Question

5．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，用酸度計測得該溶液的pH＞（選填“＜”、“＞”或“=”）7，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)逐漸減少（選填“增大”、“減少”或“不變”，下同），溫度計上顯示的數(shù)據(jù)逐漸增大．由此可知，酸和堿的中和反應屬于放熱（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，你認為該方案合不合理，理由是不合理，氫氧化鈉固體溶于水時也放熱．
（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，小組同學討論后一致認為其原因可能是氫氧化鈉溶液已經(jīng)變質(zhì)，為了除去氫氧化鈉溶液中變質(zhì)產(chǎn)生的碳酸鈉，你認為可選用下列物質(zhì)中的B（填序號）．
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與稀鹽酸發(fā)生中和反應時，向燒杯中的氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸一會兒后，發(fā)現(xiàn)忘記了滴加酚酞試液．為了確定鹽酸與氫氧化鈉是否恰好完全反應，小組的同學從燒杯中取少量反應后的溶液于一支試管中，并向試管中滴加幾滴酚酞試液，振蕩，觀察到酚酞試液不變色．于是他們得出了“兩種物質(zhì)已恰好完全中和”的結論．你認為他們得出的結論是否正確？理由是：否，當鹽酸過量時，酚酞也不變色．
請你幫助該小組同學設計一個實驗，探究上述燒杯中的溶液是否恰好完全中和，填寫下表：

實驗方法	可能觀察到的現(xiàn)象	結論

（5）實驗室現(xiàn)有一瓶久置的20%的氫氧化鈉溶液100g．某同學取該溶液的1/10于錐形瓶中，滴加1-2滴酚酞試液，然后滴入稀鹽酸，邊加邊振蕩．當反應恰好完全時，用去稀鹽酸的體積為17.40mL．已知：常溫下，所用稀鹽酸的密度為1.05g/cm³．
計算所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．（計算結果精確到1%）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)物質(zhì)的酸堿性判斷氫氧化鈉溶液呈堿性，其PH＞7，氫氧化鈉溶液與鹽酸反應的過程中，氫氧化鈉的量減少，溶液堿性減弱，故酸度計的PH逐漸減小，由溫度計的變化，可判斷該反應屬于放熱反應．
（2）根據(jù)課本知識判斷方案二不合理，因為固體氫氧化鈉在溶于水的過程中也放熱
（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象可推斷少量氣泡為CO₂，便可找出氫氧化鈉變質(zhì)的原因：NaOH吸收了空氣中CO₂，進而提出氫氧化鈉的保存方法，以及出去氫氧化鈉溶液中的雜質(zhì)的方法．
（4）首先判斷該實驗的推論不正確，并找出理由，進而提出可行的實驗方案，以及實驗現(xiàn)象、結論．
（5）根據(jù)化學方程式進行分析解答．

解答 解：（1）氫氧化鈉溶液是堿性溶液，PH＞7，隨著稀鹽酸的滴入，溶液的堿性逐漸的減弱，PH值也逐漸的減小，而且所有的中和反應都是放熱的，故答案為：＞，減少，增大，放熱；
（2）由于氫氧化鈉固體溶于水時也放熱，因此不能用氫氧化鈉固體和稀鹽酸反應來探究反應是否放熱，故答案為：不合理，氫氧化鈉固體溶于水時也放熱；
（3）由于氫氧化鈉能夠和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉，碳酸鈉和稀鹽酸反應能生成二氧化碳氣體，因此氫氧化鈉應密封保存，若要除去氫氧化鈉中的碳酸鈉，不能生成新的物質(zhì)而且也不能和氫氧化鈉反應，而稀鹽酸能和氫氧化鈉溶液反應，氯化鈣溶液能和碳酸鈉反應生成氯化鈉，
故答案為：B；
（4）由于酚酞遇到酸性或中性溶液都不變色，因此酚酞呈無色時并能說明溶液呈中性，探究兩物質(zhì)是否恰好完全反應，只要證明鹽酸是否存在即可．
故答案為：否，當鹽酸過量時，酚酞也不變色；

實驗方法	可能看到的現(xiàn)象	結論
取所得溶液少許，加入一枚鐵釘	鐵釘表面有氣泡生成（或無明顯現(xiàn)象）	兩溶液沒有恰好完全反應（兩溶液恰好完全反應）

（5）根據(jù)題意不難知道參與反應的氫氧化鈉的質(zhì)量是2克，根據(jù)氫氧化鈉的質(zhì)量就可求出氯化氫的質(zhì)量．
故答案為：
解：設與氫氧化鈉反應的氯化氫的質(zhì)量為x．
     NaOH+HCl=NaCl+H₂O
     40       36.5
100g×20%  x
$\frac{40}{36.5}=\frac{100g×20%}{x}$
x=1.825g
故稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{1.825g}{17.4mL×1.05g/mL}$×100%≈10%
答：所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)約為10%．

點評 主要考查了中和反應的有關知識，及根據(jù)化學方程式的計算，培養(yǎng)學生的解題能力．