某興趣小組同學(xué)為證明NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了中和反應(yīng),從不同角度設(shè)計了如下實驗方案,并進行實驗。
方案一:先用pH試紙測定NaOH溶液的pH,再滴加鹽酸,并不斷振蕩溶液,同時測定混合溶液的pH,如果測得的pH逐漸變小且小于7,則證明NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。
(1)用pH試紙測定溶液的pH時,正確的操作是:
。
(2)簡述強調(diào)“測得的pH小于7”的理由: 。
方案二:先在NaOH溶液中滴加幾滴酚酞溶液,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NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。
該組同學(xué)在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液時,發(fā)現(xiàn)了一個意外現(xiàn)象:氫氧化鈉溶液中滴入酚酞溶液,溶液變成了紅色,過了一會兒紅色就消失了。該小組對這種意外現(xiàn)象的原因作了如下猜想:①可能是酚酞溶液與空氣中的氧氣反應(yīng),使紅色消失;
②可能是氫氧化鈉溶液與空氣中的二氧化碳反應(yīng),使紅色消失。
(1)為驗證猜想①,該組同學(xué)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溶液。實驗中“加熱”和“滴入植物油”目的是 。實驗結(jié)果表明酚酞溶液紅色消失與空氣中的氧氣無關(guān)。
(2)為驗證猜想②,該組同學(xué)做了如下實驗:取了一定量的Na2CO3溶液,在其中滴入酚酞溶液,發(fā)現(xiàn)溶液也呈現(xiàn)紅色,由此可得出以下兩點結(jié)論:
結(jié)論1:說明Na2CO3溶液呈 性;
結(jié)論2:說明酚酞溶液紅色消失與空氣中的二氧化碳無關(guān)。
(3)該小組同學(xué)通過查閱資料得知:當(dāng)氫氧化鈉溶液濃度很大時,就會出現(xiàn)上述意外現(xiàn)象。請設(shè)計實驗證明該方案中取用的NaOH溶液濃度過大:①實驗方法
,②觀察到的現(xiàn)象 。
方案三:化學(xué)反應(yīng)中通常伴隨有能量的變化,可借助反應(yīng)前后的溫度變化來判斷反應(yīng)的發(fā)生。如果NaOH溶液與稀鹽酸混合前后溫度有變化,則證明發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。
該組同學(xué)將不同濃度的鹽酸和NaOH溶液各10 mL混合,用溫度計測定室溫下混合前后溫度的變化,并記錄了每次混合前后溫度的升高值△t(如下表)。
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﹪ | 14 |
方案一: (1)將PH試紙放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待測液滴在試紙上,將試紙顏色與比色卡對照讀出pH。(2分)
(2) 排除因稀釋而使溶液pH減小的因素 。
方案二:(1) 除氧和隔氧 。(2) 堿 ;
(3) 取上述溶液加水稀釋后,再滴加無色酚酞 ,② 溶液呈紅色不消失 。
方案三: (1) 7 。(2)U型管中液面左低右高
⑶ ① 防止稀鹽酸過量 ② 使反應(yīng)充分
③ 氫氧化鈉溶液中含有碳酸鈉
④Na2CO3 NaOH與Na2CO3的混合物
⑷①8g;② 73g;
③
解析試題分析:方案一:(1)用pH試紙測定溶液的pH時,正確的操作是:將PH試紙放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待測液滴在試紙上,將試紙顏色與比色卡對照讀出pH。
(2)向氫氧化鈉溶液中加入稀鹽酸,發(fā)生了中和反應(yīng),化學(xué)方程式為:NaOH+HCl=NaCl+,隨著反應(yīng)的進行,氫氧化鈉逐漸被消耗掉,鹽酸逐漸過量,生成的氯化鈉和水都呈中性,故最終溶液呈酸性,PH小于7。
方案二:(1)實驗中“加熱”和“滴入植物油”目的是除去溶液中的氧氣和隔覺空氣中的氧氣。
(2)取了一定量的Na2CO3溶液,在其中滴入酚酞溶液,發(fā)現(xiàn)溶液也呈現(xiàn)紅色,由此可得出以下兩點結(jié)論:結(jié)論1:說明Na2CO3溶液呈堿性;
結(jié)論2:說明酚酞溶液紅色消失與空氣中的二氧化碳無關(guān)。
(3)當(dāng)氫氧化鈉溶液濃度很大時,就會出現(xiàn)上述意外現(xiàn)象。為了證明該方案中取用的NaOH溶液濃度過大:①實驗方法取上述溶液加水稀釋后,再滴加無色酚酞 ,②觀察到的現(xiàn)象是溶液呈紅色不消失,說明的確是因為氫氧化鈉溶液濃度過大所致。
方案三:(1)由表中數(shù)據(jù)規(guī)律可知,當(dāng)鹽酸或者氫氧化鈉濃度增大一倍時,溶液溫度升高3. 5℃,表中x=7;
(2)①實驗中,稀鹽酸必須用膠頭滴管逐滴滴加,這樣做的目的是防止稀鹽酸過量。
②實驗過程中,要用玻璃棒不斷攪拌,這樣做的目的是使反應(yīng)充分進行。
③在實驗過程中意外發(fā)現(xiàn)有氣泡出現(xiàn),原因是氫氧化鈉溶液中含有碳酸鈉。
④發(fā)現(xiàn)盛放NaOH溶液的試劑瓶瓶口和橡皮塞上出現(xiàn)了白色粉末。則該粉末可能是NaOH、Na2CO3、NaOH與Na2CO3的混合物。
⑷解:①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
106:x=73:(y×10%)=44:2.2g
x=5.3g y=36.5g
NaOH的質(zhì)量為:13.3g-5.3g=8g
答:NaOH的質(zhì)量為8g。
②設(shè)和氫氧化鈉反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量為z
NaOH+ HCl ="==" NaCl + H2O
40 36.5
8g z ×10%
40:36.5=8g:(z×10%)
z=73g
答:和氫氧化鈉反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量為73g。
③二氧化碳與鹽酸的質(zhì)量的關(guān)系圖為:
考點:實驗設(shè)計與探究;溶液的PH;酸堿指示劑;根據(jù)化學(xué)方程式計算;化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系圖。
點評:本題考查的知識點很多,涉及的內(nèi)容很多,篇幅較長,做起來難度很大,同學(xué)們要耐心讀完題目,理解題意,這對解答此類題目很重要。根據(jù)化學(xué)方程式計算,要注意解題的步驟,設(shè)、寫、找、列、解、答。
科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
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% | 14 |
稱 量 項 目 | 稱 量 時 間 | 質(zhì)量(g) |
試樣 | 10.00 | |
裝置+稀硫酸質(zhì)量 | 241.20 | |
裝置+稀硫酸質(zhì)量+試樣 | 反應(yīng)開始后15秒 | 249.20 |
裝置+稀硫酸質(zhì)量+試樣 | 反應(yīng)開始后35秒 | 249.00 |
裝置+稀硫酸質(zhì)量+試樣 | 反應(yīng)開始后55秒 | 249.00 |
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編號 | 鹽酸 | NaOH溶液 | △t℃ |
1 | 3.65% | 2.00% | 3.5 |
2 | 3.65% | 4.00% | |
3 | 7.30% | 8.00% | 14 |
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