Question

16．酸、堿、鹽是幾類重要的化合物
（1）稀鹽酸和氫氧化鈉發(fā)生反應的實質是氫離子和氫氧根離子結合生成水（或H⁺+OH^-=H₂O）．
（2）用酚酞溶液不能（填“能”或“不能”）檢驗氫氧化鈉溶液是否變質．
（3）小華同學把新制氯水逐滴加到含有酚酞的氫氧化鈉溶液中，當加到最后一滴時溶液的紅色突然消失．小華認為可能是次氯酸具有漂白性使紅色褪去．你認為可能原因是什么？設計實驗證明你的猜想，寫出實驗步驟、現(xiàn)象和結論．
已知：將氯氣通入水中形成氯水，在氯水中會發(fā)生下列反應：Cl₂+H₂O═HCl+HClO；次氯酸（HClO）具有酸性也具有漂白性，可使紅色的酚酞變?yōu)闊o色．
（4）某化學小組將一定量的稀H₂SO₄加入到放有NaOH溶液的燒杯中進行中和反應實驗時，忘記向氫氧化鈉溶液滴加酚酞試劑，發(fā)現(xiàn)反應無明顯現(xiàn)象，于是小組對燒杯溶液中的溶質的成分進行探究．
【提出問題】反應后溶液中的溶質是什么？
【假設猜想】猜想一：只有Na₂SO₄；猜想二：有Na₂SO₄和NaOH；你的猜想：Na₂SO₄和H₂SO₄；
【實驗探究】為了驗證猜想，該小組設計了以下實驗

實驗操作	現(xiàn)象	結論
①取少量溶液于試管中，滴加硫酸銅溶液；	有藍色沉淀產生	猜想二成立
②取少量溶液于實干中，加入氯化鋇	有白色沉淀	你的猜想成立

大家一致認為實驗②是錯誤，其原因是滴加氯化鋇溶液生成白色沉淀，只能說明溶液中含有SO₄^2-，不能判斷溶液中是否含有硫酸．
（5）為了驗證硫酸和氫氧化鈉的中和反應，小華向100g滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中滴加稀硫酸，紅色恰好褪去時，消耗了20%的稀硫酸98g，求氫氧化鈉溶液的溶質質量分數(shù)？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)稀鹽酸和氫氧化鈉溶液能發(fā)生反應的實質是氫離子和氫氧根離子結合生成水解答．
（2）氫氧化鈉變質后生成碳酸鈉也顯堿性；
（3）氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，鹽酸和次氯酸具有酸性，能夠與氫氧化鈉發(fā)生中和反應，酚酞在堿性環(huán)境下才顯紅色；次氯酸具有漂白性，也可能使紅色的酚酞變紅色，在褪色的溶液中再滴加氫氧化鈉，使溶液呈堿性，若顏色變紅色，說明是堿性被中和導致褪色，反之，則是被漂白了，據(jù)此解答；
（4）根據(jù)氫氧化鈉和硫酸的反應進行分析解答，氫氧化鈉能與硫酸反應生成硫酸鈉和水；鋇離子能與硫酸根離子結合產生硫酸鋇白色沉淀，氫氧化鈉能與硫酸銅反應生成氫氧化銅藍色沉淀，據(jù)此解答．
（5）根據(jù)硫酸的質量和對應的化學方程式求算消耗的氫氧化鈉的質量，進而求算其質量分數(shù)．

解答 解：（1）稀鹽酸和氫氧化鈉溶液能發(fā)生反應的實質是氫離子和氫氧根離子結合生成水（或H⁺+OH^-=H₂O）；
（2）氫氧化鈉變質后生成碳酸鈉也顯堿性，都使酚酞變紅，所以不能檢驗；
（3）鹽酸和次氯酸具有酸性，能夠與氫氧化鈉發(fā)生中和反應，酚酞在堿性環(huán)境下才顯紅色；次氯酸具有漂白性，也可能使紅色的酚酞變紅色，故答案為：氯水中的HClO的強氧化性將酚酞氧化而褪色；
要證明紅色褪去的原因可以通過以下實驗：在已經褪色的溶液中繼續(xù)加入NaOH溶液，直至溶液呈堿性，若溶液恢復紅色，則說明是堿性被中和導致褪色，反之，則是被漂白了；
（4）【假設猜想】反應可能是恰好反應，只有硫酸鈉、也可能是一種物質完全反應，另一種物質有剩余，若氫氧化鈉過量，則含有氫氧化鈉和硫酸鈉；若硫酸過量，則含有硫酸和硫酸鈉；
【實驗探究】氫氧化鈉能與硫酸銅反應生成氫氧化銅藍色沉淀，所以說明溶液中含有氫氧化鈉，故猜想二成立．
滴加氯化鋇溶液生成白色沉淀，只能說明溶液中含有SO₄^2-，不能判斷溶液中是否含有硫酸，
（5）在紅色恰好變?yōu)闊o色時，氫氧化鈉和硫酸恰好完全反應，此時消耗硫酸的質量為：98g×20%=19.6g，
設氫氧化鈉的質量為y
H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O
98            80
19.6g         y
$\frac{98}{19.6g}=\frac{80}{y}$
解得：y=16g
氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數(shù)為：$\frac{16g}{100g}$×100%=16%
故答案為：（1）氫離子和氫氧根離子結合生成水（或H⁺+OH^-=H₂O）；
（2）不能；
（3）可能原因：氯水中的鹽酸中和了NaOH，使酚酞由紅色變成無色；氯水中的HClO的強氧化性將酚酞氧化而褪色；
實驗步驟、現(xiàn)象和結論：在已經褪色的溶液中繼續(xù)加入NaOH溶液，直至溶液呈堿性，若溶液恢復紅色，則說明是堿性被中和導致褪色，反之，則是被漂白了；
（4）【假設猜想】Na₂SO₄和H₂SO₄；
【實驗探究】硫酸銅溶液；滴加氯化鋇溶液生成白色沉淀，只能說明溶液中含有SO₄^2-，不能判斷溶液中是否含有硫酸；
（5）16%．

點評 本題考查了酸堿中和反應以及實驗設計的能力，設計實驗時，可以從反應后的產物和其有關的性質著手．