Question

5．某興趣小組為證明氫氧化鈉溶液與稀鹽酸發(fā)生了中和反應，從不同角度設計了如下實驗方案，并進行實驗．
方案一：先在氫氧化鈉溶液中滴加幾滴酚酞試液，溶液顯紅色，然后再滴加鹽酸，可觀察到紅色逐漸消失，則證明氫氧化鈉溶液與稀鹽酸發(fā)生了化學反應．該組同學在向氫氧化鈉溶液中滴加酚酞試液時，發(fā)現(xiàn)了一個意外現(xiàn)象：氫氧化鈉溶液中滴入酚酞試液，溶液逐漸變成了紅色，過了一會兒紅色就消失了．該小組同學對這種意外現(xiàn)象的原因做了如下猜想：
①可能是酚酞試液與空氣中的氧氣反應，使紅色消失；
②可能是酚酞試液與空氣中的二氧化碳反應，使紅色消失．
（1）為驗證猜想①，該組同學做了如下實驗：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試液．實驗中是“滴入植物油”的目的是隔絕氧氣．
實驗結果證明酚酞試液紅色消失與空氣中的氧氣無關．
（2）為驗證猜想②，該組同學做了如下實驗：取一定量的碳酸鈉溶液，在其中滴入酚酞試液，發(fā)現(xiàn)溶液也呈紅色，由此可以得出以下兩個結論：
結論1：說明碳酸鈉溶液呈堿性；
結論2：說明酚酞試液紅色消失與空氣中的二氧化碳無關．
（3）該小組同學通過查閱資料得知：當氫氧化鈉溶液濃度很大時，就會出現(xiàn)上述意外現(xiàn)象．設計實驗證明該方案中取用的氫氧化鈉溶液濃度過大：
實驗方法：
①取上述氫氧化鈉溶液分為AB兩等份
②B溶液中加足量的水稀釋
③分別滴加等量酚酞
觀察到的現(xiàn)象A溶液：溶液變成紅色且過一會后紅色消失
B溶液：溶液變成紅色且過一會后紅色不消失
方案三：化學反應中通常伴隨能量的變化，可借助反應前后溫度的變化判斷反應的發(fā)生．該組同學將不同濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液各10mL混合，用溫度計測定室溫下混合前后溶液溫度的變化，并記錄了每次混合前后溫度的升高值△t（如表）．

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%	1　4

（4）表中X=7．
（5）某同學在沒使用溫度計的情況下，通過上圖所示裝置完成了實驗．該同學根據(jù)U形管中左邊液面下降判斷氫氧化鈉溶液與稀鹽酸發(fā)生了中和反應．

Answer 1

分析 （1）氧氣不溶于植物油；
（2）根據(jù)酚酞試液的變色情況來分析；
（3）顯堿性的溶液能使酚酞試液變紅色；
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以判斷x的值；
（5）根據(jù)反應情況可以判斷實驗現(xiàn)象．

解答 解：（1）在液面上滴加一些植物油可以起到隔絕氧氣的作用，避免氧氣再溶入溶液中；故答案為：隔絕氧氣；
（2）酚酞遇碳酸鈉溶液呈紅色，可以說明碳酸鈉溶液呈堿性；故答案為：堿；
（3）加水稀釋后的氫氧化鈉溶液能使無色的酚酞試液變紅色，且顏色不褪去；故填：溶液變成紅色且過一會后紅色不消失；
（4）由表中1、3數(shù)據(jù)可知，氫氧化鈉溶液的濃度增大幾倍，溫度就上升幾倍，因此當氫氧化鈉溶液濃度增大2倍時，溫度上升2倍，即X=7．故填：7；
（5）在沒使用溫度計的情況下，通過如圖所示裝置完成了實驗，實驗過程中，因為氫氧化鈉和稀鹽酸反應放出熱量，溫度上升，燒瓶中的空氣受熱膨脹，壓強增大，會導致U形管中左邊液面下降．故填：U形管中左邊液面下降．

點評 實驗是化學的重要組成部分，正確的實驗操作是得出科學結論的前提條件之一，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為得出正確的結論奠定基礎．