Question

【題目】化學(xué)課上老師演示在氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸實(shí)驗(yàn)時(shí)，出現(xiàn)了有氣泡產(chǎn)生的現(xiàn)象，同學(xué)們計(jì)劃對(duì)產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因進(jìn)行探究。

（提出問題）產(chǎn)生的氣體成分是什么？

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）將生成的氣體通入澄清的石灰水，石灰水變渾濁。

（分析與討論）①生成的氣體是_____。

②氫氧化鈉已變質(zhì)，變質(zhì)的原因用化學(xué)方程式表示為_____。

（進(jìn)一步探究）氫氧化鈉溶液變質(zhì)的程度如何？

（實(shí)驗(yàn)方案）

方案1：取少量氫氧化鈉溶液的樣品于一潔凈試管中，先滴加酚酞溶液，酚酞變紅色，再滴加氯化鈣溶液，出現(xiàn)白色沉淀。

方案2：取少量氫氧化鈉溶液的樣品于一潔凈試管中，先滴加澄清石灰水，出現(xiàn)白色沉淀，靜置，再在上層溶液中滴加酚酞溶液，酚酞變紅色。

（分析與討論）同學(xué)們認(rèn)為以上兩個(gè)方案都不正確。

方案1不正確的原因是_____。

方案2不正確的原因是_____。

經(jīng)過討論同學(xué)設(shè)計(jì)了以下方案，得到了合理的結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
(1)取少量氫氧化鈉溶液的樣品于一潔凈試管中，先滴加過量的氯化鈣溶液，觀察現(xiàn)象。	_____	氫氧化鈉部分變質(zhì)
(2)再向其中滴幾滴酚酞溶液。	酚酞變紅色。

實(shí)驗(yàn)中滴加過量氯化鈣溶液的目的是_____。

在氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸，溶液溫度與滴加稀鹽酸質(zhì)量之間的變化關(guān)系如圖所示：

(1)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)稀鹽酸質(zhì)量為m1時(shí)，測(cè)得的溶液溫度最高，從能量的角度分析，氫氧化鈉與稀鹽酸的反應(yīng)是_____反應(yīng)；從反應(yīng)進(jìn)行的程度分析，溫度達(dá)到最大值時(shí)，表示_____。隨后溶液溫度降低的原因是_____。

(2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知測(cè)得的實(shí)際值低于理論值，請(qǐng)寫出一點(diǎn)導(dǎo)致這種差異出現(xiàn)的原因_____。

Answer 1

【答案】二氧化碳 滴加氯化鈣溶液出現(xiàn)沉淀，說明碳酸鈉一定存在，因?yàn)闅溲趸�鈉和碳酸鈉都顯堿性，滴加酚酞溶液顯紅色，無法得知溶液中是否含有氫氧化鈉 碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成了氫氧化鈉，滴加酚酞溶液變紅，無法得知是生成的氫氧化鈉反應(yīng)還是原溶液中就存在氫氧化鈉 溶液中出現(xiàn)白色沉淀 將碳酸鈉完全耗盡 放熱 反應(yīng)恰好完全反應(yīng) 反應(yīng)不再繼續(xù) 反應(yīng)容器吸熱

【解析】

[分析與討論]①由于澄清石灰水變渾濁，則生成的氣體是二氧化碳。

②氫氧化鈉變質(zhì)的原因是與二氧化碳反應(yīng)生成了碳酸鈉，用化學(xué)方程式表示為。

[分析與討論]同學(xué)們認(rèn)為以上兩個(gè)方案都不正確。

方案1不正確的原因是滴加氯化鈣溶液出現(xiàn)沉淀，說明碳酸鈉一定存在，因?yàn)闅溲趸�鈉和碳酸鈉都顯堿性，滴加酚酞溶液顯紅色，無法得知溶液中是否含有氫氧化鈉。

方案2不正確的原因是碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成了氫氧化鈉，滴加酚酞溶液變紅，無法得知是生成的氫氧化鈉反應(yīng)還是原溶液中就存在氫氧化鈉。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，故填表如下：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
(1)取少量氫氧化鈉溶液的樣品于一潔凈試管中，先滴加過量的氯化鈣溶液，觀察現(xiàn)象。	溶液中出現(xiàn)白色沉淀	氫氧化鈉部分變質(zhì)
(2)再向其中滴幾滴酚酞溶液。	酚酞變紅色。

實(shí)驗(yàn)中滴加過量氯化鈣溶液的目的是將碳酸鈉完全耗盡。

(1)根據(jù)表格可知，氫氧化鈉與稀鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)；從反應(yīng)進(jìn)行的程度分析，溫度達(dá)到最大值時(shí)，表示反應(yīng)恰好完全反應(yīng)。隨后溶液溫度降低的原因是反應(yīng)不再繼續(xù)。

(2) 反應(yīng)容器吸熱或與環(huán)境的熱交換都會(huì)使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)際值低于理論值。