Question

如圖1是某班同學(xué)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)．
（1）小明用如圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．反應(yīng)前稱得左盤內(nèi)裝置及物質(zhì)總質(zhì)量為

 

g，然后注入稀鹽酸，充分反應(yīng)至中性，能證明質(zhì)量守恒定律的現(xiàn)象是

 

；
上述實(shí)驗(yàn)向氫氧化鈉溶液中滴加酚酞的目的是

 

（2）小明用微觀示意圖來說明上述反應(yīng)的發(fā)生，從圖2可以看出，反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化的微觀粒子有哪些

 

？
（3）小明在實(shí)驗(yàn)過程中意外發(fā)現(xiàn)有氣泡出現(xiàn)，請(qǐng)你用化學(xué)方程式說明原因

 

．
（4）若上述反應(yīng)稀鹽酸和氫氧化鈉溶液恰好完全中和，將該實(shí)驗(yàn)中的鹽酸換成等質(zhì)量且等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸，反應(yīng)后得到溶液的pH是

 

7．（填“大于”“小于”“等于”）
（5）把一定量的二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中，使二氧化碳恰好完全反應(yīng)．測(cè)得反應(yīng)后碳酸鈉溶液的質(zhì)量為66.6g，若把溶液蒸干可得到15.9g純凈的碳酸鈉固體．求氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

考點(diǎn)：質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的簡單計(jì)算,中和反應(yīng)及其應(yīng)用,溶液的酸堿性與pH值的關(guān)系,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與化學(xué)方程式相結(jié)合的計(jì)算,化學(xué)用語和質(zhì)量守恒定律,常見的酸 酸的通性

分析：（1）化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律；
氫氧化鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色，滴加稀鹽酸時(shí)，氫氧化鈉能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，氯化鈉溶液顯中性，稀鹽酸顯酸性，都不能使酚酞試液變色；
（2）氫氧化鈉和稀鹽酸反應(yīng)屬于中和反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是氫離子和氫氧根離子結(jié)合生成水；
（3）氫氧化鈉溶液能夠吸收空氣中的二氧化碳，并且氫氧化鈉能和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，碳酸鈉能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；
（4）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式及其反應(yīng)物、生成物之間的質(zhì)量比，可以判斷溶液的酸堿性；
（5）根據(jù)碳酸鈉的質(zhì)量可以計(jì)算氫氧化鈉的質(zhì)量和二氧化碳的質(zhì)量，進(jìn)一步可以計(jì)算氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）反應(yīng)前稱得左盤內(nèi)裝置及物質(zhì)總質(zhì)量為：50g+20g+3.2g=73.2g；
 充分反應(yīng)至中性，能證明質(zhì)量守恒定律的現(xiàn)象是托盤天平仍然平衡；
上述實(shí)驗(yàn)向氫氧化鈉溶液中滴加酚酞的目的是驗(yàn)證氫氧化鈉和稀鹽酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．
故填：73.2；托盤天平仍然平衡；驗(yàn)證氫氧化鈉和稀鹽酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．
（2）從圖2可以看出，反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化的微觀粒子是Cl^-和Na⁺．
故填：Cl^-和Na⁺．
（3）小明在實(shí)驗(yàn)過程中意外發(fā)現(xiàn)有氣泡出現(xiàn)，可能是氫氧化鈉溶液吸收了空氣中的二氧化碳，氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成了碳酸鈉，碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成了二氧化碳，因此有氣泡產(chǎn)生，碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
故填：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
（4）氫氧化鈉和稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式及其氫氧化鈉和氯化氫的質(zhì)量比為：NaOH+HCl═NaCl+H₂O，
                                                                 40  36.5
氫氧化鈉和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式及其氫氧化鈉和硫酸的質(zhì)量比為：2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O，
                                                           80    98
由反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量比可知，若上述反應(yīng)稀鹽酸和氫氧化鈉溶液恰好完全中和，將該實(shí)驗(yàn)中的鹽酸換成等質(zhì)量且等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸，氫氧化鈉過量，反應(yīng)后得到溶液顯堿性，溶液的pH大于7．
故填：大于．
（5）設(shè)氫氧化鈉的質(zhì)量為x，二氧化碳的質(zhì)量為y，
2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O，
  80  44    106
  x   y     15.9g

80

x

=

44

y

=

106

15.9g

，
x=12g，y=6.6g，
氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為：66.6g-6.6g=60g，
則氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

12g

60g

×100%=20%，
答：氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%．

點(diǎn)評(píng)：化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，即化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，原子的種類、總個(gè)數(shù)不變，這是書寫化學(xué)方程式、判斷物質(zhì)的化學(xué)式、判斷化學(xué)計(jì)量數(shù)、進(jìn)行相關(guān)方面計(jì)算的基礎(chǔ)．