（　�。�
A．電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加
B．電池工作一段時(shí)間后，甲池的c（SO42-）減小
C．銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)
D．陰陽(yáng)離子分別通過(guò)交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，保持溶液中電荷平衡

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

2．3.6g烴A和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，控制條件使其生成一氯代物，將反應(yīng)生成的氣體用NaOH溶液中和恰好和0.1mol•L-1NaOH溶液500mL完全反應(yīng)，試解答下列問(wèn)題：
（1）求鏈烴A的相對(duì)分子質(zhì)量72．
（2）若A既不能使酸性KMnO4溶液褪色又不能使溴水褪色，試求該烴的分子式C5H12，并寫出符合該分子式的所有可能的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH（CH3）2、C（CH3）4．
（3）若A的一氯代物只有一種，試確定A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式并用系統(tǒng)命名法命名C（CH3）4、2，2-二甲基丙烷．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

19．某核素${\;}_{Z}^{A}X$可形成HmX型氫化物，則 a g HmX 含有（　�。�
A．$\frac{a}{A+m}（Z+m）$mol質(zhì)子B．$\frac{a}{A}（Z+m）$mol電子
C．$\frac{a}{A+m}（A-Z+m）$mol中子D．$\frac{a}{A}$mmol HmX

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

20．研究工業(yè)廢棄物的處理和防治具有重要的意義．
（1）利用反應(yīng)CH4+2NO2 $\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N2+CO2+2H2O可消除NO2的污染，該反應(yīng)中氧化劑是NO2，當(dāng)消耗CH4的體積是11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）時(shí)，理論上可處理1molNO2．
（2）治理汽車尾氣中CO和NO的一種方法是：在汽車排氣管中安裝一個(gè)催化轉(zhuǎn)化裝置，該裝置能將CO和NO轉(zhuǎn)化為參與大氣循環(huán)的無(wú)毒氣體．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N2+2CO2．
（3）某工廠排放的工業(yè)廢水中可能含有Fe3+、Al3+、Cu2+，為了減少環(huán)境污染，變廢為寶，利用廢鐵屑制得Fe2O3、Al2O3和金屬Cu，過(guò)程如下．

①固體A的成分是Fe、Cu．（填化學(xué)式）
②溶液B中的陽(yáng)離子有Fe3+、Al3+、Fe2+．
③D與過(guò)量H溶液反應(yīng)生成E的離子方程式是Al3++4OH-═AlO2-+2H2O．
④溶液E焰色呈黃色，試劑H是NaOH溶液．

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