Question

某興趣小組同學(xué)為證明NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了中和反應(yīng)，從不同角度設(shè)計了如下實驗方案，并進行實驗．
方案一：先用pH試紙測定NaOH溶液的pH，再滴加鹽酸，并不斷振蕩溶液，同時測定混合溶液的pH，如果測得的pH逐漸變小且小于7，則證明NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．
（1）用pH試紙測定溶液的pH時，正確的操作是：    ．
（2）簡述強調(diào)“測得的pH小于7”的理由：    ．
方案二：先在NaOH溶液中滴加幾滴酚酞溶液，溶液顯紅色，然后再滴加鹽酸，可觀察到紅色逐漸消失，則證明NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．
該組同學(xué)在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液時，發(fā)現(xiàn)了一個意外現(xiàn)象：氫氧化鈉溶液中滴入酚酞溶液，溶液變成了紅色，過了一會兒紅色就消失了．該小組對這種意外現(xiàn)象的原因作了如下猜想：
①可能是酚酞溶液與空氣中的氧氣反應(yīng)，使紅色消失；
②可能是氫氧化鈉溶液與空氣中的二氧化碳反應(yīng)，使紅色消失．
（1）為驗證猜想①，該組同學(xué)將配制的氫氧化鈉溶液加熱，并在液面上方滴一些植物油，然后在冷卻后的溶液中滴入酚酞溶液．實驗中“加熱”和“滴入植物油”目的是    ．實驗結(jié)果表明酚酞溶液紅色消失與空氣中的氧氣無關(guān)．
（2）為驗證猜想②，該組同學(xué)做了如下實驗：取了一定量的Na₂CO₃溶液，在其中滴入酚酞溶液，發(fā)現(xiàn)溶液也呈現(xiàn)紅色．請用離子方程式解釋這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：    ．
由此說明酚酞溶液紅色消失與空氣中的二氧化碳無關(guān)．
（3）該小組同學(xué)通過查閱資料得知：當(dāng)氫氧化鈉溶液濃度大于2mol/L時，就會出現(xiàn)上述意外現(xiàn)象．請設(shè)計實驗證明該方案中取用的NaOH溶液濃度過大：    ．
方案三：化學(xué)反應(yīng)中通常伴隨有能量的變化，可借助反應(yīng)前后的溫度變化來判斷反應(yīng)的發(fā)生．如果NaOH溶液與稀鹽酸混合前后溫度有變化，則證明發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．
該組同學(xué)將不同濃度的鹽酸和NaOH溶液各10mL混合，用溫度計測定室溫下混合前后溫度的變化，并記錄了每次混合前后溫度的升高值△t（如下表）．

編號	鹽酸	NaOH溶液	△t/℃
1	3.65%	2.00%	3.5
2	3.65%	4.00%	x
3	7.30%	8.00%	14

（1）表中x=    ．
（2）某同學(xué)在沒使用溫度計的情況下，通過右圖所示裝置完成了實驗．則該同學(xué)根據(jù)    判斷NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了中和反應(yīng)．

Answer 1

【答案】分析：方案一：測定溶液的pH要將待測液涂在pH試紙上，把顯示的顏色與標準比色卡對照，用鹽酸滴定氫氧化鈉溶液時，如果鹽酸過量，則導(dǎo)致溶液的pH小于7；
方案二：要正確書寫化學(xué)方程式．因為氧氣是不易溶于水，所以空氣中的氧氣有一少部分會溶于水，加熱可把水中的氧氣除去．植物油浮在水面上，能防止氧氣進入溶液．碳酸鈉溶液顯堿性．可用稀釋濃氫氧化鈉溶液的方法檢驗濃氫氧化鈉能使變紅的酚酞試液的紅色消失；
方案三：（1）由表中數(shù)據(jù)，可推出x的值；
（2）某同學(xué)在沒使用溫度計的情況下，通過如圖所示裝置完成了實驗．則該同學(xué)根據(jù) U形管中左邊液面下降判斷NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了中和反應(yīng)．
解答：解：方案一：（1）用pH試紙測定溶液的pH時，正確的操作是：在白瓷板或玻璃片上放一小片pH試紙，將被測液滴到試紙上，把試紙顯示的顏色與標準比色卡比較即可得溶液的pH，
故答案為：在白瓷板或玻璃片上放一小片pH試紙，將被測液滴到試紙上，把試紙顯示的顏色與標準比色卡比較即可得溶液的pH；
（2）鹽酸過量，這時溶液呈酸性，所以溶液的pH小于7，故答案為：鹽酸過量，這時溶液呈酸性，所以溶液的pH小于7；
方案二：（1）水中溶有少量的氧氣，加熱是為了除去溶液中的氧氣，滴加植物油是為了防止空氣中的氧氣進入，故答案為：趕走溶液中少量氧氣，隔絕氧氣；
（2）碳酸鈉雖然是鹽，但是它的水溶液顯堿性，是因為碳酸根離子水解的緣故，即CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-，故答案為：CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-；
（3）可以采用向濃氫氧化鈉溶液中加水稀釋的方法來證明，向氫氧化鈉溶液中滴幾滴酚酞試液，可觀察到溶液先變紅色，過一會紅色消失，再向溶液中加入水進行稀釋，觀察到溶液又變成紅色且不褪去，證明該方案中取用的NaOH溶液濃度過大，故答案為：做對比實驗，取上述NaOH溶液稀釋，加入酚酞溶液出現(xiàn)紅色且不褪去；
方案三：（1）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)室溫下混合前后溫度的變化和氫氧化鈉溶液的濃度、鹽酸的濃度成正比，故x=7，故答案為：7；     
（2）NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)是一個放熱過程，氣體具有熱脹冷縮的性質(zhì)，所以U形管中左邊液面下降，故答案為：U形管中左邊液面下降．
點評：本題主要考查了酸堿中和反應(yīng)以及酸堿性溶液與酸堿指示劑相互作用的情況，可以依據(jù)已有的知識進行，要求同學(xué)們加強對物質(zhì)性質(zhì)的識記，以便靈活應(yīng)用．