Question

5．化學(xué)調(diào)研小組的同學(xué)用氫氧化鈉和稀鹽酸探究中和反應(yīng)，請(qǐng)你參與以下探究：
（1）甲組同學(xué)取少量的氫氧化鈉溶液于燒杯中，用酸度計(jì)測(cè)得該溶液的pH＞（選填“＜”、“＞”或“=”）7，同時(shí)插入一支溫度計(jì)，測(cè)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(shí)可觀察到的現(xiàn)象是：酸度計(jì)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(jì)上顯示的數(shù)據(jù)逐漸增大．由此可知，酸和堿的中和反應(yīng)屬于放熱（選填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
（2）乙組的同學(xué)改用固體氫氧化鈉與稀鹽酸反應(yīng)來(lái)探究中和反應(yīng)中能量的變化情況，你認(rèn)為該方案合不合理，理由是不合理，氫氧化鈉固體溶于水時(shí)也放熱．
（3）丙組同學(xué)用另外一瓶氫氧化鈉溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)往燒杯中滴加稀鹽酸時(shí)，發(fā)現(xiàn)有少量的氣泡冒出，小組同學(xué)討論后一致認(rèn)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(rèn)為可選用下列物質(zhì)中的B（填序號(hào)）．
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(xué)借助酚酞試液來(lái)判斷氫氧化鈉溶液與稀鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)，向燒杯中的氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸一會(huì)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(yīng)，小組的同學(xué)從燒杯中取少量反應(yīng)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(jié)論．你認(rèn)為他們得出的結(jié)論是否正確？理由是：否，當(dāng)鹽酸過(guò)量時(shí)，酚酞也不變色．
請(qǐng)你幫助該小組同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，探究上述燒杯中的溶液是否恰好完全中和，填寫(xiě)下表：

實(shí)驗(yàn)方法	可能觀察到的現(xiàn)象	結(jié)論

（5）實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有一瓶久置的20%的氫氧化鈉溶液100g．某同學(xué)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(dāng)反應(yīng)恰好完全時(shí)，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(jì)算所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（計(jì)算結(jié)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(yīng)的過(guò)程中，氫氧化鈉的量減少，溶液堿性減弱，故酸度計(jì)的PH逐漸減小，由溫度計(jì)的變化，可判斷該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)．
（2）根據(jù)課本知識(shí)判斷方案二不合理，因?yàn)楣腆w氫氧化鈉在溶于水的過(guò)程中也放熱
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(shí)驗(yàn)的推論不正確，并找出理由，進(jìn)而提出可行的實(shí)驗(yàn)方案，以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論．
（5）根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)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(yīng)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(shí)也放熱，因此不能用氫氧化鈉固體和稀鹽酸反應(yīng)來(lái)探究反應(yīng)是否放熱，故答案為：不合理，氫氧化鈉固體溶于水時(shí)也放熱；
（3）由于氫氧化鈉能夠和空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)能生成二氧化碳?xì)怏w，因此氫氧化鈉應(yīng)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(yīng)，而稀鹽酸能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，氯化鈣溶液能和碳酸鈉反應(yīng)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(wú)色時(shí)并能說(shuō)明溶液呈中性，探究?jī)晌镔|(zhì)是否恰好完全反應(yīng)，只要證明鹽酸是否存在即可．
故答案為：否，當(dāng)鹽酸過(guò)量時(shí)，酚酞也不變色；

實(shí)驗(yàn)方法	可能看到的現(xiàn)象	結(jié)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(wú)明顯現(xiàn)象）	兩溶液沒(méi)有恰好完全反應(yīng)（兩溶液恰好完全反應(yīng)）

（5）根據(jù)題意不難知道參與反應(yīng)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(shè)與氫氧化鈉反應(yīng)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?jǐn)?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?jǐn)?shù)約為10%．

點(diǎn)評(píng) 主要考查了中和反應(yīng)的有關(guān)知識(shí)，及根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生的解題能力．