Question

7．學(xué)完中和反應(yīng)的知識(shí)后，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下，對(duì)酸堿反應(yīng)過(guò)程，溶液溫度變化及如何判斷酸堿溶液恰好完全反應(yīng)進(jìn)行了進(jìn)一步的探究，請(qǐng)你參與．
【探究活動(dòng)一】酸堿反應(yīng)過(guò)程中溶液的溫度變化室溫下，取10份相同體積100%NaOH溶液于10支試管中，分別滴加一定體積10%鹽酸，并測(cè)定溶液溫度的最高值．記錄數(shù)據(jù)如下：

加入鹽酸體積/mL	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
測(cè)得溶液溫度/℃	25.2	28.6	32.0	36.0	38.2	36.7	35.7	34.7	33.7	32.9

（1）寫出氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式NaOH+HCl═NaCl+H₂O．
（2）由溶液溫度的變化可知，氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)放出（選填“放出”或“吸收”）熱量．
（3）從實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)看，氫氧化鈉完全反應(yīng)時(shí)，加入鹽酸的體積是在8-12mL（填體積范圍）之間的某一數(shù)值；當(dāng)加鹽酸的體積在12-20mL之間，溶液溫度下降，其原因之一是自然冷卻．
【探究活動(dòng)二】如何判斷鹽酸與氫氧化鈉溶液恰好完全反應(yīng)
（4）甲同學(xué)提出：可用酸堿指示劑進(jìn)行判斷．
根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中“反應(yīng)現(xiàn)象必須明顯”的設(shè)計(jì)原則：你認(rèn)為要判斷酸堿溶液恰好完全反應(yīng)，應(yīng)該選用酚酞（選填“石蕊”或“酚酞”）試液作指示劑．
具體的操作是：往滴有酚酞試液的氫氧化鈉溶液逐滴加入鹽酸溶液，溶液由紅色逐漸變成無(wú)色．
（5）乙同學(xué)提出：可通過(guò)測(cè)定實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溶液酸堿度的變化進(jìn)行判斷．
如圖是某同學(xué)通過(guò)多次測(cè)定溶液的pH，畫出的曲線，請(qǐng)你回答：
①該實(shí)驗(yàn)是將氫氧化鈉溶液滴加到另一溶液中，圖中a點(diǎn)表示當(dāng)加入溶液的體積為V₂時(shí)，pH=7，說(shuō)明鹽酸與氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)，溶液呈中性．
②當(dāng)加入溶液的體積為V₁mL時(shí)，溶液中所含的溶質(zhì)有NaCl和HCl（填化學(xué)式）；
③滴加的NaOH溶液體積為V₃mL時(shí)，溶液的pH大于7（選填“小于”、“等于”或“大于”）．

Answer 1

分析 【探究活動(dòng)一】根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以書寫化學(xué)方程式，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷溶液的酸堿性方面的情況．氫氧化鈉能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水；考慮中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，中和反應(yīng)時(shí)的能量變化可以通過(guò)測(cè)定溶液溫度的變化來(lái)進(jìn)行判斷；
【探究活動(dòng)二】氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，反應(yīng)在溶液中進(jìn)行生成水觀察不到現(xiàn)象．判斷溶液是否恰好完全反應(yīng)可以使用指示劑，溶液的PH可以使用PH試紙來(lái)測(cè)定．

解答 解：【探究活動(dòng)一】
【解釋與結(jié)論】（1）氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaOH+HCl=NaCl+H₂O
（2）由溶液溫度的變化可知，氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)是放熱的．故填：放出．
（3）從實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)看，加入氫氧化鈉的體積為8-10mL之間時(shí)，溫度還在升高，加入氫氧化鈉的體積為10-12mL之間時(shí)，溶液的溫度有了呈下降的趨勢(shì)，故氫氧化鈉完全反應(yīng)時(shí)，加入鹽酸的體積是在8-12mL之間．當(dāng)加鹽酸的體積在12-20mL之間，溶液溫度下降，可能原因是反應(yīng)完全后，加入鹽酸起到冷卻的作用，故其原因之一是自然冷卻．
【探究活動(dòng)二】
（4）甲同學(xué)提出：可用酸堿指示劑進(jìn)行判斷．
根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中“反應(yīng)現(xiàn)象必須明顯”的設(shè)計(jì)原則：判斷酸堿溶液恰好完全反應(yīng)：氫氧化鈉溶液呈堿性，故酚酞為紅色，恰好完全反應(yīng)時(shí)溶液呈中性，故酚酞為無(wú)色，石蕊試液在堿性溶液中為藍(lán)色，石蕊在中性溶液中為紫色，當(dāng)恰好完全反應(yīng)時(shí)的顏色變化不明顯，故選用酚酞．
具體的操作是：往滴有酚酞試液的氫氧化鈉溶液逐滴加入鹽酸溶液，溶液由紅色逐漸變成無(wú)色．
（5）乙同學(xué)提出：可通過(guò)測(cè)定實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溶液酸堿度的變化進(jìn)行判斷．
如圖中的曲線，測(cè)定溶液的PH可以使用PH試紙，圖中a點(diǎn)當(dāng)?shù)渭拥腘aOH溶液體積為V₂mL時(shí)，PH為7，表明溶液為中性；滴加的NaOH溶液體積為V₃mL時(shí)，氫氧化鈉過(guò)量，溶液呈堿性，其PH＞7，故：
①該實(shí)驗(yàn)是將氫氧化鈉溶液滴加到另一溶液中，圖中a點(diǎn)表示當(dāng)加入溶液的體積為V₂時(shí)，pH=7，說(shuō)明鹽酸與氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)，溶液呈中性．
②當(dāng)加入溶液的體積為V₁mL時(shí)，溶液中所含的溶質(zhì)有NaCl和HCl；
③滴加的NaOH溶液體積為V₃mL時(shí)，溶液的pH大于7．
故答案為：
（1）NaOH+HCl═NaCl+H₂O；（2）放出；
（3）8-12； 自然冷卻（或加入常溫下的鹽酸起到冷卻作用）；
（4）酚酞； 往滴有酚酞試液的氫氧化鈉溶液逐滴加入鹽酸溶液，溶液由紅色逐漸變成無(wú)色；
（5）①氫氧化鈉溶液，當(dāng)加入溶液的體積為V₂時(shí)，pH=7，說(shuō)明鹽酸與氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)，溶液呈中性；②NaCl和HCl；  ③大于

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了化學(xué)方程式的書寫及其根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷溶液的酸堿性方面的內(nèi)容，還考查了如何判斷氫氧化鈉和鹽酸是否恰好完全反應(yīng)的判斷，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行．