Question

下面是某小組同學(xué)學(xué)習(xí)氫氧化鈉溶液和稀鹽酸反應(yīng)時(shí)的實(shí)錄：
在盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中，插入一支溫度計(jì)測(cè)量溶液的溫度．用膠頭滴管吸取10%的稀鹽酸逐滴加入盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中．
（1）探究實(shí)驗(yàn)中能量變化：
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程，小軍發(fā)現(xiàn)：隨著稀鹽酸的不斷滴入，溶液的溫度先升高后降低．你認(rèn)為溶液的溫度先升高后降低的原因是：______；
（2）探究反應(yīng)終點(diǎn)問(wèn)題：
實(shí)驗(yàn)中，除了溫度有變化外，沒(méi)有任何明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小鳳發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)所得的溶液的pH＜7，也就是稀鹽酸在不知不覺(jué)中已經(jīng)過(guò)量．該用什么方法證明此反應(yīng)正好完全進(jìn)行呢？
小杰說(shuō)：在實(shí)驗(yàn)后所得溶液中加入幾滴無(wú)色酚酞試液，若溶液顏色沒(méi)有變化，則反應(yīng)正好完全進(jìn)行；
小文說(shuō)：在氫氧化鈉溶液中預(yù)先滴入幾滴無(wú)色酚酞試液，然后再加稀鹽酸，若溶液顏色剛好變成無(wú)色，則反應(yīng)正好完全進(jìn)行；
小會(huì)說(shuō)：可以在氫氧化鈉固體中加稀鹽酸，若觀察到固體正好全部消失，則反應(yīng)正好完全進(jìn)行．
你認(rèn)為他們的說(shuō)法中，正確的是______，理由是______．
（3）關(guān)于實(shí)驗(yàn)中的細(xì)節(jié)和意外情況：
①實(shí)驗(yàn)中，稀鹽酸必須用膠頭滴管逐滴滴加，這樣做的目的是______．
②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要用玻璃棒不斷攪拌，這樣做的目的是______．
③小怡在她的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中意外發(fā)現(xiàn)有氣泡出現(xiàn)，你認(rèn)為原因是______．
（4）小怡為了進(jìn)一步研究她實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，取了13.3g氫氧化鈉固體樣品加適量的水配成溶液，向其中加入200g10%的稀鹽酸，使其充分反應(yīng)，生成二氧化碳2.2g．求：
①樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
②和氫氧化鈉反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量；
③在圖中畫出以縱坐標(biāo)表示二氧化碳質(zhì)量，橫坐標(biāo)表示鹽酸的質(zhì)量的關(guān)系圖．

Answer 1

【答案】分析：弄清中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：酸中的氫離子和堿中的氫氧根離子結(jié)合生成水的過(guò)程，中和反應(yīng)會(huì)使溶液的酸堿性發(fā)生質(zhì)的變化，中和反應(yīng)伴隨著能量的變化．由于氫氧化鈉容易吸收空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈉，因此向氫氧化鈉樣品中滴加稀鹽酸時(shí)，會(huì)有二氧化碳生成，根據(jù)生成二氧化碳的質(zhì)量就可求出碳酸鈉的質(zhì)量，從而解決問(wèn)題．
解答：解：（1）由于中和反應(yīng)都放熱，因此剛開(kāi)始時(shí)，溶液的溫度會(huì)升高，但隨著鹽酸的過(guò)量，反應(yīng)停止，而且反應(yīng)放出的熱量也隨之散失，故答案為：隨鹽酸量增加，中和反應(yīng)放出熱量增大，溶液溫度上升；過(guò)量鹽酸起冷卻降溫作用，反應(yīng)停止熱量散失．
（2）由于酚酞試液遇到酸性或中性溶液都不變色，而且氫氧化鈉固體也是易溶于水的，故答案為：小文，當(dāng)兩物質(zhì)恰好完全反應(yīng)時(shí)，溶液呈中性，酚酞的紅色剛好退去
（3）由于該實(shí)驗(yàn)探究的一個(gè)方面就是恰好完全反應(yīng)，因此加稀鹽酸時(shí)宜滴加，為了使其充分反應(yīng)，應(yīng)該用玻璃棒攪拌；由于氫氧化鈉溶液容易和空氣中的二氧化碳反應(yīng)，因此常混有碳酸鈉．故答案為：①防止稀鹽酸過(guò)量
②使反應(yīng)充分
③氫氧化鈉溶液中含有碳酸鈉
（4）由于稀鹽酸只能和碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳，因此可以根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量求出碳酸鈉的質(zhì)量和其他的量．故答案為：
解：設(shè)固體樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x，跟碳酸鈉反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量為y
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106     73             44
x      y×10%         2.2g
=
x==5.3g
=
y==36.5g
樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%═60.2%
設(shè)和8g氫氧化鈉反應(yīng)的鹽酸溶液的質(zhì)量為z．
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
40    36.5
8g     z×10%
=
z=73g．
和氫氧化鈉反應(yīng)的鹽酸溶液的質(zhì)量為73g．
答：①樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60.2%
②和氫氧化鈉反應(yīng)的酸的質(zhì)量為：73g．
由于稀鹽酸首先和混合溶液中的氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，然后再和碳酸鈉反應(yīng)，根據(jù)計(jì)算可以知道氫氧化鈉消耗的鹽酸的質(zhì)量為：73g，碳酸鈉消耗的鹽酸的質(zhì)量是36.5克，故答案為：
點(diǎn)評(píng)：主要考查了中和反應(yīng)及其實(shí)質(zhì)和反應(yīng)過(guò)程中伴隨的現(xiàn)象，能根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算能力和分析能力．