Question

【題目】化學課上老師演示在氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸實驗時，出現(xiàn)了有氣泡產(chǎn)生的現(xiàn)象，同學們計劃對產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因進行探究。

（提出問題）產(chǎn)生的氣體成分是什么？

（設計實驗）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)的原因用化學方程式表示為_____。

（進一步探究）氫氧化鈉溶液變質(zhì)的程度如何？

（實驗方案）

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）同學們認為以上兩個方案都不正確。

方案1不正確的原因是_____。

方案2不正確的原因是_____。

經(jīng)過討論同學設計了以下方案，得到了合理的結論。

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
(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。

實驗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)量之間的變化關系如圖所示：

(1)實驗中發(fā)現(xiàn)稀鹽酸質(zhì)量為m1時，測得的溶液溫度最高，從能量的角度分析，氫氧化鈉與稀鹽酸的反應是_____反應；從反應進行的程度分析，溫度達到最大值時，表示_____。隨后溶液溫度降低的原因是_____。

(2)實驗數(shù)據(jù)分析可知測得的實際值低于理論值，請寫出一點導致這種差異出現(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，因為氫氧化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 反應恰好完全反應 反應不再繼續(xù) 反應容器吸熱

【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生成了碳酸鈉，用化學方程式表示為。

[分析與討論]同學們認為以上兩個方案都不正確。

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，因為氫氧化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還是原溶液中就存在氫氧化鈉。

根據(jù)實驗結論，碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，故填表如下：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
(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。

實驗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是放熱反應；從反應進行的程度分析，溫度達到最大值時，表示反應恰好完全反應。隨后溶液溫度降低的原因是反應不再繼續(xù)。

(2) 反應容器吸熱或與環(huán)境的熱交換都會使實驗數(shù)據(jù)的實際值低于理論值。